Kuinka CIL- tai CIP-uuttosäiliö toimii: kuusi osaa, jotka ratkaisevat kullan talteenoton

CIL-uuttosäiliön sisällä: kuusi osaa, jotka ratkaisevat hiili-kultakontaktin

Hiililiuotussäiliö ei ole sekoitettu kattila, johon on heitetty hiiltä. Se on hämmentynyt, ilmastettu, hitaasti pyörivä reaktori, jossa kolme tapahtumaa täytyy tapahtua samassa kuutiometrissä massaa samaan aikaan: syanidi liuottaa kultaa malmin pinnalta, liuennut happi pitää liukenemisen liikkeessä ja aktiivihiili adsorboi kulta-syanidikompleksin riittävän nopeasti päihittääkseen sen muutoin syrjäytyneet kiven mineraalit. Jokainen kuoren sisällä oleva mekaaninen yksityiskohta pitää nämä kolme tapahtumaa yhdessä, ja jokainen niistä voi olla syynä siihen, että kasvi ei saavuttanut palautumistavoitteitaan.

Käytännön seuraus on yksinkertainen: CIL-säiliö on mitoitettu kemian mukaan, mutta se epäonnistuu mekaniikalla. Kun laitos ilmoittaa, että hiili "ei poimi kultaa", perimmäinen syy on useammin laskeutumisvyöhyke, sokeutunut seula, taipunut akseli tai hiljaa tukkeutunut ilmajohto kuin vika malmissa tai reagenssin annostelussa.

Kuinka sellu kulkee CIL-säiliöjunan läpi

Sellu tulee ensimmäiseen säiliöön, kaskadoidaan painovoiman vaikutuksesta pesurin läpi toiseen ja jatkuu kuuden tai kahdentoista säiliön läpi sarjassa. Kokonaisretentio CIL-piirissä on yleensä 20-30 tuntia, mikä on noin 3-5 tuntia säiliötä kohti. Kaskadi toimii, koska säiliöt sijaitsevat porrastetulla alustalla, jossa on 300-500 mm vapaa pudotus vaiheiden välillä; tee putoaminen liian pieneksi ja massa palautuu, tee se liian suureksi ja ilmastat pyykin säiliön sijaan.

Kultatenori liuoksessa putoaa jyrkästi pitkin junaa, ja putoamisen muoto kertoo, onko rata terve. Normaali profiili näyttää tältä:

Jos säiliö 4 kuljettaa edelleen 3 mg/l, kun taas säiliö 6 kuljettaa 2,5 mg/l, junan perä ei toimi ja piirissä on oikosulku. Tämä kuvio on lähes aina mekaaninen: karkeat kiinteät aineet ohittavat seulan, kuollut alue huonosti sijoitetun spargerin alla tai hiili, joka on pysähtynyt vaiheiden välillä.

Hiili kulkee toisin päin. Tuoretta tai regeneroitua hiiltä lisätään viimeiseen säiliöön, ilmakuljetukset tai siirrot siirtävät sitä yhden vaiheen ylävirtaan 12–24 tunnin välein, ja ladattu hiili pestään pois ensimmäisestä säiliöstä 2 000–7 000 g/t ennen eluointia. Koska hiili ja massa liikkuvat vastakkaisiin suuntiin, hiili kohtaa aina rikkaimman liuoksen säiliössä, jossa kultatenori on korkein, ja juuri liuotettu massa kohtaa puhtaimman hiilen viimeisessä säiliössä. Tämä vastavirtajärjestely antaa hyvin toimivan piirin työntää talteenottoa yli 92–95 prosentin vapaasti jauhettavassa oksidimalmissa.

Hiilivarastolla on yhtä paljon merkitystä kuin hiililaadulla. Tyypillisellä 10-25 g/l sellulla 100 m³:n työtilavuuteen mahtuu 1-2,5 tonnia hiiltä vaihetta kohden, joten kuusisäiliöjuna kuljettaa 8-15 tonnia. Puolen tonnin menetys kuukaudessa seulontavikojen ja pumppuvaurioiden vuoksi on viisinumeroinen vuosikustannus, jota ei koskaan näy palautusraportissa.

