Аппарат для переработки сыпучих материалов

(51)7 22 9/04 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Храпунов Владимир Евгеньевич Челохсаев Леонид Сахамович Исакова Руфина Афанасьевна Володин Валерий Николаевич Требухов Сергей Анатольевич Садвакасов Динмухамед Абдадилевич Молдабаев Максат(73) Республиканское государственное казенное предприятие Институт металлургии и обогащения Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Патент Республики Казахстан 567, кл. С 22 В 9/04, 1994(54) АППАРАТ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности, к вакуумным аппаратам для переработки сыпучих материалов, содержащих металлическую ртуть и ее соединения. Аппарат для переработки сыпучих материалов,например, для вакуумно-термической переработки ртутьсодержащих материалов, включает теплоизолированный корпус, узел загрузки, реакционную камеру с вертикальным винтовым виброконвейером,периферийным нагревателем, центральной несущей трубой с расположенным в ней нагревателем, узел выгрузки с вертикальной разгрузочной трубой и газоход, при этом виброконвейер выполнен с приемной тарелью, расположенной внизу, и разгрузочной тарелью наверху, диаметр приемной тарели не менее, чем на 1/4 превышает диаметр виброконвейера,труба узла загрузки размещена на корпусе под углом к приемной тарели, превышающем угол естественного откоса сыпучего материала, разгрузочная труба размещена между виброконвейером и периферийным нагревателем и снабжена на верхнем конце приемником обработанного сыпучего материала, в котором с зазором размещена течка разгрузочной тарели, а газоход размещен в зоне периферийного нагревателя. Технический результат изобретения заключается в повышении степени извлечения летучих, в частности, ртути при переработке сыпучих материалов. 12209 Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности, к вакуумным аппаратам для переработки сыпучих материалов, содержащих металлическую ртуть и ее соединения. Известен вибровакуумный аппарат для переработки полиметаллических концентратов (патент Российской Федерации 1559735, кл. С 22 В 9/04,1996), содержащий герметичный корпус с конусообразным дном, узел загрузки, вертикальный виброконвейер с центральной несущей трубой и расположенным в ней нагревателем, узел разгрузки, расположенный в нижней части несущей трубы, в которой выполнены отверстия, верхние из которых соединены разгрузочными патрубками с нижним витком виброконвейера, нижние - со сборником просыпей и пыли, жестко закрепленным на несущей трубе,разделенной внутри перегородкой на полость нагревателя и полость разгрузки. Основным недостатком аппарата является недостаточно высокая степень отгонки летучих составляющих, обусловленная попаданием части необработанного материала в виде просыпей в огарок, а также возможностью быстрого схода сыпучего материала вниз по виброконвейеру и малым временем пребывания материала в зоне испарения летучих. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является аппарат для переработки сыпучих материалов (патент Республики Казахстан 567, кл. С 22 В 9/04, 1994), содержащий теплоизолированный корпус, узел загрузки,реакционную камеру с вертикальным винтовым виброконвейером, периферийным нагревателем,центральной несущей трубой с расположенным в ней нагревателем, узел выгрузки с вертикальной разгрузочной трубой, установленной коаксиально внутри несущей трубы и газоход, установленный в донной части. Аппарат снабжен камерой подготовки исходного материала, расположенной в нижней части виброконвейера, с диаметром витков в 1,5-1,7 раза меньшим, чем в реакционной камере. Для аппарата свойственен тот же, что и в предыдущем случае, недостаток - снижение степени извлечения летучих составляющих перерабатываемого материала из-за попадания исходного материала в продукт переработки и возможности конденсации пара иа менее нагретых поверхностях при эвакуации паровой фазы через газоход, расположенный вне зоны периферийного нагревателя. Технический результат от совокупности влияния признаков, предлагаемых