CN110040805B - 一种用于含氰液体脱氰及有价物回收的脱气塔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于含氰液体脱氰及有价物回收的脱气塔，其具有由底板、塔壁和塔顶围成的封闭空间，塔顶具有排气口，排气口连通到吸收塔，脱气塔内部的封闭空间由隔板分为曝气室和循环室，隔板上部为溢流口，隔板下部具有循环口，曝气室底部安装有曝气装置，循环室一侧的塔壁上设置有进液口和出液口，循环室中安装有桨叶装置。该装置可以较低的成本实现含氰液体中氰化氢的高效率脱除，并且有利于有价物的回收。

Description

一种用于含氰液体脱氰及有价物回收的脱气塔
技术领域
本发明属于有色冶金及环境保护技术领域，具体来说涉及一种用于含氰液体脱氰及有价物回收的脱气塔。
背景技术
在黄金冶炼中，现阶段主要采用的是氰化法。氰化法应用于提金工艺已有很长的历史，其回收率高、工艺简单、单位成本低，因此世界上绝大多数金矿的冶炼都采用的是氰化法。工业上用于氰化法浸出金的氰化物主要是***、***、氰化钙和氰化铵等，均为剧毒的化合物。在工业生产中，氰化提金后的尾矿中夹带大量的液体，该液体中含有大量氰化物，给周边环境带来巨大隐患，而且氰化物也具有比较高的价值。另外，氰化法废液中还含有铜、锌、银等具有高价值的有色金属，具有很高的回收价值。
含氰废液中氰化物及有价金属的回收当前大量采用的是酸化法，即用硫酸调节含氰废液的pH值，使之呈酸性，氰化物转变为HCN，由于HCN蒸气压较高，向废液中充入气体时，HCN就会从液相逸入气相而被气流带走，使载有HCN的气体与NaOH溶液接触，HCN与NaOH反应生成NaCN，重新用于浸金，这种处理含氰废液的方法被称为酸化回收法。
酸化回收法的应用已有六十多年，到现在为止，所采用的HCN吹脱设备主要是填料塔。但是现有的填料塔吹脱有一定的缺点，一是氰化物浓度低时处理成本高于回收价值，二是吹脱后得到的废水往往含氰量达不到标准，还需要再次处理才能排放，三是含氰废液所含的各种物质造成填料塔堵塞，四是填料塔中如果气液比过大会造成液泛和气阻增加，增加动力消耗，经济效益降低。
发明内容
鉴于现有技术脱气塔的现状，我们设计了一种新颖结构的脱气塔，可以采用极高的气液比，在相对合理的成本下达到很高的脱氰率。
具体来说，本发明采用的是以下技术方案：
一种用于含氰液体脱氰及有价物回收的脱气塔，其特征在于，所述脱气塔具有由底板、塔壁和塔顶围成的封闭空间，塔顶具有用于排出含氰化氢气体的排气口，所述排气口通过管道连通到吸收塔，脱气塔内部的封闭空间由隔板一分为二，隔板一侧的空间为曝气室，另一侧的空间为循环室，隔板上部为溢流口，隔板下部具有连通曝气室和循环室的循环口，曝气室底部安装有曝气装置，用于向曝气室内的液体中充入高压气体，循环室一侧的塔壁上设置有进液口和出液口，进液口位于下部，而出液口位于上部并且出液口的位置低于隔板上部的溢流口，循环室中安装有桨叶装置，桨叶装置具有叶片和轴，用于促进进液口进入的液体与循环室内液体的混合。
优选地，循环室的底部低于曝气室的底部，从而在循环室下部形成沉淀室。更优选，在沉淀室底部的塔壁上设置排积口。
优选地，桨叶装置的叶片上具有开孔。
另外优选地，桨叶装置通过设置在隔板或循环室塔壁上的支撑装置安装在循环室中。
在优选方案中，曝气装置的进气口连接于吸收塔的排气口。
作为优选方案，隔板内装有加热装置。更优选，所述加热装置为蒸汽换热装置。
本发明的脱气塔具有新型的结构，该种新型结构的脱气塔不会产生堵塞，可以采用极高的气液比，充分利用空泡效应，脱氰效果显著。对于含有较高有价物含量的含氰尾矿来说，在脱气塔即可以对有价物进行回收，回收后的处理工艺简便，而回收了有价物并且脱氰的液体也更好处理，对于处理措施来说，可以降低工艺难度，并且降低处理成本。