CIP ja CIL: Sama säiliökuori, eri työ

CIP-piirissä liuotus päättyy ennen hiilen saapumista. Neljästä kahdeksaan syanidia ja ilmaa sisältävää uuttosäiliötä liukenevat, ja seuraavat adsorptiosäiliöt pitävät hiiltä eikä mitään muuta. CIL-piirissä hiili sijaitsee itse uuttosäiliöissä, joten liukeneminen ja adsorptio kilpailevat samoista kulta-ioneista samassa astiassa. Tämä yksittäinen ero ohjaa lähes jokaista myöhempää suunnittelupäätöstä säiliön määrästä hiilidioksidin kulutukseen.

Vertailu ei tarkoita sitä, mikä prosessi on abstraktisti parempi. Kyse on siitä, kuinka nopeasti malmiesi vapauttaa kultaa ja kuinka aggressiivisesti jengisi yrittää ottaa sen takaisin. Malmi, joka huuhtoutuu neljässä tunnissa, hyötyy vähän CIL:stä ja maksaa siitä hiilen hankauksena; malmi, joka tarvitsee kolmekymmentä tuntia, tai malmi, joka sisältää hiilipitoista materiaalia, joka adsorboi kultaa liuoksesta, menettää useita prosenttipisteitä talteenottokyvystään CIP-piirissä riippumatta siitä, kuinka hyvin adsorptioosaa käytetään.

Sekoitus, ilma ja happi: kolme syöttöä, jotka ratkaisevat palautumisen

Sekoittamisen on keskeytettävä, ei vain sekoitettava

Klassinen tavoite on juuri ripustettu nopeus, juoksupyörän kierrosluku, jolla yksikään hiukkanen ei pysy liikkumattomana pohjalla yhdestä kahteen sekuntiin. Juokse sen alapuolelle ja karkeat kiinteät aineet rakentavat kerroksen kartioon ottamalla kultaa ja hiiltä mukanaan. Juokse paljon sen yläpuolella, etkä osta mitään paitsi akselin väsymistä, suurempaa tehonottoa ja enemmän hiilen hankausta juoksupyörää ja ohjauslevyjä vastaan. Käytännössä useimmat CIL-säiliöt ovat 1,1-1,3-kertaisella nopeudella juuri ripustettuun verrattuna, mikä laskeutuu 1-3 kW:iin per m³ tyypilliselle 40 prosentin kiintoainemassalle.

Ilma on reagenssi virtausmittarilla

Syanidin liuotus kuluttaa happea, ja syanidi itse hapettuu syanaatiksi, jos olosuhteet muuttuvat. Säiliön ulostuloaukossa mitatun liuenneen hapen tulee pysyä yli 5 mg/l, ja useimpien hyvin toimivien piirien tavoite on 6-8 mg/l. Alle 4 mg/l liuotuskinetiikka putoaa jyrkästi ja hiili vain odottaa kultaa, jota ei vapaudu. Ilmasuihkutus poistaa myös syaanivetyä, jos pH:n annetaan laskea, joten pH:n säätö 10-11:ssä kalkin ja riittävän hapen avulla hoidetaan yhdessä, ei koskaan erikseen.

Ohjauslevyt ja spargerin asento määräävät virtauskuvion

Suoraan siipipyörän alla oleva sparger tarjoaa hyvän kaasun hajoamisen, mutta huonon ylhäältä alas kierron. Vetoputken sisään sijoitettu suihkutin antaa voimakkaan kierron, mutta vaarana on kaasun lukkiutuminen, jos ilmavirtaus on liian korkea. Hiilisäiliön luotettava järjestely on keskellä oleva vetoputki, jonka sisällä on suihkutin, neljä välilevyä seinässä ja siipipyörän ja pohjan välinen välys 0,3-0,5 kertaa juoksupyörän halkaisija.

Säiliön mitoitus: massan tiheys, retentioaika ja käyttötilavuus

Melkein jokainen uuttopiirin mitoitusvirhe juontaa juurensa lietetilavuuden sekoittumiseen kiintoainemäärän kanssa. Muokkaa numeroita tässä järjestyksessä, niin säiliön mitat putoavat, joten väittelylle on vähän tilaa.

1. Otetaan kuiva-ainerehu, esim. 500 t/d.
2. Jaetaan kiintoaineosuudella painoprosentilla, esimerkiksi 40 prosentilla, jolloin saadaan 1 250 t/d lietettä.
3. Jakamalla lietteen ominaispainolla, tyypillisesti 1,40-1,50 tällä tiheydellä, saadaan noin 860 m³/d massaa.
4. Kerro vaaditulla retentioajalla, esimerkiksi 24 tunnilla, jolloin saadaan 860 m³ työtilavuutta.
5. Jaa vaiheiden määrällä, esimerkiksi kahdeksalla, jolloin saadaan noin 108 m³ säiliötä kohti.
6. Lisää 10–15 prosenttia varalaitaa massan tason yläpuolelle ja kartiotilavuus sen alapuolelle.

