氰化浸出（吸附）槽的应用与发展.pdf

氰化浸出 吸附 槽的应用与发展 昊振祥寮毅 指 要 { 氰化物 氯 混汞，硫脲 王永 硫代硫酸钠等都可溶解童银 但在工盈生产中． 氧化提台怯 仍是国 内外昀主要 方怯 ，约 占提 盘量 的T 0 嘶． 按矿石性质 同，氰化怯可分为选矿产品担化和仝记氰化．全泥氰化又分锌柑置换法 C C D 浸 辈法 CI P】 炭 浸法f CI L】 离 子 交换树 脂怯 RI P．无论用 种方法 都需浸 出 吸附 搅拌槽 ． 它巳威为氰化提盘工艺的重要设备，近年来，们都在对其研究改进，使其选到高拽节能的 目的． 为 了对 搅 肄槽 有十较 系娆 的了解 ，本文对 氰化工 艺的特点 稆要承 ，搅拌槽 分 类，国外 搅拌槽 发 展 我国搅 拌槽 的发展 殛直 用情 况作 些介 绍 ．并对寺 后的发 展提出 几点看 法 ．供 有关 志和厂 家 参考 一 、氰 化 工 艺 的 特 点 和 要 求 层 ’ 塞 享 件 1 ． 加氰 化物 和充 气 在矿石磨 细 的矿浆 中加入氰 化 物 溶 解 金，形成金氰络 台物，其 反应 式如 下。 4 Au 8 Na C N O2 2 H2 O 4 Na Au CN 24 Na OH 从上式显然 可 以看 出，在 金银浸 出反应 过程 中氧是必须 的，所 以，在 工业 生产中要 往浸 出槽 中充气 。充气 的压力 一般在0 ． 0 9 8 1 Mp a 1 k g 左 右。每立 方米 矿浆的 充 气量 在0 ． 0 0 2 m。 ／rai n以上。 2 ． 加保 护碱 为 了保证矿 浆 中氰化 物浓度，避免对环 境的污染，防止氰氢酸 H C N有毒气体生 成而造成损 失，必须 往浸 出槽 中加碱，保持 矿 浆有 高的p i t 值 1 o ． 5 ～l 1 。工 业 生 产 中多使用石灰或石灰乳，有时 加 Na OH作 补 充滴 正。 3 ． 使矿 浆星最浮状态 氰化提金工艺对浸 出 吸 附 搅拌槽 的 性能要求，应是在较小 的功率消耗条件 下。 使矿浆 中已单体 分离 或 暴露表面金 的颗粒。 在槽 中不能沉积 ，并 使矿 浆、氰化 物 、 石灰 、 空气在槽 中充 分搅拌混 合达封悬浮状态 。矿 浆在槽 内各部 位浓度一致，沿槽体 深度 不分 ～ 4B ～ 氰化处理的金矿石 密 度 为 2 ． 6 5 ～2 ． 8 t ／ m ，一般浸 出矿浆浓度为4 0 4 5 ％ 浮选 精矿密度 为3 ～3 ． 5 t ／m ， 一般浸 出浓度3 0 ～ 4 0 ，物 料的细度一般 在 8 0 ～9 5 一2 0 0网 目。生产实践表明，不 同的物料 ，不同 的生 产条件 ，对搅拌槽也 有不 同的要求 。 5 ． 运动件寓损少 噪音低。 为 了减少搅拌器 的磨损 ，延 长 使 用 寿 命，工业生产 中对叶轮要衬胶 。传 动皱置 要 加工精细，效率高， 噪音低 。 6 ． 炭 的彦损小 炭浆法要在吸附槽 中加炭 吸 附 浸 出 的 金。如果 搅拌力 强会使炭磨碎而损 失。搅拌 力弱会产生沉积 。所 以，在 维持矿浆的悬浮 状态的同时，一方面要求选用 硬度大 的炭， 另一面要求降低叶轮转速 。 以减少炭 的损失 和降低搅拌吸附槽 的输入 功率 。 7 ． 氰化厂的规模 我国精矿氰化厂规模为1 5 1 0 0 t／d， 垒混氰化厂规模为2 5 ～5 0 0 t ／d 。 国外全 泥氰 化厂一般为l 0 0 0 5 0 0 0 t ／ d ， 巴 布 亚 新 几 内亚 的奥克特 蒂 Ok T e d 1 正在 建 设 处 理 矿石 2 5 0 0 0 t ／d 的世界 最 大 炭 浆 厂 。规 模不 同，要求使 用的浸 出搅拌槽 的规格 、数 有 色矿 山一 1 9 9 1 ． 6 维普资讯 量也不同。 