HAT4045型氰化浸出槽工业试验研究.DOC

1、HAT4045 型 氰化浸出槽 工业试验 研究 吴峰 ， 董干国 ， 赖茂河 ， 史帅星 （ 北京矿冶科技集团 有限公司 ， 北京市高 效 节能 矿冶装备工程研究中心 ， 北矿机电科技有限责任公司 ， 北京 100160） 摘要 ： 介绍 了 HAT4045 型氰化浸出槽的设计原则 及 主要结构特点 ，并将 HAT4045 型氰化浸出槽 进行了 平行对比 工业试验。 结果表明 ， 在不同充气器开启个数的条件下， HAT4045 型氰化浸出槽搅拌均匀，槽内不同深度处矿浆 浓度基本相同； 在总充气量减少 25%的情况下， HAT4045 型氰化浸出槽中不同深度处的平均溶氧量 和金的浸出率 与对比槽

2、基 本相当； 在 总充气量相同时， HAT4045 型氰化浸出槽不同深度处的平均溶氧量比对比槽高26.6%，金浸出率高 3 个百分点 。 关键词 ： HAT4045 型氰化 浸出槽 ； 工业试验；溶解氧 ；搅拌；浸出 中图分类号： TF831 文献标志码： A 文章编号： 1007-7545（ 2018） 10-0000-00 Industrial Test on HAT4045 Cyanide Leaching Tank WU Feng, DONG Gan-guo, LAI Mao-he, SHI Shuai-xing (BGRIMM Technology Group, Beijing En

3、gineering Research Center on Efficient and Energy Conservation Equipment of Mineral Processing, BGRIMM Machinery industrial test; dissolved oxygen; mixing; leaching 氰化法提金工艺 简单 、 回收率高 、 单位成本较低 、 能够就地产金 、 大大避免了金矿石长途运输所引起的各种弊端 ， 已成为我国黄金工业生产的主力 1。 随着细粒浸染型金矿的大力开发，经过细磨后的搅拌氰化法提金得到了长足的发展 ， 使金矿提金技术进入了新阶段 。 搅

4、拌氰化浸出具有厂房占地面积小、浸出时间较短、机械化程度高、金浸出率高及原料适应性强等特点 。 氰化浸出槽作 为搅拌氰化浸出提金工艺的重要设备，在我国黄金生产企业及研究机构引起了相当程度的重视，不断有新的技术和设备涌现出来 2-3。 目前国内外工业生产中应用的 氰化浸出槽 主要 由 普通的 矿浆 搅拌槽 加上简单的 充气 系统构成 ， 基本是 选矿和 化工 搅拌槽 的简单延伸，没有充分考虑 搅拌与充气系统之间的相互关系 ，存在 搅拌效率 高则充气效率低下或者充气效率高则搅拌效率低下的矛盾状态，典型的 类型 如中心充气轴流式浸出槽和空气搅拌 浸出 槽 即 帕丘卡槽 ，因此研究开发新型高效的氰化浸出

5、槽迫在眉睫 4。 针对 目前使用的 氰化 浸出槽 的不足， 我们 开发了具有独特充气系统的 HAT 型氰化浸出槽，本文对 HAT4045 型氰化 浸出槽 与普通槽 进行 工业 对比 试验， 验证 HAT 型 氰化浸出槽 的 优越性 。 1 HAT4045 型氰化浸出槽的设计原则及特点 目前，普遍接受的氰化浸金反应式 1为 ： 4Au+8CN-+O2+2H2O=4Au(CN)2-+4OH- (1) 从 式 （ 1） 可以看出， 充足的氧气与含氰矿浆均匀混合能加快化学反应速度， 氰化浸出槽作用即为通过搅拌加快溶液中 CN-和溶解在矿浆中 O2 的扩散速度，从而促进 Au 与 CN-快速反应，以提高

6、浸出速度及增强氰化效果 ，使 生产高效进行。 收稿日期 ： 2018-05-16 基金项目 ： 国家 高技术 研究发展计划（ 863 计划 ） 项目 (2012AA061503） 作者简介 ： 吴峰（ 1986-），男，山西大同人，硕士，工程师 . doi： 10.3969/j.issn.1007-7545.2018.10.010 1.1 HAT4045 型氰化浸出槽 设计 原则 依据氰化浸金的反应式， 并 充分考虑 工业生产 实际 ， HAT4045 型氰化浸出槽 的 主要设计原则如下： 1） 在搅拌 系统 作用下 ， 矿浆在槽内各部位浓度一致，沿槽体深度不分层，不同粒径 颗粒充分悬浮 且分