Korkeus-halkaisijasuhteella 1,2 tuo 108 m³:n työtilavuus vastaa halkaisijaltaan noin 4,8 m säiliötä, jonka suora sivu on 5,8 m. Työnnä sama velvollisuus 50 prosentin kiintoainepitoisuuteen ja lietteen tilavuus putoaa noin viidenneksen, mikä näyttää säästöltä, kunnes huomaat, että sekoitin tarvitsee nyt huomattavasti enemmän vääntöä ja hiili kamppailee pysyäkseen hajallaan raskaammassa massassa.

Kaksi nyrkkisääntöä pitävät insinöörit poissa vaikeuksilta. Ensinnäkin, älä koskaan suunnittele viimeistä vaihetta alle kolmen tunnin säilytysajaksi. viimeisessä säiliössä on alhaisin kultatenori ja se tarvitsee aikaa päästäkseen pyrstöarvoon. Toiseksi, pidä säiliön halkaisijan ja juoksupyörän halkaisijan suhde välillä 2,5–3,5. Tämän kaistan ulkopuolella joko juoksupyörä on liian pieni liikuttamaan koko tilavuutta tai säiliö on liian kapea vakaan kiertosilmukan kehittämiseksi.

Hiilenhallinta säiliön sisällä

Aktiivihiili on piirin kallein kulutusaine ja se on helpoin vahingoittua. Kullan talteenoton vakiolaatu on kookospähkinänkuorihiili, jonka silmäkoko on 6 × 12, joka on tarpeeksi kova selviytymään tuhansista siirtosykleistä ja kinetiikassa riittävän nopea latautumaan muutamassa tunnissa. Massan pitoisuus on yleensä 10-25 g/l. Suuremmat pitoisuudet lyhentävät latausaikaa, mutta lisäävät hankausta, seulontakuormitusta ja eluution kautta kiertävän hiilen määrää.

Lastaus junaa pitkin noudattaa samaa vastavirtalogiikkaa kuin kultatenori, mutta päinvastoin:

Kolme toimintatapaa suojaa tätä profiilia. Edistä hiiltä riittävän usein, jotta yhtään vaihetta ei pyydetä kuormittamaan enempää kuin noin 1500 g/t sykliä kohden. Pidä välilevyt riittävän puhtaina, jotta kunkin säiliön suunniteltu hiilipitoisuus on itse asiassa mittaamasi pitoisuus. Ja pese hiili hapolla ennen eluointia, kun kalsiumia tai kalkkia on läsnä, koska pinnalla oleva karbonaattikuori tukkii huokoset paljon tehokkaammin kuin kultakompleksi koskaan täyttää ne. Regenerointi 650–750 °C:ssa kiertouunissa palauttaa suurimman osan aktiivisuudesta, ja kasvit, jotka seuraavat toimintaa numeroina eikä tunteina, pitävät hiiltä yleensä käytössä useita vuosia ennen kuin ne korvaavat sen.

