理論與實踐:堆浸浸出工藝循環(huán)系統(tǒng)改造實效性研究
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作者：曹健國
堆浸工藝簡介
堆浸是黃金礦山企業(yè)應(yīng)用選礦手段之一，主要是處理尾礦、低品位礦石。優(yōu)點是無需長途搬運，處理量大（一次性可堆上千噸或數(shù)萬、數(shù)十萬噸），成本低、效益高。缺點是占地面積大，對環(huán)境有一定的影響。堆浸是一個化學(xué)和物理相結(jié)合的浸出過程，就是用化學(xué)藥（氰化鈉）將礦石中的金浸出來，化學(xué)反應(yīng)式：2Au+4NaCN+2H20+O)一2NaAu(CN)2+H902 +2NaOH。對浸出的含金富液基本上有兩種回收方式：一種是鋅絲（粉）置換沉淀；一種是活性炭吸附。本文敘述所采用的是后一種方武——活性炭吸附，就是說當(dāng)攜帶金的富液通過吸附塔時，塔中的活性炭對金有特別的親和性，金就會牢牢的被吸附在活性炭上。整個堆浸程序：建場地一場地鋪墊一筑堆一管道架設(shè)一噴淋一到富液池一進(jìn)吸附塔一經(jīng)貧液池一再到場地反復(fù)循環(huán)（圖1）。其間的由富液到貧液是本文涉及到的主要流程。
2 問題的產(chǎn)生
本文涉及的黃金礦山企業(yè)隸屬河南省嵩縣九仗溝金礦，礦山地處在深山區(qū)，礦石儲量大，但是品位低（2g/t左右）。以表生氧化礦石居多，根據(jù)選礦實驗屬易堆浸礦石，采用選擇堆浸提金工藝。該礦山為新建礦山，實施堆浸工藝存在以下問題。
1)場地選擇困難。堆浸工藝需要在堆浸場邊建一個富液池和一個貧液池，再在相對的高度建一個富液池（若地形條件允許可直接利用自然落差見圖(1)，將堆浸場邊池中的富液用抽到相對高度的富液池中，利用其高差的壓力，將富液輸入吸附塔進(jìn)行循環(huán)，排出的貧液進(jìn)入貧液池，而后泵人堆浸場再開始噴淋，當(dāng)?shù)氐亩呀歼x用該流程（圖1），即利用地形的高差產(chǎn)生的壓力進(jìn)行循環(huán)流程。但是隨著礦山開采規(guī)模的擴(kuò)大和時間的延伸，可利用堆浸的場地逐漸微縮，建一個新的堆浸場和浸出場地（擺放吸附塔的地方）很難，選擇一配套的具有落差的富液池更難。
2)管理困難。當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)工藝要求在相對的高程建一個富液池，再架設(shè)多路管道與相對較低場地的吸附塔連接，這在正常的生產(chǎn)中，跑、冒、滴、漏、偷就成為工作中的最大問題。管道多、線路長容易產(chǎn)生連接不嚴(yán)實的情況，出現(xiàn)滴、漏現(xiàn)象，需要管理人員不停的（跑）往返與其間檢查查看；富液池需要專人管理防止?jié)M溢（冒）；偷就經(jīng)常發(fā)生在這些管理疏忽的環(huán)節(jié)中。這些因素給礦山企業(yè)造成很大的管理上的困惑。3解決方案
針對困難，礦山生產(chǎn)管理決定采用機械產(chǎn)生的壓力來代替高差產(chǎn)生的壓力來解決場地問題。關(guān)鍵技術(shù)問題有兩個：①增壓動力，動力就是相匹配電機和水泵；②增壓（分配）器，增壓（分配）器是這項技術(shù)改造的關(guān)鍵，它需要把增壓后的液體均勻的輸送到各個吸附塔中。吸附塔的連接方式有并聯(lián)、串聯(lián)和混合，近年來常用的是并聯(lián)結(jié)構(gòu)，并聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是簡單、省事、時間短、效率高，一批炭可同步吸附和同步卸載。4技改落實
技術(shù)改造著重落實的兩大問題是理論計算和設(shè)備配置。