附图说明
图1是本发明脱气塔的总体结构示意图；
图2是循环室中桨叶装置的俯视图。
在图中：1、底板；2、塔壁；3、塔顶；4、隔板；5、曝气室；6、循环室；7、沉淀室；8、进液口；9、出液口；10、排气口；11、溢流口；12、循环口；13、排积口；14、曝气装置；15、桨叶装置；16、曝气室液面；17、循环室液面；18、沉积物；19、蒸汽管道；20、叶片；21、轴；22、环体。
具体实施方式
下面将结合附图来对本发明作进一步详细的说明。
脱气塔作为酸化法脱氰的主要装置，现有的脱气塔主要采用填料塔的形式，其工作效率受多方面因素影响，如废液中金属离子含量、加酸量、填料密度、吹脱温度、气液比等。对于填料塔来说，增加吹脱效率首先要考虑的因素是液膜厚度，而液膜厚度与填料环的密度、尺寸的选择有关。提高氰化氢去除率的一个方面是提高气液比，然后气液比的提高会因气阻的增加导致功耗大幅增加，从而降低整体的经济效益。另外废液中金属离子含量的多寡也会对填料塔的工作效率产生影响，高离子浓度容易使填料塔堵塞，但是吹脱前沉淀使得整体设备建造成本增加，并且操作工人的中毒危险性也大幅增加。以上等等方面的原因，都使得提高现有填料塔的吹脱效率变得困难重重。
有鉴于现有技术的现状，本发明开发出了一种新型结构的脱气塔。参见图1，示出了本发明脱气塔的整体结构。
本发明的用于含氰液体脱氰及有价物回收的脱气塔具有由底板1、塔壁2和塔顶3围成的封闭空间，其中塔顶具有用于排出含氰化氢气体的排气口10，所述排气口通过管道连通到吸收塔。酸化后的含氰液体被送入脱气塔，向含氰液体中鼓入高压气体作为载气，载气经过含氰液体时形成气泡带走液体中的氰化氢形成含氰化氢的载气，通过排气口10排出，排出的含氰化氢气体通过管道输送到吸收塔，回收氰化物，剩余气体优选再回到脱气塔循环用作载气。
本发明脱气塔内部的封闭空间由隔板4一分为二，隔板一侧的空间为曝气室5，另一侧的空间为循环室6，隔板上部为溢流口11，隔板下部具有连通曝气室和循环室的循环口12。曝气室底部安装有曝气装置14，用于向曝气室内的液体中充入高压气体，优选是来自吸收塔的排出气。循环室一侧的塔壁上设置有进液口8和出液口9，进液口位于下部，而出液口位于上部并且出液口的位置低于隔板上部的溢流口。本发明的脱气塔装置内部的液体具有循环脱气的优点，经过酸化的含氰废液从进液口进入塔内，在曝气室经过曝气脱除氰化氢，从溢流口流入循环室，从出液口溢出，实现氰化氢的脱除。通过该原理可见，本发明的装置改变了填料塔单向流动的形式，塔内不采用填料，可以采用极高的气液比，塔内不堵塞，液流不受堵塞影响，脱除效率得到极大提高，而功耗得到控制。
进一步优选地，循环室的底部低于曝气室的底部，从而在循环室下部形成沉淀室7，液流在此沉淀室比较平缓，酸化废液中的不溶物可以在此沉淀下来，在底部形成沉积物，通过设在沉淀室底部塔壁上的排积口13排出塔外，进行有价金属的回收。由于本发明的脱气塔采用循环液流的设计，不会产生堵塞，进入塔内的废液无需事先沉淀。在塔内可以进行部分沉淀分离，也有利于排出液体的处理，为整体处理设施建造成本的降低提供了可能。排出的沉淀物经过压滤、干燥，得到滤饼，分离出的液体为含氰液体，并入脱气程序。
从进液口进入的酸化含氰废液与从溢流口溢流到循环室中的曝气后废液在循环室中混合。但是实际上，两种液体在循环室中可能会出现分离，进液口进入的含氰浓度较高的废液沿塔壁分布，而溢流口进入的曝气后废液顺隔板分布。为促进两种液体的混合，优选在循环室中安装有桨叶装置15。参见图2，桨叶装置具有叶片20和轴21，叶片通过环体22安装到轴21上，在隔板或循环室塔壁上设置有支撑装置，桨叶装置借以安装在循环室中。桨叶装置的叶片具有倾角，在水流的作用下可以在循环室中缓慢转动，促进循环室内液体的混合。在另一个优选方案中，桨叶装置的叶片并非完整的叶片，而是在叶片上具有开孔，增加循环室中乱流的形成，促进液体的混合。