8 ． 设 备轻投 资少 浸 出搅拌槽 要浸出效 高节能，传动装置 要 占地小 ，设备 重量轻 。如槽 体 能 用 8 ram 钢板， 就不设 计 l O mm的。 当规 模 、矿浆 浓度、浸出时间确定后， 致量就可 以决定 了。但 搅拌槽 的规格要适应 于规 模，如果建5 0 0 t ／d 的氰化厂 ， 选用 3 ． 5 3 ． 5 m的搅拌槽，就显得设备多，会 增 大 投 资。所 以， 只有设备轻 、适应 规模 增加面 大型化，才能减少企业建设投资 二、 搅拌槽的分类 从生产实践来看， 搅拌浸出吸附槽 的好 坏 ，主要在 传动装置 、叶 轮直 径 及 结 构 型 式 、充气方式 的设 计上 。既要满 足矿浆恳 浮 不沉 积，搅拌混合均 匀的 工艺要求 ，又要达 到高效节能。 从传动方 式上 分， 目前有皮 带轮、 蜗轮 蜗杆减速机和针摆式减速机三种传动。皮带 轮 传动减速 比小，难于达到 低转速j蜗轮蜗 杆比较可靠，检修更换方便，如 制 造 精 度 高，传动效率可达到较好的水平，否则传动 效率较低，针摆式虽然传动效率较高，但容 易漏 油。 按 搅拌方式分 有 F剜两种 1 ． 机碱搅 拌式浸 出檀 一 般 常见 的有 以下两类 型 1带循环 筒式机 械搅 拌 槽 见 图 1。 2 双桨式机 械搅 拌槽 不 带 循 环 筒 ，见 图 2。 以上这二种搅拌槽均须由外 部 进 行 充 气，完成浸出过程，充气方式有在槽 中四周 设置多 个充气 管，亦有利用叶轮的 中空轴， 在叶轮的下部进行充气，借助叶轮推动搅动 矿浆使气体弥散，均匀分布在浸出槽 中，近 年来后者 已广 泛用于生产 。张 家 口及潼芙金 矿 0 l 进美 国费城 齿轮公司 的与 我国 目前生产 有 色矿山一l 9 9 1 ． 6 圈1带循环筒 式机械搅 拌檀 固2 双桨式机械搅 拌檀 的机械 搅拌浸出槽 即属此种充气 方式 。 2 ． 空气搅 拌浸 出格 又棘 帕丘 克檀 、布 ～ 朗格 这种搅 拌槽是 利用 空气 由槽底 向上升来 搅拌矿浆，它的底部与上部搅拌力不同，底 部弱，越接近上部越强。其优点 是 构 造 简 单，可在现场就地制傲和安装，设备本身设 有运动件 ，所 以，设备费用低。处理有腐蚀 的矿浆 能防腐， 操作 方便事故少。槽 的体积 大 6 0 m。 ，槽的数量少， 占地面积小 。为 了 防止 停 电矿砂积槽，要 有 备 用 电 源。另 外。在浓度低时应用易于分层。这种设备所 用 的空气压力为0 ． 1 4 7 Mp a 1 ． 5 k g ／ c m ， 空气 消耗 量为 0 ． O 2 ～0 ． 0 2 5 m。 ／ rai n 矿 浆 。 苏联用树脂一 矿浆法提金， 曾用过此种 浸出槽。见 图 3 。 维普资讯 圈3 空气搅拌 浸出擅 帕丘克、布朗擅 3 ． 桨式机械搅拌和空气搅拌相结合的浸 出槽。该槽除了用氧作浸出反应之外，还用 其搅拌、提升矿装，以产生轴向流动来加强 循环作用。机械搅拌部分是通过 转 动 的 叶 轮，将机械能传到矿浆中。赤卫沟．海沟金 矿所甩的搅拌槽就是这一种。 三． 国外搅拌槽的发展 随着黄 金工业 的发展 ，根 据据金 工艺 的 要求，国外对浸出搅拌槽的结构作 了大量的 试验研究 工作 。其 目的是使矿 浆与氰化 物 ． 活性 炭 或 树 脂．石 灰、空 气 混 合 均 匀，并 使功率消耗降低。如美国费城 齿轮 公 司、利特宁公司都提供了较先进的浸出搅拌 槽。 浸出 吸附搅拌槽是炭浆工艺的关键 设备，约 占投资的5 O 。其 最重要 的改进是 减 少矿浆在槽 内的停 留时 间，丽 又不降低金 的回收率 ，炭 的损耗也小 。 早在6 0 年代，美 国铀 矿为促进 “ 浆 内吸 -- 5 0 -- 附”工艺的发展 ， 曾设计 了一系列 的吸附搅 拌槽进行试验。