炭浆厂活性炭的平衡与管理.pdf

一 炭浆厂活性炭的平衡与管理 张家口金矿炭浆厂张全抽 ，／ 7⋯， ， 一 一 7 ． ／ 【 摘要j 活性 炭是炭装法 提盒的 关键性 介质，炭平 衡是 炭浆怯提盒 厂盒属平衡 工作的重要 组成 部分。搞好炭平暂工作，对 挡定生产操作，辟僬生产成本，提高黄金产量和技术经济指标．有着棱为重 要的作用-文章通过作 者的实睦和管理经验t对炭平衡 的整个管理过程进行了分析。 髑 墼精 致1’／ ／ x- C J 一工 ／ ／ 为 影 ／ 前言茇 衡 萎 言 蓑 金属平衡是黄金生产企业管理水平的综 提金工艺的发展极不适应。为了掌握金 银 台反映，而炭平衡是炭浆法提金厂金属平衡 随炭在流程 中的分布情况，及时了解金 银 工作的重要组成部分。它通过活性炭在炭浆 及炭平衡动向，找出生产的薄弱环节 ，以便 工艺各回路中的分布情况面反映金 银在 及时采取措施，降低炭的消耗，减少金属流 生产过程中的分布情况。因此，搞好炭平衡 失，从而使炭浆法这一新工艺更具活力，必 工作对稳定生产操作、降低生产成本、提高 须搞好炭的平衡和管理。 耋 量 梳提 高 企 业 管 理 水 2炭 平 衡 计 算 原 则 平 有 着 极 为 重 要 的 作 用 。 ～。 7 ‘ ， ’ 我国炭浆厂的技术管理还存在着许多的 炭平衡的计算包括整个工艺过程中 吸 问题，要搞好难度很大。有些炭浆厂实际上 附、解吸， 酸洗、 再生等作业，各种炭贮槽及 低精选作业浮选机叶轮的速度 以减少充气量 是必要的 1 9 9 7 年2 月精选作业泡抹刮量控 制不住，精矿品位较低，只有2 4 ． 4 2 8 。从 1 9 9 7 年 3月起，有意识地降低了精选作业浮 选机叶轮速度，解决了精选作业 泡 沫 量 控 制不住的闻题，精矿品位达到2 4 ． 9 3 6 ，提 高了0 ． 5 0 8 个百分点 详见表9 。 表9 不同浮选机叶轮速度对精选作业指标的影响 时间 处理 t量 原 位 精 位 回 紫 草 氧 鸶 盅 操 作 方 _蔗 自 e T 年2 月 1 5 , 7 3 4 o ． 5 2 2 2 4 ． 4 2 e B e ． e 2 7 ． 7 2 正常 建度2 B 们／ mi n 降低精 9 9 7 年3 月 l 0 9 4 4 0 0 ． 4 0 2 4 ． 9 3 6 9 0 ． 1 3 6 ． 5 3 遗 作业浮遗机叶} 台 速度至 正 々 9 7 年8 月 1 9 2 9 1 8 0 ． 4 8 9 2 4 ． 8 9 4 8 9 ． 8 0 9 ． 4 9 白 臼 I ， 2 一 ／ 3 嵌浆厂活性嵌的平暂与管理张全祯 邮犏0 1 5 7 4 S 一 2 7 维普资讯 碎炭回收作业的炭置平衡和金属量平衡 。 炭浸 吸附槽内炭量及金属量的检澳 4 方法是按照炭浸 吸附 槽径自和漏 变布置 若干个取样点，分别测定炭浆浓度，炭密度 并分析炭上金品位，然后计算炭 量 和 金属 量。若槽内矿浆和活性炭密度接近，炭在槽 内分布比较均匀，可不必按规定 布 置 取 样 点，任意取几个样进行检测即可基本代表槽 内实际情况。否则，必须严格按径 向和深度 布置取样检测。 