в изобретении, заключается в повышении степени извлечения летучих, в частности, ртути при переработке сыпучих материалов. Указанный технический результат изобретения обеспечивается в аппарате для переработки сыпучих материалов, например, для вакуумно-термической переработки ртутьсодержащих материалов, включающем теплоизолированньш корпус, узел загрузки,реакционную камеру с вертикальным винтовым виброконвейером, периферийным нагревателем,2 центральной несущей трубой с расположенным в ней нагревателем, узел выгрузки с вертикальной разгрузочной трубой и газоход, в котором виброконвейер выполнен с приемной тарелью, расположенной внизу, и разгрузочной тарелью наверху, диаметр приемной тарели не менее, чем на 1/4 превышает диаметр виброконвейера, труба узла загрузки размещена на корпусе под углом к приемной тарели,превышающем угол естественного откоса сыпучего материала, разгрузочная труба размещена между виброконвейером и периферийным нагревателем и снабжена на верхнем конце приемником обработанного сыпучего материала, в котором с зазором размещена течка разгрузочной тарели, а газоход размещен в зоне периферийного нагревателя. В предлагаемом изобретении виброконвейер выполнен с приемной тарелью, расположенной внизу,и разгрузочной тарелью наверху. При этом диаметр приемной тарели на 1/4 и более превышает диаметр витков виброконвейера, что обеспечивает сбор просыпей, образующихся при движении материала снизу вверх и возврат необработанного материала в процесс отгонки летучих составляющих и, соответственно, повышает степень отгонки их. При меньшем диаметре приемной тарели возможен неполный сбор просыпей. Труба загрузки размещена на корпусе под углом к приемной тарели. Превышение угла наклона подающей трубы загрузочного устройства над углом естественного откоса перерабатываемого сыпучего материала позволяет исключить неравномерность подачи из-за задержки его в трубе при меньшем угле наклона, что положительно сказывается на степень отгонки летучих компонентов. Размещение разгрузочной трубы между периферийным нагревателем и виброконвейером, равно как и газохода в зоне периферийного нагревателя, то есть в обогреваемой зоне позволяет исключить конденсацию летучих составляющих на необогреваемых элементах конструкции, что также способствует достижению технического результата. Снабжение разгрузочной трубы на верхнем конце приемником сыпучего материала, в котором размещена течка разгрузочной тарели, способствует устранению образования просыпей при сходе сыпучего обработанного материала-огарка с разгрузочной тарели в разгрузочное устройство и, тем самым,разубоживания исходного сыпучего материала на загрузочной тарели, куда попадают все просыпи, и снижения степени отгонки. Наличие зазора между течкой и приемником, превышающего амплитуды вертикальной и горизонтальной составляющих колебании виброконвейера, позволяет исключить передачу колебаний на неподвижные элементы конструкции аппарата и организовать собственно переработку сыпучего материала. На фиг. приведена схема предлагаемого аппарата, где внутри герметичного теплоизолированного корпуса 1 с периферийным нагревателем 2 размещен виброконвейер 3. Пространство между перифе 12209 рийным нагревателем 2 и виброконвейером 3 является реакционной зоной 4. Внизу виброконвейер 3 снабжен приемной тарелью 5, диаметр которой превышает не менее чем на 1/4 диаметр виброконвейера 3, вверху - разгрузочной тарелью 6. На разгрузочной тарели 6 выполнена течка 7, размещенная с зазором 8 в приемнике 9 разгрузочной трубы 10,которая находится между виброконвейером 3 и периферийным нагревателем 2. Через корпус 1 под углом, превышающем угол естественного откоса перерабатываемого материала, к приемной тарели 5 введена труба узла загрузки 11. Внутри центральной несущей трубы 12 виброконвейера 3 размещен нагреватель 13. На боковой стенке корпуса 1 в зоне периферийного нагревателя 2 выполнен газоход 14. Аппарат работает следующим образом. Из теплоизолированного корпуса 1 через газоход 14 эвакуирует газы до