摄成功的系统是把单个搅拌 槽串联成连续流动的槽群，并采用离子交换 树脂作吸附剂，再用槽外的振动筛将矿浆和 树脂 分开，称 之为树脂一 矿浆流程 R I P 。 自从 1 9 7 3 年 8月霍姆斯 特克 Ho i n s s t a - k e 采金公司建成 第一座 炭浆厂之后 ，炭 浆 法在 南非金矿 也得到迅速 的发展 。从 1 9 7 4 年 以来，南非新建提金厂大都采用 炭 浆 流 程 C ／ P 。南非的矿业技术学会研制成 内 侧 气吹筛代替阶梯间的提炭泵，减少了炭的碎 损 ，降低 了生产成本 。 按 常规 设计 的阶梯 式搅拌吸 附 槽 的 尺 寸，必 须使矿浆停 留时 问长达e 0 mf n ，吸 附 荆在槽内体积浓度较低 一般C I P 流程 ，炭 占槽容积的4 ～5 ％。多数吸附搅拌槽的特 点，是搅 拌与吸 附相 结合。 7 O 年 代初 ，戴维 麦基公 司设 计了采用 固体 吸附剂 回收金 银的设备。在 半 工业 试验 数据的基础上，设计制造了大型吸附搅拌槽 4 m，成功地从混浊溶液中回收 铀。 根据多数单槽串联吸附搅拌装置饷流态 原理 ，用 分配板 隔开 的各段 含有 占容积5 O ％ 的吸 附剂 ，溶 液在 各段 停 留时 间将近 2～ 3 mi n 。戴维 麦基 公司 的吸附搅 拌 槽，在 矿 浆通过能力大和炭体积 浓度 高的情况 下， 其 运转的水力 学和化 学特性 已在 现场 工业试验 中得到了验证。在 西非一 个 日处 理 矿石6 0 0 0 t 的选金厂 中安装 了两套戴 维 麦 基 公 司 的 吸附搅拌槽 。还 有 一套小 的在 巴西 。 美国利特宁公司所产 帖 ． 0 35 ． 6 5 1 1 1 浸 出 吸附槽，每 台安装功 率为 3 k W。据 国 外资料报道，容积为2 0 0 } m。 敞开式低剪切力 双叶轮搅拌槽， 单位有效容积功率仅为0 ． 0 1 3 k W／m。 ，轴沲式浸 出搅 拌槽单位有效 容 积 功率为0 ． 0 2 2 k W／ms 四、 我国搅 拌槽发展应用情况 我国前个时期 用 的浸 出搅拌槽多为浮 有 色矿 山一 l 9 9 1 ． 6 维普资讯 选前通用的轴流式机械搅拌槽 C o n d i t o n i n g t a n k 。 如 山东乳山金矿采用 2 5 O 02 5 O O mm 普 通搅 拌槽 ，安装功率为7 ． 5 k W，单位有效 容 积功率为0 ． 6 4 k W／ m。 ； 山东焦家 金矿 采用 3 o o o X 3 0 0 0 mm搅 拌槽 ， 安 装功 率为 1 3 k W ， 单 位有效容 积功率为 0 ． 6 B k W／m。 J河北金 厂峪金矿采用 的 6 3 5 o o 3 5 O O mm搅拌槽为 1 7 k W，单位有效容 积 功率为0 ． 5 3 k W／m 。 这种搅 拌槽 搅拌力大，功率 消耗高，不适于 用作 浸 出吸 附之用 。 上述一 些厂有 的现 已 改进，有的正在 改进 中 。 赤卫沟、海沟金矿采用 的 3 s o o X 3 5 0 0 mm机械搅拌浸出槽，每台功率为l o k W， 单 位有 效容积 功率为0 ． 5 2 ～0 ． 5 3 k W／m a 。在 团结 淘金矿的建 设 中， 为了适应5 0 O t ／a的 规模和进一步降低能耗， 采用 3 o o o X 1 1 0 0 0 mm空气 搅 拌浸 出槽，单 位有效容积功 率 为 0 1 8 3 3 k W／ 1“1 1 。 大型氰七厂建设增加了一种新的较过去 为经济的大型浸出设备。 北京有色冶金设 计研 究总院1 9 8 3 年在 内 蒙达茂 旗 、柴胡兰子 和招远县金矿建设 中， 曾采用了6 3 0 0 05 O O O mm轴 流式 机械搅拌浸 出槽。 