CN1334348A - 一种含砷难处理金矿用强化碱浸预处理搅拌槽 - Google Patents
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Abstract
一种含砷难处理金矿用强化碱浸预处理搅拌槽,由电动机、搅拌叶轮、传动轴和槽体构成;其特征在于:在所述槽体上部内侧与槽壁相接有一环状强制循环喷射压浆盖板,中间开孔为倒锥形结构;所述强制循环喷射压浆盖板下槽体的内侧壁上设置有强制湍流循环板,强制湍流循环板分1～3层,每层4～6片在槽体四周相间均布,每片强制湍流循环板与竖直方向成60～75°倾角。本发明运行稳定,结构简单,操作维修方便,即可对含砷等难处理金矿进行常温常压强化碱浸预处理,也可对金矿常规,氰化进行强化浸出,也可用于强化其它化学反应,加快化学反应速度。
Description
本发明涉及的是一种含砷等难处理金矿进行强化碱浸预处理用的机械设备，具体讲是为含砷等难处理金矿金的回收提供一种将难处理金矿转化为易浸金矿的强化搅拌槽。
难浸金矿中金的回收是一个世界性难题，其储量占世界黄金总储量的60％。这类金，必须经过预处理才能回收。目前，世界上已有几种在工业上成功应用的预处理方法：国外有氧化焙烧法(600～700℃)；加压氧化法(酸法：180～245℃，1800～2200KPa；碱法：100℃，1000～2000KPa)；细菌氧化法等。这些方法投资大，管理难，国家几度计划引进，因不适国情，均未成功。国内只有焙烧法有实践应用，但设备工艺落后，环境污染严重，金的回收率低。
传统普通搅拌槽，线速度一般3～4m/s，不能对含砷难浸金矿在常温常压下进行预处理，其原因是常规搅拌槽没有强化矿浆循环造成强化湍流与强烈循环喷射流，不能强化扩散，不能打破强化扩散界面层，从而不能使砷矿物被有效氧化，金不能得到充分解离与暴露，金回收率低。使用传统普通搅拌槽，在常温常压下，对含砷难浸金矿进行碱浸预处理(含砷3～15％，金60g/t，直接氰化浸出金回收率仅9～40％)，24h脱砷率50％左右，普通碱浸预处理后，氰化24h，金回收率＜20-80％，金回收率低。针对上述不足，金属所开发了具有自主知识产权的“含砷难浸金矿常温常压强化碱浸预处理提金新工艺技术”。中国专利98113812.8和ZL96225373.1。
本发明的目的在于提供一种与中国发明专利98113812.8含砷含硫难浸金矿的强化碱浸提金工艺和中国专利ZL96225373.1一种高效节能塔式磨浸机相匹配的强化碱浸预处理脱砷搅拌槽，其可在常温常压下对含砷含硫难浸金矿高效快速预处理，从而可以用氰化法回收获得高的金回收率。
本发明提供了一种含砷难处理金矿用强化碱浸预处理搅拌槽，由电动机(2)、带动连接搅拌叶轮(9)的传动轴(5)，和支撑传动部支架(16)的槽体(8)构成；槽体(8)上设置有通气管(7)、放浆管(11)、出浆管(13)，进浆管(15)，槽体(8)底部设置座板(10)；连接搅拌叶轮(9)的传动轴(5)位于槽体中央；搅拌叶轮(9)与座板(10)之间有一600～800mm间隙；电动机(2)、主轴箱、传动轴(5)均为立式放置，搅拌叶轮(9)在传动轴(5)的最下方；其特征在于：在所述槽体(8)上部内侧与槽壁相接有一环状强制循环喷射压浆盖板(14)，中间开孔为倒锥形结构；所述强制循环喷射压浆盖板(14)下槽体(8)的内侧壁上设置有强制湍流循环板(12)，强制湍流循环板(12)分1～3层，每层4～6片在槽体(8)四周相间均布，每片强制湍流循环板(12)与竖直方向成60～75°倾角。这种结构可以压制矿浆提升，造成强烈涡流湍流。
