Jak funguje vyluhovací nádrž CIL nebo CIP: Šest dílů, které rozhodují o obnově zlata

Uvnitř vyluhovací nádrže CIL: Šest částí, které rozhodují o kontaktu uhlík-zlato

Nádrž s uhlíkem ve výluhu není míchaný hrnec s uhlíkem vhozeným do něj. Je to tlumený, provzdušňovaný, pomalu se otáčející reaktor, ve kterém musí ve stejném krychlovém metru buničiny nastat tři děje současně: kyanid rozpouští zlato z povrchu rudy, rozpuštěný kyslík udržuje toto rozpouštění v pohybu a aktivní uhlí adsorbuje komplex zlato-kyanid dostatečně rychle, aby porazil minerály hlušiny, které by ho jinak ukradly. Každý mechanický detail uvnitř skořápky existuje, aby udržoval tyto tři události pohromadě, a každá z nich může být důvodem, proč rostlina mine svůj cíl obnovy.

Praktický důsledek je jednoduchý: CIL nádrž je dimenzována chemií, ale selhává mechanicky. Když závod hlásí, že uhlík „nenabírá zlato“, je hlavní příčinou častěji usazovací zóna, zaslepené síto, ohnutá hřídel nebo vzduchové vedení, které se tiše ucpalo, než závada v dávkování rudy nebo činidla.

Jak drť cestuje cisternovým vlakem CIL

Buničina vstupuje do první nádrže, gravitací padá přes prádelnu do druhé a pokračuje přes šest až dvanáct nádrží v sérii. Celková retence v okruhu CIL se obvykle pohybuje mezi 20 a 30 hodinami, což vychází zhruba na 3 až 5 hodin na nádrž. Kaskáda funguje, protože nádrže jsou umístěny na stupňovitém základu s 300 až 500 mm volného pádu mezi jednotlivými stupni; ten pád příliš malý a dužnina couvá, příliš velký a provzdušňujete prádelnu místo nádrže.

Zlatý tenor v roztoku padá strmě podél vlaku a tvar tohoto pádu vám napoví, zda je okruh zdravý. Normální profil vypadá takto:

Pokud nádrž 4 stále přepravuje 3 mg/l, zatímco nádrž 6 přepravuje 2,5 mg/l, zadní část vlaku nepracuje a obvod je zkratovaný. Tento vzorec je téměř vždy mechanický: hrubé pevné částice obtékající obrazovku, mrtvá zóna pod špatně umístěným rozstřikovačem nebo uhlík, který se mezi jednotlivými fázemi přestal pohybovat.

Karbon běží opačným směrem. Čerstvý nebo regenerovaný uhlík se přidává do poslední nádrže, vzduchové přepravy nebo přepravy jej pohybují o jeden stupeň proti proudu každých 12 až 24 hodin a naložený uhlík je vymýván z první nádrže při 2 000 až 7 000 g/t před přechodem k eluci. Protože se uhlík a buničina pohybují v opačných směrech, uhlík se vždy setkává s nejbohatším roztokem v nádrži, kde je zlatý tenor nejvyšší, a čerstvě vylouhovaná buničina se setkává s nejčistším uhlíkem v poslední nádrži. Toto protiproudé uspořádání umožňuje dobře řízenému okruhu posouvat regeneraci přes 92 až 95 procent volně mleté ​​oxidové rudy.

Zásoba uhlíku je důležitá stejně jako kvalita uhlíku. Při typickém množství 10 až 25 g/l buničiny pojme 100 m³ pracovního objemu 1 až 2,5 tuny uhlíku na stupeň, takže šesticisternový vlak přepraví 8 až 15 tun. Ztráta půl tuny měsíčně kvůli odhalování poruch a poškození čerpadla je pětimístná roční cena, která se nikdy neobjeví ve zprávě o obnově.