其 有效容积为 3 3 ． 5 I I 2 ， 每台 的安装功 率 为7 ． 5 k W， 单位 有效容积功率为0 ． 2 2 k W／ m。 ， 是普 通浸 出搅 拌槽有效容积 功 率 的 3 3 ． 8 ～ d 1 ． 5 。共安装 1 6 台，按 电价0 ． 1 元 k Wh计 算 ，每年可为国家节约1 0 1 1 万元。 1 9 8 4 年为河 北张家 口及 潼关金矿技术改 造， 曾引进美 国费城 齿 轮 公 司 P h i l a d e 一 皿 i a 5 ． 0 35 ． 6 B m双叶轮浸 出吸 附 搅 拌槽， 安装功 率为 3 ． 7 k W 国内实 际配4 k W 电机 、 单位 有效容积 功率为0 ． 0 3 4 k w／ I I 1 3 ． 比过 去设备功耗低 。在 吸收 消化 引进设各 的 基 础上，研制 了S J 型双 叶 轮系 列 浸 出 吸 附搅拌槽 内蒙 黄金机械厂等厂生产 现 已较为广 泛用 于 国内一 些氰化厂 。其规格及 参 数见 下表。 sJ 型 系列浸 出搅 拌糟数 据寰 SJ SJ SJ SJ S J SJ SJ 2X 2． 5 2． 5X 3． i 5 3． i 5X 3． 5 5 3． 5 5X 4． 0 4X 4． 5 4 ．5X 5 5X 5． 6 直径 X高 度f m加 2 o o oX 2 5 O 0 3 5 0 0 X 4 0 O 0 4 0 o o X 4 5 O 0 4 5 0 oX 5 O 0 0 5 0 o o x 5 6 o o 有效窖积 ／ l l J 4 8 叶轮转 速 f r ／mi n】 4 0． 8 5 3 8 矿浆浓度 f 哺 4 5 4 5 4 5 4 5 4 5 4 5 4 5 矿浆密度t ／m 3 j ≤i ． 4 ≤ 1 ． 4 ≤i 4 ≤i ． 4 ≤1 ． 4 ≤1 ． 4 ≤i ．‘ 型号 Z W L Z W H Z W G ZW F Z 一 C ZW 一B ZW A 蜗 轮 速比 i 2 ． 9 5 1 6 “ 2 0 ． 4 0 2 3 ． 5 2 6 7 3 0 ．0 3 4 ． 4 6 碱建 机 型 一 Y1 i 2 M一 6 y1 3 2 M l 一 8 z 1 2 3 M Yi 3 2 M 2 0 v1 6 0 MB vi 6 。 M一 _ 一 B 3 一 B 3 一 B 3 一 B 3 -- B 3 一 B 3 功 章 电动机 f k W 】 2 2 2 ． 2 5 ． 5 7． 5 T ． 5 转 速 r ／ ml n 9 B 0 设备 总重 kgj 朝2 8 6 6 4 6 8 2 8 5 每m 3 容积 安 装功 毫f k W 0． 3 6 6 0 ． i T 0 ． i 9 0． i 2 0 ． 5 0 ．1 0 4 0． 0 T 7 t上c安装功率大于国鲐的原因，不是搅拌槽的本庠．而是 目前生产厂家减速箱的魏率较保 ．如用专业厂的藏逮 箱其 功率可与国外相司．ff J S J 5 x 5 ． 8 可不用7 ． 5 k W “ ，而角4 k w ，即功率下降将近一半 ． 有 色矿山一 l 9 9 1 ． 6 下转第4 7 页 ～ 5l ～ 维普资讯 盘 咏 平锕矿 ． 0 3 6 ． 4 m 球磨机，原设 射矿粘 度为F 8 0 9 0 0 0 m，采用 7 5 ／ 1 3 1 2 1 及 s 0 mm锻球 ．生 产后 出于给 矿粒度 达 不 到 要求，F o 1 5 0 0 0 , m，处 理能力仅为 l 5 O ～ I 8 0 } ／ h台 ，后改用 1 0 0 mm及 8 0 tur n 钢球及控制磨矿浓度后，使磨机处理能力达 到2 0 0 ～2 3 0 t ／ h 台，原有的排粗现象 也 大 为 减少 。 