7、布均匀 ； 2） 必须 使空气与 矿浆 相 充分均匀快速混合，槽截面 上的 气泡弥散范围 大 ； 3）必须 增大 气相 和 矿浆 相的接触界面，使空气能够更多 地 溶入 矿浆 相，为反应 的进行 持续 不断 地 提供 O2； 4）具备停车后 不需放矿 再 启动 的能力。 1.2 HAT4045 型氰化浸出槽特点 依据上述设计原则 ， 设计出的 HAT4045 型氰化浸出槽 结构 简图 如图 1 所示 ， 主要包括 由 电机减速机 及轴承体组成的动力系统 、 起支撑和作为走道的横梁组件、由双叶轮及旋转轴组成的 搅拌系统、槽体部件、 易于试验取样 的 取样 系统和充气系统 等。 取样系统是专门针对

8、工业试验独特设计的，使得试验过程中取样方便快捷， 每一个取样点配备有独立的开关阀门，可以将矿样通过 竖直管 引 到地面的取样桶中，减轻工作量。 充气系统由 距槽体底部某一高度均匀分布的 8 根外置充气器和周边环形管组成 ， 每个充气器可 单独 控制开关， 根据耗氧量的不 同选择充气器前端 喷嘴 大小 ， 充气器内部独特的设计 使得喷射出的 气泡直径小 、 气液 相 接触面积大 且气泡在槽中的停留时间长， 有利于提高 氧的 溶解速率和整体利用率 。 搅拌系统 上的两个叶轮形式为改进的 SJ 型叶轮，两个叶轮的间距及下层叶轮离底的间距 根据实验室及数值模拟并 考虑实际操作情况确定， 确保搅拌效果

9、。 另外，在搅拌系统和充气系统的耦合作用下，能够使得小气泡在槽截面上均匀弥散，有效提高槽体容 积利用率。 图 1 HAT4045 氰化浸出槽 结构简图 Fig.1 Schematic diagram of HAT4045 cyanide leaching tank 2 HAT4045 型氰化浸出槽 工业试验 研究 2.1 试验系统的搭建及操作条件的确定 HAT4045 型氰化浸出槽 工业试验在新疆 某 金矿 氰化 作业进行 ， 为考察 试验 槽的 工艺性能，采用与 试验槽 相同容积的 工业生产在用 浸出槽 进行平行对比工业试验，通过对比有关参数指标来评价 HAT4045 型 氰化浸出槽 的工艺

10、性能。 工业试验流程见图 2，将 生物氧化渣 经过 浓密 脱药， 加入石灰和氰化钠调浆 ，矿浆浓度 25%35%，调好的矿浆 通过搅拌槽溢流箱均匀给入试验槽与对比槽 ， 试验槽和对比槽 同时进行工业生产，两个槽子 的溢流合并给入第二个浸出槽 ， 第二个浸出槽的溢流给入第三个浸出槽，依次到第八个浸出槽的溢流作为最终浸出液进入下一工序， 完成 氰化 作业。 图 2 HAT4045 型 氰化浸出槽 工业试验流程图 Fig.2 Industrial test flow diagram of HAT4045 cyanide leaching tank 工业试验时 ， HAT4045 型氰化浸出槽的试验配

11、置 见图 3，主要由电能表、变频器、浸出槽、流量计、减压阀、空压机等组成。其中 ， 为了保证试验槽和对比槽有效容积一致，在试验槽槽体高度 4 m 处开溢流口。在确定试验槽的运转参数时，参考清水试验结果 5及对比槽运转参数，确定试验槽搅拌系统的转速为 28 r/min，试验槽分别开启充气器个数为 6 个和 8 个两种工业试验与对比槽进行单台设备的指标对比。 图 3 HAT4045 型氰化浸出槽 的试验配置 Fig.3 Test configuration of HAT4045 cyanide leaching tank 2.2 试 验相关指标考察 工业试验 连续 进行 30 天 ， HAT404

12、5 型 氰化 浸出槽和对比槽分别 对 溶解氧、搅拌性能和单台设备的 金 浸出率进行了考察。 2.2.1 溶解氧的 考察 为了考察 HAT4045 型氰化浸出槽 内 溶解氧的水平值 ， 在充气器开启 8 个 （总气量与对比槽相当）和 6 个（总气量比对比槽减少 25%）两种情况下 ， 与 原有普通浸出槽 进行对比， 分别 在 离 槽体 底部 不同深度处用 DO110溶氧仪 进行 测量 ， 统计 10 个班样 测量的平均值， 两种浸出槽的溶氧量情况 见图 4。 可以看 出 ， 试验槽 在开启 8个充气器的情况下， 不同高度处的溶氧量 基本保持了饱和值， 各深 度处 溶氧量的平均值 比对比槽增加 2

