188919. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szemcsés szilárd anyagok komponenseinek eltérő sebességű - és adott esetben részben gázfejlődéssel járó - szimultán és/vagy konszekutív kémiai reakció(k) és/vagy kioldási folyamat(ok) útján történő feltárására
1 188919 2 A kontroll kísérlet során — tehát az intenzív keverés nélkül - végrehajtva a feltárást a fajlagos reagens-felhasználás 0,118 kg/kg, a felfárási hatásfok pedig 84,0 %. Ha összevetjük a köntrollkísérlet és a példa eredményeit, kitűnik, hogy 0,008 kg/kg reagens-megtakarítást és 5,3 % feltárási hatásfok-növekedést eredményez a találmány alkalmazása. 2. példa Abankor-i (Algéria) lelőhelyről származó karbonátos uránérc-mintát tárunk fel a 2. ábra szerinti berendezéssel, ill. technológiával, amelynek részét képezi a 4. ábra szerinti statikus S3 keverőkészülék. A 2. ábrán az anyag áramlásirányát nyilak érzékeltetik. A 315 fim szemcseméretűre őrölt ércmintát tartalmazó, 1000 kg/m3 szilárdanyag-tartalmú szuszpenziót (friss zagyot) a Z4 zagyszivattyúval tápláljuk az S3 keverőkészülékbe (4. ábra), ezt megelőzően azonban a v2 vezetékben a zs szivattyúval az rx vezetéken keresztül recirkuláltatott a T6 tartályból érkező részben már feltárt anyaggal keverjük össze — részben a statikus S3 keverőkészülékben - a friss zagyot. Ehhez az előzetesen összekevert zagy — áramhoz adjuk az R2 adagolószivattyú segítségével a 8 csőcsonkon át (B nyíl, 4. ábra) a reagenst, jelen esetben 1700 kg/m3 koncentrációjú tömény kénsavat. A reakció után mintegy 10 kg/m3 kénsav-koncentráció alakul ki az oldatban. AzS3 keverőkészülékben az anyag annak megfelelően halad végig, amint azt az 1. példában az S, keverőkészülék kapcsán már részleteztünk. Az S3 keverőkészülékből az anyag a v, vezetéken át a T6 tartályba jut, amelyben a keverés alulról befúvatott levegővel történik (t6 nyíl). A tartályból az anyag egy részét a fentiek szerint recirkuláltatjuk a Zs szivatytyúval, a feltárási műveletet pedig az ugyancsak levegővel kevert T7~T9 tartályokba fejezzük be. A feltárt szuszpenzió a T9 tartályból a Z6 nyfl irányában távozik. Az átlagos tartózkodási idő az S3 keverőkészülékben 1 perc, a T6 tartályban 20 perc, a T7—T9 tartályokban pedig összesen 1 óra. A túlnyomás azS3 statikus keverőkészülék 6 bevezetőnyílásánál és 8 csőcsonkjánál (4. ábra) 1 bar, a feltárási hőmérséklet 333 K. A 2. példa szerint eljárva a feltárási hatásfok 90,5 %, a fajlagos reagensfelhasználás pedig 0,089 kg/kg. Összehasonlító mérést (kontrollkísérletet végeztünk oly módon, hogy az S3 keverőkészüléket nem használtunk, és recirkulációt nem alkalmaztunk. A feltárást így hagyományos módon végrehajtva a fajlagos reagensfelhasználás az érc tömegegységére vonatkoztatva 0,097 kg, a feltárási hatásfok 87,8 % volt. Ezeket az értékeket a fentiekkel összevetve megállapítható, hogy a 2. példa szerinti, találmányi intézkedések alkalmazásának eredményeként 0,008 kg/kg reagensmegtakarítás, valamint 2,7 % feltárási hatásfok-növekedés jelentkezik. A találmány előnye, hogy alkalmazásával csökkenthető a fajlagos reagens-felhasználás, és növelhető az értékes komponensek feltárási hatásfoka. Ennek az a magyarázata, hogy nem szükséges a feltárást teljes egészében — a szokásos módon — csőreaktorban, és ami ezzel jár, magasabb nyomáson végrehajtani, csupán a reagens