Toimintaparametrien viite CIL- ja CIP-säiliöille

Vianetsintä: Kahdeksan vikaa nähty todellisissa liuotussäiliöissä

• Hionta kartiossa. Karkeat kiinteät aineet laskeutuvat, koska kärjen nopeus laski juoksupyörän trimmauksen jälkeen tai koska sumutin tukkisi ja tappoi ilmanostimen. Tarkista tehonkulutus käyttöönoton perusviivaa vasten ennen kuin kosketat malmisekoitetta.
• Hiiltä ylivuodossa. Joko pidätysseulassa on reikä, massan taso on seulan yläosan yläpuolella tai virtausnopeus on ylittänyt sihtikapasiteetin. Näytön aukko ei ole ongelma useimmissa tapauksissa; massan taso on.
• Oikosulku. Massa liikkuu tuloaukosta ulosmenoon nopeammin kuin suunniteltu säilytys, koska ohjauslevyt puuttuvat tai tulo- ja ulostuloaukot ovat liian lähellä. Jäljitystesti ratkaisee riidan iltapäivällä.
• Hiililikaantuminen. Latauskapasiteetti laskee, vaikka tuoretta hiiltä lisätään. Kalsiumkarbonaatti, kipsi ja öljy myllypiiristä tukkivat kaikki huokoset; happopesu ja tiukempi öljynhallinta ratkaisevat sen.
• Pohjassa hapen nälkä. Sparger-reiät tukkeutuvat kalkkiin, koska ilma ei kuivu tai rengas on hidasvirtausvyöhykkeellä. Vaiheittain kirjattu liuennut happi paljastaa tämän kauan ennen talteenottoa.
• Ylimääräiset hienot hiilet. Hankaus lisääntyy, kun kärjen nopeus ylittää 5 m/s, kun hiiltä siirretään keskipakopumppujen kautta ilmakuljetusten sijaan tai kun hiili on yksinkertaisesti liian pehmeää tehtävään.
• Näytön sokaisu. Puulastut, kuidut ja karkea kiille tappivat aukot. Seinämien pesu matalapainevesilinjalla jokaisen esivedon yhteydessä maksaa minuutteja ja säästää näyttämöä.
• Tärinä ja akselivika. Yleensä kiinteiden aineiden kerääntyminen yhteen juoksupyörän siivekkeeseen sammutuksen jälkeen tai kriittinen nopeus käynnistyksen aikana. Akselin estäminen ja loppumisen tarkistaminen jokaisen uusinnan yhteydessä estää suurimman osan siitä.

Kaksi näistä ansaitsevat erityismaininnan kultapiireistä. Malmin esiryöstössä puolet taistelusta on hiilen saaminen kosketukseen liuenneen kullan kanssa ennen hiilipitoista ainetta, joten ensimmäisen säiliön sekoitusintensiteetillä ja hiilipitoisuudella on enemmän merkitystä kuin millään alavirtaan. Salomonsaarten rikastimen kunnostuksessa ja laajennuksessa, joka seurasi kullan talteenoton päivitysreittiä, säilytysaikaa ja säiliön konfiguraatiota muokattiin yksinkertaisesti skaalauksen sijaan, koska säiliön tilavuuden lisääminen piiriin, joka on oikosulussa, moninkertaistaa kustannukset ilman, että talteenotto moninkertaistuu.

Materiaalit ja mekaaniset yksityiskohdat, jotka aiheuttavat seisokkeja

Uuttosäiliön kostutettu puoli elää kuumassa, emäksisessä, hankaavassa, kloridipitoisessa massassa, ja tämä yhdistelmä eliminoi useimmat pikakuvakkeet. Hiiliteräskuoret, joissa on 3–6 mm kumivuoraus tai oikein levitetty epoksijärjestelmä, käsittelevät useimpia kultapiirejä. Kun kloridipitoisuudet ovat korkeat tai malmi käsitellään happopesulla, 304 tai 316L ruostumaton tulee halvemmaksi vaihtoehdoksi kymmenen vuoden aikajänteellä, vaikka ensimmäinen lasku on suurempi.

Juoksupyörä on komponentti, joka päättää ylläpitokustannuksista. Korkeakromivalut kestävät hyvin hiomamassassa, kumipäällysteinen teräs vaimentaa iskumateriaalia ja 316L sopii aggressiiviseen kemiaan. Akseli tarvitsee massalinjan kumi- tai HDPE-holkin, koska sieltä alkaa korroosioväsymys ja suurin osa akselivioista. Vaihteistot on yleensä mitoitettu käynnistysmomentille, jossa on täysi tankki laskeutuneita kiintoaineita; Pelkästään käyntivääntömomentilla valittu vaihteisto on vaihteisto, joka odottaa epäonnistumistaan ​​ensimmäisen sähkökatkon yhteydessä.

Yksityiskohdat, jotka näyttävät vähäisiltä piirustusasioissa kentällä. Tyhjennysventtiili, joka on riittävän suuri säiliön tyhjentämiseen vuorossa, kulkuväylä massalinjan yläpuolella, juoksupyörän kokoonpanoa varten mitoitettu nostokorvakkeet ja pesukone, jossa on irrotettava kansi, jotta tukkeutuneelle seulalle pääsee käsiksi ilman telineitä. Pelkästään hinnalla ostavat tehtaat huomaavat yleensä nämä yksityiskohdat ensimmäisen suunnittelemattoman sammutuksen aikana.

Mitä on ilmoitettava, kun tilaat uutto- tai adsorptiosäiliön

Selkeä kysely saa käyttökelpoisen tarjouksen. Epämääräiset saavat panssarivaunun arvatulla sekoittimella, ja arvaus on aina konservatiivinen, mikä tarkoittaa kallista.