四、 结 语 大型球磨机的选择计算，从国内外生产 矿 山看来，磨机 的轴功率输 出及 矿浆在 磨机 中的停留时间，是球磨机选择 的两个关键因 素。不同的矿山，受 自身条件的限制，选择 球磨机时 考虑 的因素不尽相 同，因此，对 新 的矿山选用大型球磨机，应该慎重地考虑各 种 因素 的影 响，不能机械套用。应在 多方案 比较后。结台矿山的具体条件 如 矿 石 性 质 、生产要求 等 ，作 出最切 台生产实 际的 选择，使设计 与生产的误差最小。 参考 文献 】 ]B． 马雷者 尔 白磨机转违对磨矿鼓率的影响“ 自磨宜矿译文集 ，冶金工盟出菔社，1 9 B , 9 , 年． 1 】 一 1 0 5． ]离碣埔 ． E 福斯 怕格 士型球磨机跛率 矸究 盘 属茸 山 t 9 8 9 ，No． t 0 ，3 ～3 B ． 3 ]EE Hi r e l y、E H Wi pf， FI o w Cr j t e r i 【 ／r e t e n t i o n fl s d e a l g n l i mi t t o l a r g e mi l l s一 ．For pr e s ent t t [ J or t at t he SⅥ E AI M E fa i l meet i ng Sa h Lake Ci t y．Ut a h i 9 8 3 0ct o ber．1 9 ～ 2】。 4 ]c， A R o wI a n d { 太球磨机一长度和直径 ， 国外盒属矿选矿 1 9 8 9 No ． i 1 ．1 ～8 ． 【 5 ]郭可宁 ， 大直譬球磨机构运行实践‘ 有色盘属 f 选 矿 部分 ，i 9 8 8 ，N0． 1 ．2 1 ～ 2 ． 上接 第5 l 页 五 、 几 点意见 1 ． 应积极推广双 叶轮 搅拌槽 张家 日及潼关所 引进 的浸 出 吸附搅 拌槽，是比较先进的。但 目前金矿建设中仍 有采用旧式 搅拌槽 的，或 生产 中对 j 目设备不 做改进的。原有搅拌槽单位有效 窑 积 功 率 为0 ． 5 2 ～O ． 5 3 k W／m 。 矿浆， 新的设备仅 为0 ． 0 3 4 k W／m。 ，相差十 多培，从节能观点 看 ，亦应积 极推 广新 的设 备。 2 ． 要 根据工艺的具体条件 选用设备 矿石密 度大小 、矿浆 浓度太小 、粒 度粗 细、吸附剂是炭或 树脂 ，均 关系到对 搅拌槽 的搅拌力与 型式 的要 求，因此应按 具体条件 选择设备。倒如用树脂作吸附 剂 ，其 密 度 轻 、 粒 度细 ， 在 浓矿浆 中不易抗落 槽 的下部， 需 加强轴流速度，因 此可 优先 考虑采用带循 环简式搅拌槽，在苏聪用树脂矿浆法曾采用 帕丘克横作为浸出吸附槽。 有 色矿 山～ 1 9 9 1 ． ．B 责任 编辑王家骧 3 ． 加强研究与创新 我国 目前 生产 的搅拌槽 与国外相 比，在 材 质和制做 精 度上 尚有差 距， 如 如 5 ． 6 1 2 1 搅拌槽 配7 ． 5 k w电机，国外配3 ． 7 k w电机 。 故应进一步研制高教节能搅拌槽。 浸出槽与吸附槽的区别在于加与不加桥 筛。在生产实践中红花淘金矿、张家口金矿 对原引进吸附槽的桥筛加以改进，使垂直平 面筛格炭变成圆型筛格炭，并可用机械或用 人工振动来消除筛面上的杂物，便于操作， 省去了低 压吹风，得 到了普 遍构称赞 。 4 ． 应有 多种翌 式设备供生产选用 如减速机有蜗轮蜗杆式，有针摆式等。 无论 那种 都必须保证 生产 。 中国地方 大，多厂制造有好处 ，东西南 北都能方便供应， 减步运输费用。 多个制造厂对设备进行招标便于提高设 备质量，对保证生产有利。 责任编 辑李 怀先 -- 47 -- 维普资讯