bekeverését kell megfelelően kialakított keverőkészülékben végezni. A tartályok a keverőeszközökkel egyszerű, nem költséges, könnyen megvalósítható részegységek. A találmány szerinti berendezés nagy teljesítményekhez is könnyen alacsony beruházási költségekkel létesíthető, és racionálisan üzemeltethető. A találmány természetesen nem korlátozódik az el- 5 járás fent részletezett példakénti foganatosítási módjaira, valamint a berendezés, illetve a keverőkészülék kiviteli alakjaira, hanem az igénypontok által definiált oltalmi körön belül számos módon megvalósítható. 10 Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás szemcsés szilárd anyagok komponenseinek eltérő sebességű — kezdetben gyorsabban, később las- 15 sabban végbemenő — szimultán és/vagy konszekutív kémiai reakció(k) és/vagy kioldási folyamat(ok) útjár történő, és adott esetben részben gázfejlődéssel járó feltárására, amely eljárás során szemcsés szilárd anyago(ka)t tartalmazó szuszpenziót folyékony halmazállapotú, 20 vagy/és oldatban, vagy/és szuszpenzióban beadagolt feltáró reagenssel keverünk össze, azzal jellemezve, hogy a szemcsés szilárd anyago(ka)t tartalmazó szuszpenzió(ka)t intenzív turbulens áramlásba hozzuk, és a reagenseké)! ehhez, ill. ezekhez a turbulens anyagáram(ok)- 25 hoz adagoljuk; a szuszpenzió(k) és reagens(ek) által alkotott anyagáramo(ka)t a gyorsabban lejátszódó kémiai rcakció(k) és/vagy kioldási folyamatok) - célszerűen teljes — végbemeneteléhez szükséges ideig — előnyösen elemi méretekben is intenzív keveredést biztosító — tur- 30 bulens áramlásban tartjuk; ezt követően az anyagkeveréket a lassabban lejátszódó kémiai reakció(k) és/vagy kioldási folyamat(ok) — célszerűen teljes — végbemeneteléhez szükséges ideig tartályokon vezetjük keresztül, miközben az anyagot keverjük. 35 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítás] módja azzal jellemezve, hogy az anyagkeveréket a lassabban lejátszódó kémiai reakció(k) és/vagy kioldási folyamatok) végbemenetele során is - előnyösen ismételten — intenzív turbulens áramlásba hozzuk. 40 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítisi módja azzal jellemezve, hogy az intenzív turbulens áramJás(oka)t az anyagnak statikus keverőelenre(ke)t tartalmazó csőben vagy csövekben való átvezetésével idézzük elő. 45 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy a turbulens áramlás(oka)t az atmoszferikusnál nagyobb nyomáson hozzuk létre, és/vagy a reagens(eke)t az atmoszferikusnál nagyobb nyomáson adagoljuk a szuszpenzió(k) lokálisan 50 intenzíven kevert áramához vagy áramaihoz, majd a gyorsabban lejátszódó kémiai reakciók és/vagy kioldási folyamatok — célszerűen teljes — végbemeneteléhez szükséges ideig az anyagkeveréket az áramlási irányban fokozatosan az atmoszferikus nyomásig csökkenő nyo- 55 más kialakulását biztosító, statikus keverőelem(ek)et tartalmazó csőben vagy csövekben áramoltatjuk. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy a szuszpenzió-reagens-keverék egy részét visszavezetjük a reagens-60 sei még nem kevert szuszpenzió-áramhoz. (2. ábra.) 6. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy a lassabban lejátszódó kémiai reakciókat és/vagy kioldási folyamatokat a reagens(ek) és a szuszpenzió(k) egyesített anyag-65 áramának vagy — áramainak egy vagy több fokozatban, 6