本发明中电动机可以通过皮带轮(3)带动传动轴(5)，搅拌叶轮线速度为12～15米/秒。所述电动机(2)可以为无级变速电机。
本发明所述搅拌叶轮(9)由叶片体(17)，叶根(18)，叶片(19)构成，叶片(19)用螺栓与叶根(18)相连，叶片(18)升角为25～35°，叶片体(17)为上带轴头的方型结构，叶根(18)***叶片体(17)上的沟槽内焊接成型。
所述搅拌叶轮(9)与传动轴(5)中间有一套管(20)，套管(20)分别与搅拌叶轮(19)和传动轴(5)的两端相紧密嵌套，然后再用螺栓联接。这样套管(20)和搅拌叶轮(9)在长久使用后需要换时，可简单更换。
所述搅拌叶板(9)采用向上提升矿浆的转动方式。这与传统普通搅拌槽的搅拌叶轮采用向下压浆的转动方式有本质区别。
所述通气管(7)，由弯管(21)，活动盖(22)，联接体(23)，销轴(24)，开口销(25)和固定板(26)构成。这套结构保证通气畅通，在停机很长时间时，通气管不堵塞，再通气能顺利实现。
所述座板(10)为一方形结构，对槽体底板起防护作用。当气蚀、磨蚀、腐蚀到一定程度时，座板可简单更换。
本发明提供的放浆管和进浆管为带有阀门的管状结构。出浆管为轮管联接，通过调节轮管高度，可以控制槽体内矿浆滞存体积，亦即可以调节含砷难浸金矿的预处理停留时间。
本发明在运行时，电机(2)通过皮带轮减速带动传动轴(5)下端的搅拌叶轮沿顺时针方向做高速旋转，同时通气管(7)通气，搅拌槽内的矿浆在搅拌状态下形成气-液-固三相混合状态。矿浆在搅拌叶轮(9)强烈搅动的状态下，以及在通入的空气及强制湍流循环板(12)和强制循环喷射压浆盖板(14)的共同作用下，提开起来的矿浆形成强烈的湍流涡流旋转循环运动，以中心传动轴为中心，矿浆作由里向外由下至上再由上至下的大循环湍流涡流运动。由于强制湍流循环板(12)和强制循环喷射压浆盖板的作用强制循环作用，这种大循环湍流涡流运动沿轴向的不同高度上，沿槽体径向上形成了局部无数多个与湍流涡流大循环方向相同的微循环，这样湍流强度进一步加强，扩散作用大为增加。这样受扩散控制的脱砷脱硫反应①、②、③反应速度大大加快。
随后Na2S2O3和Na3AsS3被氰化成Na2SO4和Na3AsO4。气-液-固强烈湍流矿浆，由于强烈湍流的作用，反应的扩散界面层被打破，OH-和O2可以快速通过这一界面层到达FeAsS和FeS2表面，同时生成物也能快速地通过界面层，这样一定粒度分布下的矿浆，即高效节能塔式磨浸机的磨矿分级产品的脱坤脱硫反应。可以快速充分地进行。
含砷难浸金矿给高效节能塔式磨浸机磨矿后，一定粒度分布下的矿浆经本发明在常温常压下预处理24h后，脱砷率可达95％，金的氰化回收率达93～98.5％。
而对于使用常规普通搅拌槽，由于不能形成上述矿浆强烈湍流的机制，因而脱砷脱硫反应也就无法有效地进行，含砷难浸金矿中的金也就不能有效地回收。