CIP a CIL: Stejná nádrž, jiná práce

V okruhu CIP je vyluhování ukončeno před příchodem uhlíku. Čtyři až osm vyluhovacích nádrží s kyanidem a vzduchem provádí rozpouštění a adsorpční nádrže, které následují, obsahují uhlík a nic jiného. V okruhu CIL je uhlík umístěn v samotných vyluhovacích nádržích, takže rozpouštění a adsorpce soutěží o stejné ionty zlata ve stejné nádobě. Tento jediný rozdíl řídí téměř každé následující konstrukční rozhodnutí, od počtu nádrží až po spotřebu uhlíku.

Srovnání není o tom, který proces je abstraktně lepší. Jde o to, jak rychle vaše ruda uvolňuje zlato a jak agresivně se ho vaše banda snaží získat zpět. Ruda, která se vyluhuje za čtyři hodiny, získá z CIL jen málo a zaplatí za to úbytkem uhlíku; ruda, která potřebuje třicet hodin, nebo ruda obsahující uhlíkatý materiál, který adsorbuje zlato z roztoku, ztratí několik procentních bodů obnovy v okruhu CIP bez ohledu na to, jak dobře je adsorpční sekce provozována.

Míchání, vzduch a kyslík: Tři vstupy, které rozhodují o obnově

Agitace musí přestat, ne jen míchat

Klasickým cílem je právě pozastavená rychlost, otáčky oběžného kola, při kterých žádná částice nezůstane nehybná na dně déle než jednu až dvě sekundy. Utíkejte pod něj a hrubé pevné látky vybudují v kuželu lože a vezmou s sebou zlato a uhlík. Běžte daleko nad to a nekupujete nic kromě únavy hřídele, vyššího odběru výkonu a většího otěru karbonu o oběžné kolo a přepážky. V praxi většina nádrží CIL sedí při rychlosti 1,1 až 1,3 násobku právě pozastavené rychlosti, což přistává na 1 až 3 kW na m³ pro typické 40 procent pevných látek buničiny.

Vzduch je činidlo s průtokoměrem

Kyanidové loužení spotřebovává kyslík a samotný kyanid se oxiduje na kyanatan, pokud se podmínky mění. Rozpuštěný kyslík měřený na výstupu z nádrže by měl zůstat nad 5 mg/l a většina dobře fungujících okruhů cílí na 6 až 8 mg/l. Pod 4 mg/l kinetika výluhu prudce klesá a uhlík prostě čeká na zlato, které se neuvolňuje. Vzduchové probublávání také odstraňuje kyanovodík, pokud se nechá pH klesnout, takže kontrola pH na 10 až 11 pomocí vápna a dostatečného množství kyslíku se řídí společně, nikdy ne odděleně.

Přepážky a poloha rozstřikovače rozhodují o vzoru proudění

Rozstřikovač umístěný přímo pod oběžným kolem poskytuje dobrý rozptyl plynu, ale špatný obrat shora dolů. Rozstřikovač umístěný uvnitř sací trubice poskytuje silnou cirkulaci, ale riskuje zablokování plynu, pokud je průtok vzduchu příliš vysoký. Spolehlivým uspořádáním uhlíkové nádrže je centrální sací trubka s rozstřikovačem uvnitř, čtyři přepážky na stěně a vůle mezi oběžným kolem a dnem 0,3 až 0,5 násobku průměru oběžného kola.

Dimenzování nádrže: Hustota buničiny, doba zdržení a pracovní objem

Téměř každá chyba dimenzování v louhovacím okruhu má původ v záměně objemu kalu s tonáží pevných látek. Zpracujte čísla v tomto pořadí a rozměry nádrže vypadnou s malým prostorem pro argumenty.

