192680. lajstromszámú szabadalom • Eljárás zagy ülepítésére-derítésére és készülék annak foganatosítására
3 192680 1 A találmány célja az ismert zagyülepítő-deritó készülékek teljesítményének és hatásfokának növelése, azaz adott készülékben az eddiginél nagyobb betáplált zagy térfogatáram elérése, ugyanakkor tisztább derített folyadék (a továbbiakban túlfolyás) és nagyobb szilárdanyag-koricentrációjú iszap (a továbbiakban iszap) kinyerése. A találmány alkalmazási területe többek között a timföld, az uránérc- és az aranyércipar. A ma világszerte használt zagyülepítő-deritő készülékek prototípusa a Műszaki Lexikonban (1970) Dorr-sűrítő címszó alatt van leírva. A prototípust számtalan találmánnyal fejlesztették, amelyek a zagybetáplálásra, a meghajtásra, az iszapterelő szerkezetre, az iszapelvételre - lapos fenekű készülékeknél az iszapelvétel a peremen történik - és a túlfolyók - csatornák és/vagy tölcsérek - kialakítására vonatkoznak, de mindeddig nem ismerték fel, hogy mennyire hátrányos a zagynak a készülék tengelyvonalában elhelyezett egyetlen zagybevezetőcsövön történő betáplálása, aminek következtében a túlfolyás és sűrűbb iszap nyerése érdekében korlátozni kell a betáplált zagy térfogatáramát, mert a készüléken belül az optimálisát messze meg nem közelítő áramlási és ülepedési viszonyok lehetetlenné teszik a viszonylag nagy készüléktérfogat jó kihasználását. A probléma lényege, hogy a készülék tengelyének közelében betáplált zagy zömében, hozzávetőleg annak 75%-a, közvetlenül a folyadékfelszín, illetve a túlfolyó csatornák irányában áramlik, adott vízszintes keresztmetszeten a zagyelosztás szilárdanyag-koncentráció szempontjából egyenlőtlen, a felfelé áramló folyadék sebességének függőleges komponense helyenként meghaladja a zagy finomabb szemcséinek ülepedési sebességét, illetve a folyadék teljes térfogatáramából és a készülék vízszintes keresztmetszetéből adódó áramlási sebességet, máshol pedig jelentős holttér alakul ki, márpedig adott jellemzőkkel rendelkező zagy esetén a túlfolyás tisztaságát és az iszap szilárdanyag koncentrációját befolyásolják a készülék belsejében kialakult áramlási viszonyok. Központi iszapelvételes készülékben előfordulhat, hogy a betáplált zagy egy része - rövidzár formájában - közvetlenül az iszapelvezető szerkezet felé áramlik. A találmány eljárás és készülék zagy ülepitésére, derítésére, amelynél a zagyot D átmérőjű és H = D/7-D/5 magas ülepitő-deritő készülék tengelyével koaxiális D/3-D/4 sugarú kör mentén 3-10, előnyösen 5 ponton 0,5- -0,9 H mélyen, 0,05 és 0,5 m/sec közötti egyenletes sebességgel tápláljuk be. A készüléknek az ismert túlfolyó, iszapterelő és iszapelvezető szerkezete mellett a találmány szerinti iszapbetápláló szerkezete van, amely vízszintes körvezeték, melyhez zagybetáplálócső és csóközdarabokkal, vagy közvetlenül U/2-D/4 sugarú, a készülékkel koaxiális kör mentén 3-10, előnyösen 5, a készülékbe 0,5- -0,9 11 mélyre merülő, alul d átmérőjű zagybevezetőcső csatlakozik, amelyek mindegyikének alsó végén vízszintes, vagy enyhén kúpos, a zagybevezetőcső aljától d/2-d/3 közötti távolságivá állítható, torlólemezben végződő zagybetáplálófej van. A találmányt ábrák segítségével ismertetjük, ahol az 1. ábra az ülepitő-deritő készülék prototípusa, a 2. ábra az ülepitő-deritő készülékek sorbakötése a timföldgyártásnál, a 3. ábra a találmány szerinti ülepítő-derítő készülék axonometrikus vázlata, a 4-7. ábrák egy példaképpeni zagybevezetőcső vázlatát szemléltetik. Az 1. ábrán feltüntettük az ülepítő-derítő készülék tengelyének közelében betáplált zagyáramlását, a pontozottan jelölt térfogat kihasználhatatlan holttér. A. 2. ábrán bemutatjuk az ülepítő-derítő készülékek timföldgyári alkalmazását. A feltárt zagy-nátriumaluminátlúg és vörösiszap keveréke - a 11 hígítót3rtályba kerül. Ott felhígul a 22 ülepitő-deritő készülék túlfolyásaként nyert mosóvízzel, majd 60-100 g/1 szilárdanyag koncentrációval szivattyú nyomja fel a 21 ülepítő-derítő készülékbe. Ennek túlfolyóján a tiszta - a gyakorlatban nagyságrendileg 10 mg/1 szilárd szemcsét tartalmazó - aluminátlúg távozik további feldolgozásra. Az ún. kónuszon át 300-500 g/1 szilárd szemcsét és nagyságrendileg 130 g/1 NazO-ban kifejezett nátronkoncentrációjú aluminátlúgot tartalmazó vörösiszap távozik a 12 higitótartályba. Ennek az aluminátlúgnak a visszanyerésére szolgál az ún. mosósor. A vörösiszap végigvonul a 22 - 13 - 23 - 14 - 24 - 15 - 25 ülepitő-deritő készülékekből és hígitótartályokból álló mosósoron, miközben eílenáramban először tiszta, majd mind nagyobb aluminátlúg koncentrációjú vízzel mosódik. A 25 ülepitő-deritő készülékből távozó vörösiszap 2-3 g/1 NaíO-ban kifejezett nátronkoncentrációjú aluminátlúgot tartalmaz, arai már veszteség. A cél tehát a 21 ülepitó-deritő készülék túlfolyóján minél tisztább aluminátlúgot nyerni, és a 25 ülepitő-deritő készülékből távozó vörösiszappal minél kevesebb aluminátlúgot elveszteni. A 21 ülepitó-deritő készülékbe betáplált zagy térfogatáramát, valamint a mosósor 22-25 ülepítő-derítő készülékeinek számát a cél szem előtt tartásával optimálisan kell meghatározni és ehhez szükséges az ülepitő-deritő készülékek teljes térfogatának kihasználása, ami nem érhető el az ismert, egy feladócsövön történő betáplálásával, mert az egyenlőtlen zagyelosztást eredményez, aminek következtében a feláramló folyadék sebessége a készülék 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