总之，本发明可在常温常压下，对含砷难浸金矿进行强化碱浸预处理，使之转化为易浸金矿，砷转化率高，金浸出率高，具有高效、结构简单、运行稳定、操作维修方便等显著特点。该实用新型即可用于预处理金砷难浸金矿，也可用于强化受扩散过程控制的化学反应，加快化学反应速度，节省反应时间，缩短工艺流程长度，节省投资。采用本发明结合98113812.1含砷难浸金矿强化碱浸提金工艺和ZL96225373.1高效节能塔式磨浸机，在常温常压下强化碱浸预处理含砷含硫难浸金矿，采用焙烧氧化法、压热氧化法和细菌氧化法相比，建厂投资节省70％，生产成本节约40％。具有投资最省、生产成本最低、管理操作最简单、无毒、无污染、无***危险性的特点；金回收率优于焙烧氧化法和细菌氧化法，同压热氧化法的金回收相当。下面结合附图通过实施例详述本发明。
附图1为含砷难处理金矿强化碱浸预处理搅拌槽整体结构示意图；
附图2为搅拌叶轮结构示意图；
附图3为主轴箱结构示意图；
附图4为传动轴与搅拌叶轮联接套管结构示意图；
附图5为通气管结构示意图。
实施例
如图1Φ2500×3000含砷难处理金矿强化碱浸预处理搅拌槽主要由动力***、传动***、支架、槽体、搅拌叶轮组成。动力***包括电动机2及其可调张紧程度的支架1两部分。电动机为八极电机。传动***由皮带轮3，皮带轮3′，皮带4，传动轴5和主轴箱6组成。主轴箱具有防止上下窜位的支称结构，又具有上下防浆密封措施，具体结构见附图3。动力***和传动***均为立式放置，座落于支架16上，传动轴位于搅拌槽体8的中心。与传动轴采用套管结构(见附图4)联接的搅拌叶轮位于传动轴5的下方，搅拌叶轮9与槽体8的底部有600～800mm间隙。搅拌叶轮9由叶片体17，叶根18和叶片19组成，4个叶片19与4个叶根18用螺栓相连，具体结构见附图2。槽8上设有座板10，放浆管11，强制湍流循环板12，出浆管13，强制循环喷射压浆盖板14，进浆管15和通气管7。强制循环盖板沿与叶片开角方向相同倾斜均布，分为上下两层，每层各4块，上下相间分布。强制循环喷射压浆盖板为一中心开孔的倒锥形结构，中间开孔尺寸比搅拌叶轮直径大200mm。通气管7沿槽体8内壁伸到槽底，经圆弧形过渡后延伸至搅拌叶轮下部中心，通气管主要由弯管21，活动盖22，联接体23，销轴24，开口销25和固定板26组成。工作时，先沿通气管往搅拌槽中通气，然后开动电动机，电动机通过皮带轮传动带动传动轴转动，从而使与传动轴相连的搅拌叶轮12～15m/s高速转动，搅拌槽内矿浆在通入的空气、搅拌叶轮、强制湍流循环板和强制循环喷射压紧盖板的联合作用下，做周向由里往外由下至上再由上至下的强烈湍流涡流大循环运行，这个大循环运动在不同高度的径向上又由无数多个与湍流涡流大循环方向相同的微小湍流涡流构成。此时往槽内加入NaOH或CaO，则可在常温常压下对含砷难浸金矿进行快速而高效脱砷处理，在短时间内即可将含砷难浸金矿转变为易浸金矿，再用氰化法回收，即可获得高的金回收率。
使用Φ2500×3000含砷难处理金矿强化碱浸预处理搅拌槽1对，吉林晖春、辽宁丹东、辽宁凤城、辽宁辽阳、新疆阿希等地含砷难浸浮选金精矿，在常温常压下进行强化碱浸预处理，获得了高的砷脱除转化率和高的金氰化回收率，砷脱除率95％左右，金氰化回收率高达93～98.5％，而不经强化碱浸预处理氰化金的回收率小于9～40％，研究结果如表1所示。