1. Kuiva-aineen läpijuoksu tonneina vuorokaudessa sekä suunnittelu- ja enimmäisarvot.
2. Kiinteiden aineiden ominaispaino ja tavoitemassan tiheysalue painon mukaan.
3. Vaadittu säilytysaika vaihetta kohti ja vaiheiden kokonaismäärä.
4. Hiukkaskokojakauma, erityisesti yläkoko ja hienoaineosuus, jotka ohjaavat juuri ripustettua nopeutta.
5. Syanidin ja kalkin annosalueet, pH-ikkuna ja liuenneen hapen tavoite.
6. Hiilen koko, konsentraatio ja eluoinnissa odotettu kuormitus.
7. Kemiaraportti, joka kattaa kloridit, sulfaatit ja kaikki piirille suunnitellut happopesut.
8. Asettelurajoitukset: käytettävissä oleva jalanjälki, sisäkorkeus, perustuksen taso ja vaadittu kaskadin pudotus.
9. Virtalähteen jännite ja taajuus sekä onko taajuusmuuttaja tarkoitettu.
10. Paikan olosuhteet, mukaan lukien korkeus, ympäristön lämpötila ja seisminen luokitus.

Yksi asia unohtuu säännöllisesti ja on säännöllisesti kallis: massan vapaa syanidipitoisuus. Se muuttaa vuorien ja hihojen elastomeerivalikoimaa ja muuttaa hiililaatusuositusta. Toinen on suunniteltu huoltostrategia. Laitos, joka aikoo tarkastaa juoksupyörät kuuden kuukauden välein, tarvitsee suuremmat kulkuväylät ja paremman pääsyn kuin se, joka aikoo toimia kaksi vuotta keskeytyksettä.

Kupari-kulta- ja polymetallipiireissä liuotussäiliö on harvoin yksinään. Anhuin kupari-kultapyriittiprojekti on hyödyllinen referenssi, koska uutto- ja adsorptiovaiheet piti mitoittaa vaahdotusrikastetta vastaan ​​raakamalmin sijaan, ja rikasteen sellun reologia vaikutti juoksupyörän valintaan enemmän kuin päälaatu. Ehdotuksia vertailevien ostajien tulee kysyä kunkin sekoittimen takana olevaa erityistä sekoituslaskelmaa, ei vain kilowattiarvoa.

Piirin käyttöönotto: Ensimmäiset kolmekymmentä päivää

Liuotusjunan käyttöönotto koskee enimmäkseen vettä ja kiintoaineita ennen kuin kultaa. Järjestys, joka välttää useimmat varhaiset vauriot, toimii seuraavasti:

1. Hydrotestaa jokainen kuori ja pesukone ennen vuorauksen sulkemista ja tarkista sitten laipan vääntömomentti uudelleen ensimmäisen lämpimän päivän jälkeen.
2. Käytä jokaista sekoitinta vedessä neljä tuntia ja kirjaa tärinä, laakerin lämpötila ja moottorin virta suunnittelutasolla.
3. Tarkista suihkutusilman jakautuminen tarkkailemalla kiehumiskuviota säiliön pinnalla, ei lukemalla virtausmittaria.
4. Lisää kiintoaineita 15–20 prosentissa ja nosta suunnittelutiheys useiden päivien aikana tarkkailemalla kartiopainetta ja juoksupyörän virtaa.
5. Lisää hiiltä vasta, kun massan tiheys on vakaa, ja varmista sitten, että seulat säilyttävät sen suunnitteluvirtauksessa.
6. Ota näytteenottorutiini käyttöön ajoissa: liuostenori ja vapaa syanidi jokaisessa vaiheessa, liuennut happi jokaisessa ulostulossa, hiilipitoisuus jokaisessa säiliössä.
7. Tallenna perusvärähtely- ja teholuvut suunnittelun suorituskyvyllä; jokaista myöhempää huoltopäätöstä tulee mitata kyseiseen lähtötasoon nähden.

Yleisin käyttöönottovirhe on käynnistys täydestä tiheydestä ensimmäisenä päivänä. Kylmäkäynnistyksestä laskeutuneet kiinteät aineet voivat lukita juoksupyörän sekunneissa, ja siitä aiheutuva akselivaurio viivästyttää ylösajoa viikoilla.

Kysymyksiä, joita ostajat kysyvät useimmiten