заданного условиями технологии давления. Включением нагревателя 13 и периферийного нагревателя 2 температуру в аппарате поднимают до технологической. Виброконвейеру 3 сообщают направленные колебания. Через трубу узла загрузки 11 на приемную тарель 5 подают исходный сыпучий материал, который вследствие превышения угла естественного откоса непрерывно ссыпается на тарель 5. Вследствие направленных колебаний сыпучий материал перемещается по виброконвейеру 3 снизу вверх. При этом летучие составляющие, которые присутствуют в исходном сыпучем материале,испаряются и переходят в паровую фазу в реакционную зону 4. Паровая фаза выводится через нагретый газоход 14, размещенный в зоне периферийного нагревателя 2, из реакционной зоны 4 на конденсацию. Переработанный сыпучий материал достигает вверху разгрузочной тарели 6 и через течку 7 ссыпается в приемник 9 и далее в разгрузочную трубу 10. При этом зазор 8 предотвращает передачу вибрации с виброконвейера 3 на элементы аппарата. Нагретые до высокой температуры труба узла загрузки 11,приемник 9, разгрузочная труба 10, газоход 14 предотвращают конденсацию паров летучих составляющих на холодных участках поверхности, что способствует более полному переводу паровой фазы на конденсацию и повышает извлечение летучих. Образующиеся при переработке пыль и просыпи материала через боковые стенки виброконвейера 3 оседают вниз и попадают на приемную тарель 5,так, диаметр ее не менее, чем на 1/4 превышает диаметр виброконвейера 3. При этом не образуется дополнительный материальный поток вне корпуса 1,а частично обработанный материал возвращается на переработку. Аппарат использован для переработки сыпучих материалов для извлечения ртути из вторичного сырья и концентрата. Пример 1. Переработке подвергали бой отработанных и бракованных люминесцентных ламп дневного света при температуре 300 С, давлении 5,3 кПа, частоте вибрации конвейера 19,8 Гц, производительности 45 кг/сутки. Содержание ртути в исходном сыпучем материале составляло 1,13 мас Время пребывания материала на поверхности виброконвейера составило 2-3 минуты. При этом степень отгонки ртути из исходного материала составила 99,91-99,93 , что на 0,05-0,20 выше, чем при переработке этого же сыпучего материала в аппарате-прототипе. Содержание ртути в огарке - менее 0,001 мас Пример 2. Переработке повергали ртутьсодержащий концентрат, содержащий 0,5-1,3 мас. ртути, при температуре 450 С, давлении 4,0 кПа, частоте вибрации конвейера 19,8 Гц, производительности 200 кг/сутки. Время пребывания исходного материала на виброконвейере составило 5-6 минут. Содержание ртути в огарке не превышало 0,0010,002 мас Степень отгонки ртути из концентрата составила 99,91-99,96 , что также на 0,1-0,3 выше степени отгонки ртути при переработке концентрата в аппарате по прототипу. Таким образом, результаты испытаний и достигнутые при этом показатели свидетельствуют о повышении степени отгонки летучих при переработке сыпучих материалов в аппарате, предложенной конструкции. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Аппарат для переработки сыпучих материалов,например, для вакуумно-термической переработки ртутьсодержащих материалов, включающий теплоизолированный корпус, узел загрузки, реакционную камеру с вертикальным винтовым виброконвейером,периферийным нагревателем, центральной несущей трубой с расположенным в ней нагревателем, узел выгрузки с вертикальной разгрузочной трубой и газоход, отличающийся тем, что виброконвейер выполнен с приемной тарелью, расположенной внизу,и разгрузочной тарелью вверху, диаметр приемной тарели не менее, чем на 1/4 превышает диаметр виброконвейера, труба узла загрузки размещена на корпусе под углом к приемной тарели, превышающем угол естественного откоса сыпучего материала,разгрузочная труба размещена между виброконвейером и периферийным нагревателем и снабжена на верхнем конце приемником обработанного сыпучего материала, в котором с зазором размещена течка разгрузочной тарели, а газоход размещен в зоне периферийного нагревателя.