При достижении конечного значения содержания серной кислоты

(6 – 3) г/дм3 раствор направляют на выпарную вакуум-кристаллизацию.

При ведении глубокой нейтрализации протекает процесс гидролиза с образованием нерастворимых комплексных соединений (арсенатов) меди и мышьяка. При достижении конечных значений параметров раствор сливают в бак О2.

2.2.2 Отстой раствора

Полученный насыщенный раствор сернокислой меди содержание остаточной серной кислоты (6 – 3) г/ дм3 сливают в бак-отстойник О 1 и, после отстоя в течение 40 мин перепускают в бак исходного раствора И 1, а шлам смывают конденсатом в бак-отстойник О 4. Раствор, полученный в результате глубокой нейтрализации, сливают в бак-отстойник О 2.

2.2.3 Фильтрация суспензии после глубокой нейтрализации

Процесс разделения суспензии, полученной в результате глубокой нейтрализации, с целью отделения раствора от кека медно-мышьякового и нерастворимых примесей производят на рамном фильтр-прессе Фп 3 (Фп 4).

В основе фильтрации лежит принцип разделения неоднородных сред при помощи пористой перегородки, пропускающей жидкость (фильтрат) и задерживающей взвешенные в ней частицы.

Подачу суспензии на фильтрацию производят насосом из бака О 2. Отфильтрованный раствор направляют в бак исходного раствора И 2, а кек, после выгрузки фильтр-пресса, на производство антисептика «Ултан».

2.2.4 Выпарная вакуум-кристаллизация медного купороса

Процесс выпарной вакуум-кристаллизации организован в три стадии. На первых двух стадиях производят медный купорос продукционный, на третьей стадии ведут кристаллизацию медного купороса с целью извлечения его из маточных растворов после второй стадии (для возврата в начало процесса вакуум – кристаллизации). Маточный раствор после третьей кристаллизации, содержащий значитель-ное количество никеля, направляют на участок подготовки растворов никелевого отделения.

Исходный раствор из напорного бака непрерывно самотеком подают в нижнюю часть вакуум-кристаллизатора, где он смешивается с циркулирующей суспензией. Под действием напора, создаваемого циркуляционным насосом перегретый маточный раствор, поступающий из греющей камеры, вытекая из сопла струйного насоса с большой скоростью, подсасывает суспензию, циркулирующую в аппарате. Поступающий исходный раствор и образовавшаяся смесь поднимается по центральной циркуляционной трубе вверх и на выходе из нее вскипает, вследствие наличия разряжения в сепараторе вакуум-кристал-лизатора (1,5 – 1,9) кПа.

При кипении раствор теряет тепло перегрева и охлаждается до равновесной температуры кипения раствора при данном остаточном давлении. В результате охлаждения, а также за счет испарения при кипении части растворителя в растворе создается пересыщение и происходит выделение зародышей кристаллической соли медного купороса и рост кристаллов на зародышах, которые поступили ранее из центральной циркуляционной трубы в зону кипения.

Образовавшиеся кристаллы в виде продукционной суспензии частично выводят из вакуум-кристаллизатора.

Настройка, вывод ВВК на технологический режим и контроль режимных параметров в процессе работы производят с помощью контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации.

Факторы, влияющие на процесс вакуум-кристаллизации

а) Температура.

Повышение температуры пересыщенного раствора увеличивает скорость образования кристаллических зародышей как следствие уменьшения их критического размера, а также и за счет уменьшения гидратации ионов, что облегчает объединение их в зародыши. С повышением температуры снижается поверхностное натяжение между раствором и образующимся зародышем и облегчается работа по его образованию.

б) Растворимые примеси.

Примеси, присутствующие в растворе, оказывают различное влияние на скорость образования центров кристаллизации, одни из них значительно сокращают индукционный период кристаллизации и резко повышают скорость, другие действуют как поверхностно-активные вещества адсорбируются на поверхности микрозародышей и повышают устойчивость пересыщенных растворов.

Для поддержания циркуляции суспензии в корпусе вакуум-кристаллиза-тора при внезапном отключении циркуляционного насоса или при нарушении ее по другим причинам предусмотрена подача атмосферного воздуха в центральную трубу для создания эффекта аэролифта, а также подача пара в зону струйного насоса.

Конденсат греющего пара подается на промывку смотровых окон вакуум-кристаллизатора, и в нижнюю часть корпуса для растворения кристаллов при нарушении циркуляции.

Выпарная вакуум-кристаллизация I стадии

Из бакаИ 1 (И 2) исходный раствор закачивают в напорный бак

Нб 2–2 (3–2), и подают в вакуум-выпарной кристаллизатор (ВВК) 2–2 (3–2) до рабочего уровня (контроль по смотровому стеклу) при постоянной циркуля-ции. Нагрев раствора проводят паром в греющей камере Гк 2–2 (3–2) до температуры (40 – 58) оС.

Вакуумная система, состоит из пароэжекторного блока ПЭБ 2–2 (3–2), вакуумного насоса 223 (224, 235) и поверхностного конденсатора Пк 2–2 (3–2).ВВВКподдерживается разрежение не менее (0,92 – 0,98) кПа.

В процессе выпарной вакуум – кристаллизации получают кристаллы медного купороса, часть которых, при достижении концентрации (17 – 27)%, выводят из аппарата в виде продукционной суспензии.

Отвод продукционной суспензии из вакуум-кристаллизатора можно осуществлять непрерывно двумя способами. Основным способом является отвод продукционной суспензии с донной части аппарата. Суспензию направляют в бак – мешалку Бм 2–2 (3–2)и перекачивают в пульпосборник Пс 1 (4).

Выпарная вакуум-кристаллизация II стадии

Из бакаМ 1 (М 2) исходный раствор закачивают в напорный бак

Нб 2 – 1 (3 – 1), откуда его подают в корпус выпарного вакуум-кристаллизатора ВВК 2 – 1 (3 – 1) до рабочего уровня (контроль по смотровому стеклу).

Нагрев раствора проводят паром в греющей камере Гк 2 – 1 (3 – 1) до температуры (42 – 58) оС.

Вакуумная система, состоит из пароэжекторного блока ПЭБ 2 – 1 (3 – 1), вакуумного насоса 226 (227, 228) и поверхностного конденсатора

Пк 2 – 1 (3 – 1). В ВВКподдерживается разрежение не менее (0,92 – 0,98) кПа.

В процессе выпарной вакуум – кристаллизации получают кристаллы медного купороса, часть которых, при достижении концентрации (15 – 25)%, выводят из аппарата в виде продукционной суспензии в бак-мешалку

Бм 2 – 1 (3–1)и перекачивают в пульпосборник Пс 2 (4).

2.2.4.4. Выпарная вакуум-кристаллизация III стадии

Данная стадия предназначена для доизвлечения меди из маточных растворов второй стадии в виде некондиционного медного купороса.

Исходный раствор из бака М 3 закачивают в напорный бак Нб 1 – 4 третьей стадии выпарной вакуум-кристаллизации и подают в корпус ВВК 1 – 4 до рабочего уровня (контроль по смотровому стеклу).

Нагрев раствора проводят паром в греющей камере Гк 1 – 4 до температуры (46–60) оС.

Вакуумная система состоит из пароэжекторного блока ПЭБ 1 – 4, вакуумного насоса 2 (86) и поверхностного конденсатора Пк 1 – 4.