3 炭平衡表的编制原则 炭平衡表应与金属平衡表 一 起 按 日、 季，年依规定格式编制，炭量及金属量应以 炭循环回路中的千炭量及其金属量为准。由 于炭浆法提金工艺中活性炭是连续循环使用 的，不易调查清楚，炭的平衡相 对 难 度 较 大。所以，炭平衡误差允许范围比较大。 炭浆法提金工艺中的炭量和金属量在短 期 内往往很难平衡 ，其主要原因是取样测定 的准确性不够 。为使炭平衡误差不超过规定 允许范围，需对影响差值的计量、取样，加 工、分析诸因素进行局部或全部调查分析， 并进行改进和完善。 4 炭平衡各环节的管理 4 ． 1 活性炭的选择 炭浆法提金用的活性炭一般 用 吸 附容 量、吸附速度、抗磨能 力 ，表 观 密 度、粒 度、灰分、水分及筛下粒级含量 评 价 其 性 能。上述参数可归类为活性指标、抗磨能力 指标以及与话性和工艺有关的指标，各种参 数之间有着密切的关系。对炭浆法提金工艺 来说，最主要的性能参数是 吸附速度，吸附 容量 和抗磨能力。 为了从溶液中有效的回收金，应选择具 有足够活性的炭，炭能够经得起炭浆回路中 剧烈的磨损作用，有足够的 抗 磨 能 力。因 此，选择活性炭应兼顾其活性和抗磨能力， 并对炭进行测定和评价。 高活性的炭用于炭浆回路中，它的活性 随在流程 中的磨损而下降。把活性非常高的 炭用于炭浆法工艺中不是是好的选择。选择 活性炭时首先应做抗磨力试验，然后对磨过 的炭测定其吸附速度和吸附容量等参数，这 样做的目的是兼顾炭的强度和活性，使选择 的活性炭的性能参数在炭投入使用后不致发 生显著变化，有利于稳定指标 ，有利于炭平 衡 。 4 一活性炭的预处理 活性炭是非均匀产品。新鲜活性炭往往 含有3％左右的粉炭，颗粒炭带 有 尖 锐 棱 角。这些粉炭和棱角都是内部微孔结构非常 发达，活性极高的组分，对金银有很高的吸 附能力。同时，这些组分又是最 软 的， 在炭浆回路中会因极易磨损而流失，且会携 带大量金银，造成其流失。因此，为保持炭 在进入流程后其活性不致很快丧失，新鲜活 性炭在加入流程之前应先进行预处理，除去 粉炭和棱角。 新炭预处理只需在搅拌槽中将炭配制成 一 定浓度的浆渡，搅拌一定时间，然后分离 出粉炭即可。但是要做到充分消除炭粒上的 尖锐棱角，又要防止炭的损失及 活性 的 降 低，需要认真谨慎地找出最佳工艺条件，而 且对不同的炭要采用不同的条件。对符合提 金活性炭性能要求的椰壳活性炭来说，可参 考使用下面的工艺条件浆液浓度1 0 ，搅 拌时间3 0 6 0 m i n ， 线速度1 5 0 2 5 0 m] mi n ， 重要的是线速度。搅拌完后进行筛分，将粉 炭及合格粒状炭完全分离。 新 炭经过预处理后， 损失约5 ～ I D ， 合格炭加入炭浆系统后产生 的磨 损 是 有 限 的。据称，新炭经过4 h 强烈搅拌后，加入炭 浆回路中几乎不产生炭磨损，对此尚待研究 证实。 4 ． 3 炭吸附 吸附系统是活性炭发挥其作用的主要作 ～ 2 S 一 有色矿ml 9 9 7 ．e 维普资讯 业点，炭在吸附系统中的损失约占损失总量 的5 0 ～7 0 ％。在这一阶段，炭的流失除在 矿浆中的磨损外，还有诸如跑槽、串炭磨损 和筛 网破损等工艺和机械方 面 的 原 因。