1. Vezměte přívod sušiny, například 500 t/d.
2. Vydělte hmotnostním podílem pevných látek, například 40 procent, čímž získáte 1 250 t/den suspenze.
3. Podělte specifickou hmotností suspenze, typicky 1,40 až 1,50 při této hustotě, což dává přibližně 860 m³/d buničiny.
4. Vynásobte požadovanou dobou zdržení, například 24 hodin, získáte 860 m³ pracovního objemu.
5. Vydělte počtem stupňů, například osm, což dává zhruba 108 m³ na nádrž.
6. Přidejte 10 až 15 procent volného okraje nad úroveň buničiny a objem kužele pod ní.

Při poměru výšky k průměru 1,2 odpovídá těchto 108 m³ pracovnímu objemu nádrži o průměru asi 4,8 m s rovnou stranou 5,8 m. Zmáčkněte stejnou povinnost na 50 procent pevných látek a objem kejdy klesne zhruba o pětinu, což vypadá jako úspora, dokud nezjistíte, že míchadlo nyní potřebuje znatelně větší krouticí moment a uhlík se snaží zůstat rozptýlený v těžší drti.

Dvě základní pravidla chrání inženýry před problémy. Za prvé, nikdy nenavrhujte poslední fázi na dobu kratší než tři hodiny uchování; poslední tank nese nejnižší zlatý tenor a potřebuje čas, aby dosáhl hodnoty ocasu. Za druhé udržujte poměr průměru nádrže k průměru oběžného kola mezi 2,5 a 3,5. Mimo toto pásmo je buď oběžné kolo příliš malé na to, aby přemístilo celý objem, nebo je nádrž příliš úzká na vytvoření stabilní cirkulační smyčky.

Řízení uhlíku uvnitř nádrže

Aktivní uhlí je nejdražší spotřební materiál v okruhu a nejsnáze se poškozuje. Standardní třídou pro získávání zlata je uhlík z kokosové skořápky o velikosti 6×12 mesh, dostatečně tvrdý, aby přežil tisíce přenosových cyklů, a dostatečně rychlý v kinetice, aby se nabil za několik hodin. Koncentrace v dužině se obvykle pohybuje mezi 10 a 25 g/l. Vyšší koncentrace zkracují dobu nanášení, ale zvyšují otěr, screeningovou zátěž a množství uhlíku cirkulujícího elucí.

Nakládání podél vlaku se řídí stejnou protiproudovou logikou jako zlatý tenor, ale obráceně:

Tento profil chrání tři provozní návyky. Uhlík posouvejte dostatečně často, aby se od žádného jednotlivého stupně nepožadovalo zatížení více než 1 500 g/t na cyklus. Udržujte mezistupňová síta dostatečně čistá, aby navržená koncentrace uhlíku v každé nádrži byla skutečně koncentrací, kterou naměříte. A před elucí promyjte uhlík kyselinou, když je přítomen vápník nebo vodní kámen, protože uhličitanová krusta na povrchu blokuje póry mnohem účinněji, než je kdy vyplní komplex zlata. Regenerace při 650 až 750 °C v rotační peci obnovuje většinu aktivity a rostliny, které sledují aktivitu spíše jako číslo než pocit, obvykle udržují uhlík v provozu několik let, než jej nahradí.