本发明的机械活化与强化作用处理含砷难处理金矿时，能有效利用砷、硫矿物的氧化速率差，亦即砷矿物优先快速氧化，使其不影响金的正常氰化浸出，而硫矿物的氧化速率比砷矿物的氧化速率低1倍以上，这样预处理完成后原始颗粒的“骨架结构”得以保持，预处理前后的粒度变化不大，如表1所示。这样有利于金的后预回收作业，这与焙烧氧化易造成金二次包裹，二次难浸，压热氧化法和细菌氧化法将硫砷矿物无选择性氧化缺点相比，具有巨大优越性。
现在采用含砷难处理金矿强化碱浸预处理搅拌槽，结合中国专利一种高效节能塔式磨浸机ZL96225373.1和含砷难浸金矿的强化碱浸提金工艺98113812.1，在辽宁凤城、辽宁辽阳、新疆阿希等地正在建设10吨/日，30吨/日，100吨/日含砷难处理金矿常温常压强化碱浸预处理-氰化提金新工艺工业化示范生产线。本发明和中国专利ZL96225373.1和98113812.1一起可为含砷难处理金矿的有效回收提供一条工艺简单、投资小、无污染、金回收率、生产成本低，易于管理和操作的含砷难处理金矿高效提取技术。表1使用含砷难处理金矿强化碱浸预处理槽处理含砷难处理研究结果
Claims (7)
1、一种含砷难处理金矿用强化碱浸预处理搅拌槽，由电动机(2)、带动连接搅拌叶轮(9)的传动轴(5)，和支撑传动部支架(16)的槽体(8)构成；槽体(8)上设置有通气管(7)、放浆管(11)、出浆管(13)，进浆管(15)，槽体(8)底部设置座板(10)；连接搅拌叶轮(9)的传动轴(5)位于槽体中央；搅拌叶轮(9)与座板(10)之间有一600～800mm间隙；电动机(2)、主轴箱、传动轴(5)均为立式放置，搅拌叶轮(9)在传动轴(5)的最下方；其特征在于：在所述槽体(8)上部内侧与槽壁相接有一环状强制循环喷射压浆盖板(14)，中间开孔为倒锥形结构；所述强制循环喷射压浆盖板(14)下槽体(8)的内侧壁上设置有强制湍流循环板(12)，强制湍流循环板(12)分1～3层，每层4～6片在槽体(8)四周相间均布，每片强制湍流循环板(12)与竖直方向成60～75°倾角；
2、按照权利要求1所述含砷难处理金矿用强化碱浸预处理搅拌槽，其特征在于：电动机通过皮带轮(3)带动传动轴(5)，搅拌叶轮线速度为12～15米/秒。。
3、按照权利要求1所述含砷难处理金矿用强化碱浸预处理搅拌槽，其特征在于：所述搅拌叶轮(9)由叶片体(17)，叶根(18)，叶片(19)构成，叶片(19)用螺栓与叶根(18)相连，叶片(18)升角为25～35°，叶片体(17)为上带轴头的方型结构，叶根(18)***叶片体(17)上的沟槽内焊接成型。
4、按照权利要求1所述含砷难处理金矿用强化碱浸预处理搅拌槽，其特征在于：所述搅拌叶轮(9)与传动轴(5)中间有一套管(20)，套管(20)分别与搅拌叶轮(19)和传动轴(5)的两端相紧密嵌套，然后再用螺栓联接。
5、按照权利要求1所述含砷难处理金矿用强化碱浸预处理搅拌槽，其特征在于：所述搅拌叶板(9)采用向上提升矿浆的转动方式。
6、按照权利要求1所述含砷难处理金矿用强化碱浸预处理搅拌槽，其特征在于：所述通气管(7)，由弯管(21)，活动盖(22)，联接体(23)，销轴(24)，开口销(25)和固定板(26)构成。
7、按照权利要求1或2所述含砷难处理金矿用强化碱浸预处理搅拌槽，其特征在于：所述电动机(2)为无级变速电机。
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