此 外，炭的樗染也是不容忽视的间接 因素，如 果荇染严重，则炭再生的频率增加，也将增 大炭的损失。 吸附槽跑槽是炭吸附系统中极 易发生且 损失较大的原因之一。跑槽的起因主要 是由 于矿浆粘度过大，浓度过高，炭密度过大以 及矿浆管路堵塞等。经常适当添加除垢剂可 防止管道堵塞，保持流程畅通。此外，应随 时做好处理跑槽的准备工作，以便及时消除 跑槽 ，减少损失。 串炭是炭吸附作业的主要工作之一。串 炭设备选择得当与否，对炭的磨损状况影响 很大。国内常用的串炭设备有两种，一种是 空气提 升器，另一种是 隐蔽叶轮提炭泵。相 对而言，空气提升器对炭磨损比较大，而提 炭泵由于其叶轮在泵壳内是隐蔽的，叶轮对 炭粒的直接打击大为玻少，因此炭的磨损非 常小。但在炭浆回路中，活性炭与矿浆的逆 向流动是靠串炭设备和级间筛完成的。如果 级问筛破损，上一级槽 内的炭就会不断地 随 矿浆流到下一级槽。这样，为了保证各槽 内 炭密度平衡，必须增大串炭量，也就增大 了 炭不必要的磨损。串炭管路是造成炭磨损的 又一环节，应选择内表面光滑，摩擦系数小 的管材}要尽量减少管路接 口，管路配置尽 可能短，并采用焊接，弯头平滑，曲率半径 尽可能大，少装或不装阀门，尤其不能用阀 门控制流量。一般采用整条软塑料管可以满 足上述要 求。 安全筛是炭浆提金工艺的重 要 设 备 之 一 。其作用是从尾矿中回收粒度小于级闻筛 孔尺寸的碎炭，更重要的是 防止最后一 级级 闻筛破损造成炭损失。因此，安全筛网必须 保证完好无损，筛网一旦破损要及时更换。 矿浆浓度对炭密度测定的准确性有很大 炭浆厂话性擞的平衡与管理 张垒祯 邮绽o 】 s 7 4 8 影响。矿浆浓度过高，比重增大，活性炭悬 浮于矿浆表面}反 之则沉降于矿浆下部。这 些都使炭密度测定不准确，影响炭平衡数据 的准确性。因此 ，矿浆浓度必须严格按工艺 标准控制。 在吸附车间内，不可避免会有少量炭流 失于地面或操作平台上，应及时回收。对安 全筛回收的炭，要进行筛分 ，合格粒级返回 流程使 用，碎炭妥善保 管，集 中处理。 4 ． 4 解 吸 解吸作业对炭的磨损约占损 失 总 量 的 1 5 ～2 5 。载金炭分离筛筛孔尺寸应保证 使全部矿浆返吸附作业，确保载金炭干净。 又能最大限度地将细粒载金炭留在 解 吸 作 业，防止细炭返回吸附作业后随矿浆流失。 因此 ，载金炭分离筛筛孔应小于级间筛孔。 一 般来说，载金炭中不 可避免地会混有 术屑，矿泥、塑料导爆管等杂物，有时甚至 混入石块、金届物件等，这些杂物进入解吸 系统，在炭输送过程中，除增加炭的磨损外 更严重的是很容易使管道堵塞。拆卸堵塞的 管璐必然会造成炭的大量损失。 因此，必须 防止各种杂物进入载金炭中。 过滤器在解吸作业中作用很大，可回收 细炭，又能保证贵液和电积金泥清洁。必须 精心维护，定期清理。 炭输送是解吸作业的重要组成部分，多 采用水力输送。炭在管道中的流速非常高， 因此，解吸作业中的炭磨损大部分发生在输 送管道 中。 解吸作业结束后，炭中必然会产生一些 新生细炭。因此 ，对解吸炭应该进行筛分， 分离并回收细炭。 4 ． 5 酸洗 酸洗一般采 用硝酸或盐酸。据报导，长 期使用硝酸可能会使活性炭逐渐氧化变软， 增 大损失。