Reference provozních parametrů pro nádrže CIL a CIP

Odstraňování problémů: Osm poruch pozorovaných ve skutečných výluhových nádržích

• Broušení v kuželu. Hrubé pevné látky se usazují, protože rychlost špičky klesla po seříznutí oběžného kola nebo protože rozstřikovač zablokoval a zastavil zdvih vzduchu. Než se dotknete směsi rudy, zkontrolujte příkon oproti základní linii uvádění do provozu.
• Uhlík na přepadu. Buď má retenční síto otvor, hladina buničiny je nad horním okrajem síta, nebo průtok překročil kapacitu síta. Clona obrazovky není ve většině případů problémem; hladina buničiny je.
• Zkratování. Buničina se pohybuje od vstupu k výstupu rychleji než konstrukční zadržování, protože chybí přepážky nebo jsou vstup a výstup příliš blízko. Odpolední hádku vyřeší sledovací test.
• Uhlíkové znečištění. Kapacita klesá, i když se přidává čerstvý uhlík. Uhličitan vápenatý, sádra a olej z okruhu mlýna blokují póry; kyselé mytí a přísnější kontrola oleje to řeší.
• Kyslíkové hladovění na dně. Otvory rozstřikovače se ucpávají vodním kamenem, protože vzduch není vysušený nebo kroužek sedí v zóně pomalého proudění. Rozpuštěný kyslík zaznamenaný na fázi to odhaluje dlouho předtím, než dojde k zotavení.
• Nadměrné jemné podíly v uhlíku. Otěr se zvyšuje, když rychlost hrotu překročí 5 m/s, když se uhlík přenáší odstředivými čerpadly místo vzduchových tahů, nebo když je uhlík jednoduše příliš měkký pro daný provoz.
• Oslepování obrazovky. Dřevěné štěpky, vlákno a hrubá slída zavěšují otvory. Mytí sít s nízkotlakým vodním vedením při každém předstihu stojí minuty a šetří etapu.
• Vibrace a porucha hřídele. Obvykle dochází k nahromadění pevných látek na jedné lopatkě oběžného kola po vypnutí nebo k dosažení kritické rychlosti během spouštění. Zablokování hřídele a kontrola házení při každé přestavbě tomu většinou zabrání.

Dva z nich si zaslouží zvláštní zmínku za zlaté obvody. Na preg-rabing rudy je polovina bitvy dostat uhlík do kontaktu s rozpuštěným zlatem dříve než uhlíkatá hmota, takže na intenzitě míchání a koncentraci uhlíku v první nádrži záleží víc než na čemkoli po proudu. Při renovaci a rozšíření koncentrátoru na Šalamounových ostrovech, která následovala cestu upgradu obnovy zlata, byly retenční čas a konfigurace nádrže přepracovány spíše než jednoduše zmenšeny, protože přidání objemu nádrže do okruhu, který je zkratovaný, znásobuje náklady bez znásobení obnovy.

Materiály a mechanické detaily, které způsobují prostoje

Smáčená strana louhovací nádrže žije v horké, alkalické, abrazivní buničině obsahující chloridy a tato kombinace eliminuje většinu zkratů. Skořepiny z uhlíkové oceli s 3 až 6 mm pryžovou výstelkou nebo správně aplikovaný epoxidový systém zvládnou většinu zlatých obvodů. Tam, kde je hladina chloridů vysoká nebo je ruda zpracovávána kyselým praním, se nerez 304 nebo 316L stává levnější variantou v horizontu deseti let, i když je první faktura vyšší.

Oběžné kolo je součástí, která rozhoduje o nákladech na údržbu. Odlitky s vysokým obsahem chrómu vydrží dobře v abrazivní drti, ocel potažená pryží absorbuje nárazy nárazového materiálu a 316L vyhovuje agresivní chemii. Hřídel potřebuje pryžovou nebo HDPE manžetu na lince buničiny, protože tam začíná korozní únava a kde začíná většina poruch hřídele. Převodovky jsou obvykle dimenzovány na rozběhový moment s plnou nádrží usazených pevných látek; převodovka zvolená pouze podle momentu chodu je převodovka čekající na selhání při prvním přerušení napájení.

Detaily, které na kreslicí ploše v terénu vypadají nepodstatně. Do této kategorie spadá vypouštěcí ventil dostatečně velký na vyprázdnění nádrže za směnu, přístupový průchod nad linkou na buničinu, zvedací oka určená pro sestavu oběžného kola a žlab s odnímatelným krytem, ​​takže lze dosáhnout zablokovaného síta bez lešení. Závody, které nakupují pouze za cenu, obvykle zjistí tyto podrobnosti během první neplánované odstávky.

Co specifikovat při objednávce louhovací nebo adsorpční nádrže

Jasný dotaz dostane použitelnou cenovou nabídku. Vágní dostanou náboj z tanku s uhodnutým míchadlem a odhad je vždy konzervativní, což znamená drahé.