13、6.6%；试验槽在开启 6 个充气器的情况下，各深度处的溶氧量平均值与对比槽基本相当， 说明 试验浸出槽 内氧的溶解效率高，即空气利用率高 。 0 .5 1 .0 1 .5 2 .0 2 .5 3 .0 3 .5 4 .0 4 .55678910溶氧量/(mgL-1)取样点距离槽体底部距离/ m试验槽/ 开启8 个充气器试验槽/ 开启6 个充气器对比槽图 4 浸出槽中不同深度处的溶氧量 Fig.4 Dissolved oxygen at different depths of leaching tank 2.2.2 搅拌性能 的 考察 为了考察 HAT4045 型 氰化浸出槽 的搅拌性能， 通

14、过取样系统获得浸出槽内不同深度处的 矿浆浓度分布情况。先后 在充 气器 打开 6 个和 8 个 两种试验 情况下 ， 在距反应器底部 0.5、 1.0、 1.5、 2.0、 3.0、 4.0 m 共 6 个位置 各 进行 2 次 深槽取样， 矿浆 浓度分布 情况 见图 5。 从图 5 错误 !未找到引用源。 可以看出，在不同充气器开启个数的情况下， HAT4045 型氰化浸出槽整体运行平稳，槽内矿浆悬浮比较均匀，没有 分层 现象 ，说明试验浸出槽矿粒悬浮能力好，为 HAT4045 型氰化浸出槽的良好工艺性能奠定了基础。 0 .5 1 .0 1 .5 2 .0 2 .5 3 .0 3 .5 4

15、.0 4 .5202224262830矿浆浓度/%取样点距离槽体底部距离/ m开启8个充气器开启6个充气器图 5 浸出槽中不同深度 处矿浆 浓度的分布 情况 Fig.5 Pulp density distribution at different depth of leaching tank 2.2.3 指标统计及对比 平行对比工业试验 指标 统计见 表 1。 可以看出，当给矿条件完全一样时， HAT4045 型氰化浸出槽开启 6 个充气器即总供气量比对比槽减小 25%时，金的 平均 浸出率与 原有 浸出槽基本相当； HAT4045 型氰化浸出槽开启8 个充气器即总供气量与对比槽基本相同时，金

16、的平均浸出率比对比槽的高 3 个百分点。 表 1 平行对比工业试验指标 表 1 Parallel industrial test indicators 浸出 槽 充气器开启 数量 /个 氧化渣 含金 /(g t-1) 浸出渣 含金 /(g t-1) 金 浸出率 /% 试验槽 8 30.03 2.91 90.3 对比槽 8 30.03 3.82 87.3 试验槽 6 28.61 2.53 91.2 对比槽 8 28.61 2.54 91.1 3 结论 1）在总充气量减少 25%的情况下， HAT4045 型氰化浸出槽 中 不同深度处的 平均 溶氧 量与对比槽的基本相当；当总充气量相同时， HAT

17、4045 型氰化浸出 槽不同深度处的平均溶氧量比对比槽高 26.6%。 2）在不同充气器开启个数的条件下， HAT4045 型氰化浸出槽搅拌均匀，槽内不同深度处 矿浆 浓度基本相同，没有出现分层现象 。 3） 当给矿条件相同时，在总供气量减小 25%的情况下， HAT4045 型氰化浸出槽金的平均浸出率 与 原有浸出槽 基本相当 ；当总充气量相同时， HAT4045 型氰化浸出槽金的 平均 浸出率比对比槽高 3 个百分点 。 参考文献 1 杨玮 . 复杂难处理金精矿提取及综合回收的基础研究与应用 D. 长沙：中南大学 ， 2011. 2 陈家镛 . 湿法冶金手册 M. 北京：冶金工业出版社， 2005： 1394-1398. 3 秦毅，苏许贵 . 敞开式浸出 (吸附 )搅拌槽 J. 有色设备， 1989(3)： 28-32. 4 吴峰，董干国，史帅星 . 中国黄金矿山氰化浸出槽的研究及应用 J. 黄金， 2014， 35（增刊 1）： 121-126. 5 吴峰，董干国，史帅星，等 . HAT 型氰化浸出槽溶氧量清水实验研究 J. 矿冶工程， 2016， 36（增刊 1）：408-410.