因此 ，必须控制好硝酸的浓度， 一 般控制在 5 ，不宜过高，酸洗时间一般 控制在3 0 ml n以内，不宜过长，具体条件应 一 29 维普资讯 根据生产情况而定。 酸洗后的废液中古有大量细炭泥，应定 期回收，不能随废液排弃，酸洗作业中同样 耍注意配管问题，减少炭磨损。 4 ． 6 加 热再生 炭在加 热再生系统 中的平均损失约 占总 损失炭量的2 0 ～3 0 ％。影响再生效果并对 炭的损失有重要影n阿 的因素有再生温度，滞 留时间，再生气氛及再生炭冷却方式等。 随着再生温度的升高，活性炭的活性增 加，损失增大，抗磨能力下降。延长再生滞 留时间产生同样的规律。另外，生产中多在 蒸汽气氛中再生，水蒸汽是通过再生窑给炭 的含水量进行控制的。生产中必须保证再生 窑内水蒸汽有一定压力，这样可防止空气进 入窑内，破坏窑内的还原气氛，造成炭在窑 内燃烧，导致炭大量损失。关于再生炭的冷 却方式，可以水冷，也可以空气冷却。水冷 使炭的吸附活性略有降低，而炭的机械强度 则有所增加。空气冷却容易使炭的机械强度 降低，这是因为再生炭排出窑外时的温度一 般在7 5 0 ～ 8 0 0 C，呈微红状态，在空气中产 生氧化燃烧作用，导致炭的损失增大，强度 降低。 最佳再生条件的确定受多种因素影响， 如擞类型，污染程度、设备类型等，不可能 制定出统一标准。但原则上，活性炭再生作 业虚该达到下述要求再生过程中炭的损失 最小，再生炭要具备较高的吸附活性和抗磨 能力。 另外，再生设备对再生效果影响极大。 国内炭浆厂大多使用国产卧 式 回 转 窑，这 种设备能够满足活性炭加 热再生的需要。但 对 以下 几个环节颓多加注意 一是排料器转 动过程中对炭的磨损比较严重。有的炭浆厂 去掉了排料器，用管路把排料腔与冷却水槽 直接连通，效果很好，二是头部罩和尾部罩 的气密性 问题 ，经过长时间运转后，各连接 帮位密闭性能降低容易造成窑内 外 气 体 对 流，窑内还原性水蒸汽排出，代之以氧化性 空气充入，极易导致炭在窑内燃烧。因此， 必须经常检查再生窑的密封 性 能，发 现 问 题 ，及时处理。 活性炭经过加 热再生后粒度变细，细炭 含量增大，无疑会产生损失。小于1 ． O mm的 不合 格 粒 级 由 再 生 前 的1 ． 4 l 增 加 到 2 ． 3 1 ％。这部分细炭是载金的，必须加以回 收。 为避免活性炭的大量损失，无需对每批 解吸炭都加热再生。在炭的吸附活性降低不 大的情况下，解吸炭只需经过酸冼就 可返回 暖附系统，这对吸附率不会产生很大影响。 但生产中必须经常检查炭的活性，以便能正 确掌握需要再生的时间。加热再生的间隔时 间应根据实际情况确定，一般经过 4～ 8个 循环后进行一个加热再生循环。 5 结 语 炭平衡及其各工序中的管理是炭浆厂技 术管理中的重要组成部分。搞好炭平衡就可 以掌握炭在工艺回路中的分布和损失情况， 从而 为指挥生产，稳定操作 ，降低成本 ，提 高指标，强化管理提供可靠的依据。而加强 各环节管理是搞好炭平衡的基础。但是，在 实践中由于取样，计量和分析的随机误差很 大，在短期内炭量往往难以平衡。正是这个 原 因，使得许多炭浆厂未能把炭平衡工作坚 持正常，这是炭浆厂管理 中的一大缺陷，希 望人们给予重视。 3 0 维普资讯