1. Průtok sušiny v tunách za den a návrh a maximální hodnoty.
2. Specifická hmotnost pevných látek a cílová hustota buničiny se pohybují podle hmotnosti.
3. Požadovaný retenční čas na fázi a celkový počet fází.
4. Distribuce velikosti částic, zejména horní velikost a frakce jemných částic, které řídí právě pozastavenou rychlost.
5. Rozsahy dávek kyanidu a vápna, okno pH a cíl rozpuštěného kyslíku.
6. Velikost uhlíku, koncentrace a zatížení očekávané při eluci.
7. Chemická zpráva zahrnující chloridy, sírany a jakékoli promývání kyselin plánované pro okruh.
8. Omezení rozvržení: dostupný půdorys, světlá výška, úroveň základů a požadovaný kaskádový pokles.
9. Napájecí napětí a frekvence, plus zda je určen frekvenční měnič.
10. Podmínky na místě, včetně nadmořské výšky, okolní teploty a seismické klasifikace.

Jedna položka je pravidelně zapomenuta a pravidelně drahá: koncentrace volného kyanidu v dužině. Změní výběr elastomeru pro podšívky a rukávy a změní doporučení třídy uhlíku. Dalším je zamýšlená strategie údržby. Závod, který plánuje každých šest měsíců kontrolovat oběžná kola, potřebuje větší průchody a lepší přístup než závod, který plánuje nepřetržitý provoz po dobu dvou let.

U měděno-zlatých a polymetalických obvodů stojí vyluhovací nádrž jen zřídka samostatně. Projekt Anhui měď-zlatý pyrit je užitečnou referencí, protože fáze louhování a adsorpce musely být dimenzovány vůči flotačnímu koncentrátu spíše než surové rudě a reologie buničiny z tohoto koncentrátu řídila výběr oběžného kola více než jakost hlavy. Kupující, kteří porovnávají návrhy, by měli požádat o konkrétní výpočet míchání za každým míchadlem, nikoli pouze o jmenovitý výkon v kilowattech.

Uvedení okruhu do provozu: Prvních třicet dní

Uvedení vyluhovacího vlaku do provozu je většinou o vodě a pevných látkách, než o zlatě. Sekvence, která se vyhýbá většině raných škod, probíhá takto:

1. Hydrotestujte každou skořepinu a lavor před uzavřením jakéhokoli obložení a poté znovu zkontrolujte krouticí moment příruby po prvním teplém dni.
2. Nechte každé míchadlo běžet ve vodě po dobu čtyř hodin, zaznamenejte vibrace, teplotu ložisek a proud motoru na konstrukční úrovni.
3. Ověřte distribuci vzduchu rozstřikovačem sledováním vzoru varu na povrchu nádrže, nikoli odečítáním průtokoměru.
4. Přidávejte pevné látky v 15 až 20 procentech a během několika dní zvyšujte hustotu návrhu, sledujte tlak v kuželu a proud oběžného kola.
5. Uhlík přidávejte až poté, co je hustota buničiny stabilní, a poté se ujistěte, že jej síta udrží při projektovaném průtoku.
6. Včas zaveďte rutinu odběru vzorků: tenor roztoku a volný kyanid v každém stupni, rozpuštěný kyslík na každém výstupu, koncentrace uhlíku v každé nádrži.
7. Zaznamenejte základní hodnoty vibrací a výkonu při projektované propustnosti; každé pozdější rozhodnutí o výživném by mělo být měřeno podle této základní linie.

Nejčastější chybou při uvádění do provozu je spuštění na plnou hustotu prvního dne. Usazené pevné látky ze studeného startu mohou zablokovat oběžné kolo během několika sekund a výsledné poškození hřídele oddálí náběh o týdny.

Otázky, které se kupující ptají nejčastěji