堆浸浸出工藝循環(huán)系統(tǒng)改造實(shí)效性研究

王公洲，高灶其(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)調(diào)查院，河南 鄭州 450001)

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礦業(yè)縱橫

堆浸浸出工藝循環(huán)系統(tǒng)改造實(shí)效性研究

王公洲，高灶其
(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)調(diào)查院，河南 鄭州 450001)

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(chǎng)地和落差，找到場(chǎng)地和落差兩者都具備的條件非常困難。本文采用實(shí)例對(duì)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(jī)械循環(huán)工藝。這一工藝的改造，解決了深山區(qū)對(duì)地理環(huán)境的制約因素，簡(jiǎn)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(huì)效益。

堆浸；循環(huán)系統(tǒng)改造；實(shí)效性

1 堆浸工藝簡(jiǎn)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(diǎn)是無(wú)需長(zhǎng)途搬運(yùn)，處理量大(一次性可堆上千噸或數(shù)萬(wàn)、數(shù)十萬(wàn)噸)，成本低、效益高。缺點(diǎn)是占地面積大，對(duì)環(huán)境有一定的影響。堆浸是一個(gè)化學(xué)和物理相結(jié)合的浸出過程，就是用化學(xué)藥劑(氰化鈉)將礦石中的金浸出來，化學(xué)反應(yīng)式：2Au+4NaCN+2H2O+O2→2NaAu(CN)2+H2O2+2NaOH。對(duì)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式——活性炭吸附，就是說當(dāng)攜帶金的富液通過吸附塔時(shí)，塔中的活性炭對(duì)金有特別的親和性，金就會(huì)牢牢的被吸附在活性炭上。整個(gè)堆浸程序：建場(chǎng)地→場(chǎng)地鋪墊→筑堆→管道架設(shè)→噴淋→到富液池→進(jìn)吸附塔→經(jīng)貧液池→再到場(chǎng)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。

圖1 堆浸循環(huán)系統(tǒng)示意圖

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(chǔ)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(shí)驗(yàn)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(shí)施堆浸工藝存在以下問題。

1)場(chǎng)地選擇困難。堆浸工藝需要在堆浸場(chǎng)邊建一個(gè)富液池和一個(gè)貧液池，再在相對(duì)的高度建一個(gè)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(chǎng)邊池中的富液用水泵抽到相對(duì)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，而后泵入堆浸場(chǎng)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(shí)間的延伸，可利用堆浸的場(chǎng)地逐漸微縮，建一個(gè)新的堆浸場(chǎng)和浸出場(chǎng)地(擺放吸附塔的地方)很難，選擇一個(gè)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(duì)的高程建一個(gè)富液池，再架設(shè)多路管道與相對(duì)較低場(chǎng)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(zhǎng)容易產(chǎn)生連接不嚴(yán)實(shí)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(duì)困難，礦山生產(chǎn)管理決定采用機(jī)械產(chǎn)生的壓力來代替高差產(chǎn)生的壓力來解決場(chǎng)地問題。關(guān)鍵技術(shù)問題有兩個(gè)：①增壓動(dòng)力，動(dòng)力就是相匹配電機(jī)和水泵；②增壓(分配)器，增壓(分配)器是這項(xiàng)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(gè)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(diǎn)是簡(jiǎn)單、省事、時(shí)間短、效率高，一批炭可同步吸附和同步卸載。

4 技改落實(shí)

技術(shù)改造著重落實(shí)的兩大問題是理論計(jì)算和設(shè)備配置。

1)理論計(jì)算。活性炭載金方法工業(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(yàn)告訴我們，對(duì)于-20～30目的活性炭，所需的流速為10L/m2.s。這就需要在此次技改中：首先是收集本次吸附需設(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(dòng)力，各種動(dòng)力水泵的有效流量和揚(yáng)程，計(jì)算這些動(dòng)量會(huì)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(gè)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(huì)產(chǎn)生偏吸和漏吸現(xiàn)象，導(dǎo)致效率降低。上邊的動(dòng)力一經(jīng)確定，解決變數(shù)的問題就需要一個(gè)調(diào)節(jié)裝置——減壓調(diào)速器。

2)設(shè)備配置。經(jīng)研究機(jī)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(wú)縫鋼管，短接和球閥均采用國(guó)標(biāo)件(安全第一)，增壓(分配)器制造時(shí)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)備一次性試驗(yàn)成功。

圖2 技改循環(huán)系統(tǒng)示意圖

5 試驗(yàn)過程

試驗(yàn)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(jí)試驗(yàn)，試驗(yàn)著重注意以下幾個(gè)方面的問題：①動(dòng)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(cè)試所需動(dòng)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(cè)調(diào)速器功能的可靠性，第四測(cè)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10L/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(huì)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(duì)集中(圖2)，優(yōu)越性很快就顯露出來：①各種設(shè)備相對(duì)集中，便于了管理，對(duì)于發(fā)現(xiàn)問題能夠及時(shí)處理；②節(jié)省了大量的材料，避免了長(zhǎng)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(qiáng)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(duì)環(huán)境的污染。以上六點(diǎn)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(huì)效益(減少了污染、節(jié)約了用地、增強(qiáng)了安全性等)。

[1] 高灶其，李云，等.河南省嵩縣東灣金礦成礦地質(zhì)特征及成因分析[J].華南地質(zhì)與礦產(chǎn)，2008(2)：31-36.

[2] 于連濤，代淑娟，胡志剛.遼寧某鐵硼礦磁選-浮選實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)礦業(yè)，2014，23(11)：125-128.

Study on actual effect of circulatory system rebuilding of accumulation-dipping technology

WANG Gong-zhou，GAO Zao-qi

(The Second Geology Company，Henan Province Bureau of Geology and Mineral Resources，Zhengzhou 450001，China)

Accumulation-dipping is one of the best ways to deal with oxidative ore in low grade in gold mining area，circulatory system of spray liquid is a important part of the technology，it needs space and fall.It is easy to find fall，hard to find sapce and harder to find ground which possess two features in mountainous district.We executed a series of tasks to solve this problem，this paper discussed the technology transformation that liquid flow through the adsorption tower，changing from fall circulatory technology to mechanism circulatory technology.Rebuilding of the technology solved confining elements of geographical conditions in remote mountains，simplified management procedure，strengthened safety of system，brought much economical benefit and social benefit to mining corporation.

accumulation-dipping；circulation system rebuilding；actual effect

2015-01-22

王公洲(1956-)，男，河南溫縣人，高級(jí)工程師，主要從事野外地質(zhì)找礦、選礦工作。

TD863

A

1004-4051(2015)11-0156-02