氰化氢的吹脱作用依赖于气体的扩散，提高吹脱温度提高了氰化氢的蒸气压，更容易从液相逸入气相。另外提高温度可以减小废液的粘度，提高了氰化氢通过液体气体的界面扩增到气相的速度。因此作为优选方案，在脱气塔内安装加热装置是有利的。作为安装加热装置的优选方案，加热装置安装在隔板内。更优选，所述加热装置为蒸汽换热装置。如图1所示，在隔板内安装蒸汽管道，使得隔板整体形成蒸汽换热装置，可以通过调节蒸汽的通过量来调节废液的温度。
本发明脱气塔可以采用极高的气液比，即气体与液体的体积比，例如至少300-1000的气液比，甚至1000以上。从吸收塔排气口排出的废气通过高压泵通过曝气装置压入曝气室，经过充分曝气的废液从溢流口溢流到循环室中，上层的液体通过出液口排出到塔外进一步处理，下层的液体则与通过进液口进入的酸化废液混合。极高气液比可以带来更快的液流循环速度，液体在塔内经过充分的循环，内含的氰化氢得到充分的脱除。如果在出液口检测到氰化物含量超出预定标准，则可以进一步提高气液比，减少进液口进入的废液量，直到出液口排出的废液满足要求。桨叶装置在液流的作用下旋转，旋转方向使得液流在循环室中是向下流动，隔开了上层的脱气液流与下方进入的含氰废液，避免含氰废液跟随脱气液流从出液口排出。而在桨叶装置在下半部分，随着桨叶装置的转动，则在循环室中形成乱流，促进含氰废液与脱氰废液之间的混合。由该原理可见，本发明的脱气塔可以适用于含氰浓度范围更广的含氰废液。对于含氰浓度比较高的废液，在循环室中与脱氰液流混合可以降低进入曝气室的液流的含氰量，通过增加曝气量，提高循环速度和循环次数，可以干净地脱除其中所含的氰化氢。而对于含氰量较少的废液，则可以减少曝气量，进而降低功耗，实现比较好的经济效率。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细的说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种用于含氰液体脱氰及有价物回收的脱气塔，其特征在于，所述脱气塔具有由底板、塔壁和塔顶围成的封闭空间，塔顶具有用于排出含氰化氢气体的排气口，所述排气口通过管道连通到吸收塔，脱气塔内部的封闭空间由隔板一分为二，隔板一侧的空间为曝气室，另一侧的空间为循环室，隔板上部为溢流口，隔板下部具有连通曝气室和循环室的循环口，曝气室底部安装有曝气装置，用于向曝气室内的液体中充入高压气体，循环室一侧的塔壁上设置有进液口和出液口，进液口位于下部，而出液口位于上部并且出液口的位置低于隔板上部的溢流口，循环室中安装有桨叶装置，桨叶装置具有叶片和轴，用于促进进液口进入的液体与循环室内液体的混合，循环室的底部低于曝气室的底部，从而在循环室下部形成沉淀室，在沉淀室底部的塔壁上设置排积口。
2.如权利要求1所述的用于含氰液体脱氰及有价物回收的脱气塔，其特征在于，桨叶装置的叶片上具有开孔。
3.如权利要求1所述的用于含氰液体脱氰及有价物回收的脱气塔，其特征在于，桨叶装置通过设置在隔板或循环室塔壁上的支撑装置安装在循环室中。
4.如权利要求1所述的用于含氰液体脱氰及有价物回收的脱气塔，其特征在于，曝气装置的进气口连接于吸收塔的排气口。
5.如权利要求1所述的用于含氰液体脱氰及有价物回收的脱气塔，其特征在于，隔板内装有加热装置。
6.如权利要求5所述的用于含氰液体脱氰及有价物回收的脱气塔，其特征在于，所述加热装置为蒸汽换热装置。
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