l)理論計算�；钚蕴枯d金方法工業(yè)上一般采用富液通過一定的壓力由下到上通過碳層，并使碳層處于懸浮狀態(tài)，它可以吸附?jīng)]有經(jīng)過澄清的含少量泥質(zhì)的堆浸富液。這種方法需要考慮以下四種因素：①給液流量；②貴金屬日產(chǎn)量；③活性炭的載金能力；④活性炭的類型及粒度。本文所涉及到的主要是如何使活性炭層保持懸浮狀態(tài)所需的流速，經(jīng)驗告訴我們，對于- 20～30目的活性炭，所需的流速為101_/m2．s。這就需要在此次技改中：首先集本次吸附需設(shè)置的塔數(shù)，塔的連接方式，以及在不同數(shù)量下、不同連接方式下所需的最小動力，各種動力水泵的有效流量和揚程，計算這些動量會在水平放置的容器中產(chǎn)生多大的壓力，用什么材料制作承壓容器。因通過吸附塔的塔數(shù)是個變數(shù)（根據(jù)堆浸量大小而定），通過塔的水量是有嚴(yán)格要求的，流速均勻、不能過速過慢，若這些條件控制不好塔中會產(chǎn)生偏吸和漏吸現(xiàn)象，導(dǎo)致效率降低。上邊的動力一經(jīng)確定，解決變數(shù)的問題就需要一個調(diào)節(jié)——減壓調(diào)速器。
- 設(shè)備配置。經(jīng)研究機電水泵配置盡量滿足生產(chǎn)需求的最大化，即配套設(shè)備盡量的大，增壓（分配）器選擇大直徑(25cm)優(yōu)質(zhì)無縫鋼管，短接和球閥均采用國標(biāo)件（安全第一），增壓（分配）器制造時多設(shè)分配閥，分配閥多便于工作。減壓調(diào)速用球閥來控制（圖2),并保障技改設(shè)備一次性實驗成功。
5試驗過程
試驗工作全部按照模擬生產(chǎn)而進(jìn)行，由高產(chǎn)量到低產(chǎn)量逐級試驗，試驗著重注意以下幾個方面的問題：①動力；②增壓（分配）器的承壓力；③調(diào)速器的功能；④液體通過塔的流量。第一測試所需動力必須滿足載體的最低負(fù)荷，第二觀察分配器在最高負(fù)荷下能否保障安全生產(chǎn)，第三檢測調(diào)速器功能的可靠性，第四測試不同條件下通過塔體的流量，最終調(diào)試出在滿足各種生產(chǎn)條件下富液通過吸附塔所需的流速為IOL/m2．s滿意結(jié)果。6 工藝改造產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益
由于工藝改造減少了落差環(huán)節(jié)，各種設(shè)施設(shè)備相對集中（圖2），優(yōu)越性很快就顯露出來：①各種設(shè)備相對集中，便于了管理，對于發(fā)現(xiàn)問題能夠及時處理；②節(jié)省了大量的材料，避免了長距離的管道架設(shè)和溶液池的修建；③減少了管理人員，減輕了人員的工作強度；④增大了安全度，就是避免了管理人員的上下奔波產(chǎn)生的不安全性，由于各種設(shè)備都在眼皮子底下，偷盜事情、畜類中毒現(xiàn)象很難發(fā)生；⑤節(jié)約了用地，避免了過多的植被破壞和水土流失；⑥減少了跑、冒、滴、漏對環(huán)境的污染。以上六點充分反映了此次工藝改造給礦山帶來的經(jīng)濟(jì)效益（節(jié)約了成本、減少了開支）和社會效益（減少了污染、節(jié)約了用地、增強了安全性等）。
6摘要：堆浸是黃金礦山處理低品位氧化礦石的最佳手段之一，噴淋液體的循環(huán)系統(tǒng)是該手段的重要組成部分，它需要場地和落差，找到場地和落差兩者都具備的條件非常困難。本文采用實例對液體通過吸附塔流程工藝的改造進(jìn)行了探討，即：改落差循環(huán)工藝為機械循環(huán)工藝。這一工藝的改造，解決了深山區(qū)對地理環(huán)境的制約因素，簡化了管理的程序，增大了系統(tǒng)的安全性，給礦山企業(yè)帶來了很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
