RU167219U1 - DEVICE FOR OXYGEN SATURATION OF CYANIDE SOLUTIONS - Google Patents

Abstract

1. Устройство насыщения кислородом цианистых растворов, содержащее блок насыщения кислородом, отличающееся тем, что включает блок подготовки кислородно-воздушной смеси, соединенный трубопроводом с блоком насыщения кислородом, блок насыщения кислородом содержит статический миксер и эжектор, в который подается газовая смесь из блока подготовки кислородно-воздушной смеси с содержанием кислорода не менее 90%, соединенную трубопроводом с блоком насыщения кислородом промежуточную емкость для цианистых растворов, снабженную системой датчиков уровня раствора в промежуточной емкости и концентрации кислорода, которые подключены к блоку управления, выполненного с возможностью контроля процесса насыщения цианистых растворов кислородом и обеспечения заданной концентрации кислорода в цианистых растворах.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для подачи цианистых растворов из промежуточной емкости в блок насыщения кислородом и обратно используется циркуляционно-повысительный насос.1. A device for oxygen saturation of cyanide solutions containing an oxygen saturation unit, characterized in that it includes an oxygen-air mixture preparation unit connected by a pipeline to an oxygen saturation unit, the oxygen saturation unit contains a static mixer and an ejector into which the gas mixture is supplied from the oxygen preparation unit -air mixture with an oxygen content of not less than 90%, connected by a pipe to the oxygen saturation unit, an intermediate tank for cyanide solutions, equipped with a sensor system s the level of the solution in the intermediate tank and the oxygen concentration, which are connected to the control unit, configured to control the process of saturation of cyanide solutions with oxygen and provide a given oxygen concentration in cyanide solutions. 2. The device according to claim 1, characterized in that a circulation booster pump is used to supply cyanide solutions from the intermediate tank to the oxygen saturation unit and vice versa.

Description

Полезная модель относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использована в процессах извлечения золота из руд и концентратов выщелачиванием последних в цианистых растворах.The utility model relates to the field of hydrometallurgy of precious metals and can be used in the extraction of gold from ores and concentrates by leaching of the latter in cyanide solutions.

Известен аэратор, который состоит из привода с валом, механизма рассеивания, в корпусе которого установлены кольцо и импеллер, узлы подачи воды и воздуха. Импеллер выполнен в виде закрепленных на основании туннельных направляющих с лопатками на их концах, посредством которых атмосферный воздух контактирует с водой. Кольцо снабжено сквозными отверстиями. При совпадении в процессе вращения туннельных направляющих с лопатками с входными участками туннельных каналов происходит выброс водовоздушной смеси через окна. (Патент РФ №2299180, МПК C02F 3/16, опубл. 20.05.2007)Known aerator, which consists of a drive with a shaft, a dispersion mechanism, in the housing of which a ring and an impeller are installed, water and air supply units. The impeller is made in the form of tunnel guides fixed to the base with blades at their ends, through which atmospheric air contacts water. The ring is provided with through holes. When the tunnel guides coincide with the blades with the inlet sections of the tunnel channels during rotation, the air-water mixture is ejected through the windows. (RF patent No. 2299180, IPC C02F 3/16, publ. 05.20.2007)

Недостатком известного технического решения является малая площадь контакта газовой и жидкой фазы и, как следствие, малая степень насыщения раствора кислородом.A disadvantage of the known technical solution is the small contact area of the gas and liquid phases and, as a consequence, the low degree of saturation of the solution with oxygen.

Известна барботажная установка, которая содержит компрессор, к выходу которого подключен вход блока генерации озона, к выходу которого подключен, по крайней мере, один размещенный в нижней части контактного бассейна диспергатор, через сквозные поры которого воздух поступает в водный массив. У поверхности диспергатора в нижней части контактного бассейна размещена вихревая форсунка, подключенная к насосу. Ось форсунки ориентирована по центру диспергатора нормально к его поверхности, либо отклонена от центра диспергатора и/или от нормали к его поверхности. Кроме того, форсунка выполнена с возможностью ее регулировки по высоте над поверхностью диспергатора и введена регулировка производительности насоса в соответствии с расходом барботируемого газа. (Патент РФ №2316484, МПК C02F 7/00, опубл. 10.02.2008)Known bubbler installation, which contains a compressor, the output of which is connected to the input of the ozone generation unit, the output of which is connected to at least one dispersant located in the lower part of the contact pool, through the through pores of which air enters the water mass. At the surface of the dispersant in the lower part of the contact pool there is a vortex nozzle connected to the pump. The nozzle axis is oriented in the center of the dispersant normal to its surface, or is deviated from the center of the dispersant and / or normal to its surface. In addition, the nozzle is made with the possibility of its adjustment in height above the surface of the dispersant and the pump capacity adjustment is introduced in accordance with the flow rate of the sparged gas. (RF patent No. 2316484, IPC C02F 7/00, publ. 10.02.2008)

Недостатком известного технического решения является градиент концентрации кислорода по объему аэрируемой жидкости, что объясняется неравномерностью распределения газовых пузырьков после отделения от поверхности диспергатора.A disadvantage of the known technical solution is the oxygen concentration gradient over the volume of the aerated liquid, which is explained by the uneven distribution of gas bubbles after separation from the surface of the dispersant.

Известно аэрирующее устройство, которое включает установленный с возможностью вращения корпус с подшипником скольжения, разделенный на камеры для распределения газа и жидкости, соединенные с корпусом через подшипник скольжения патрубки для подвода газа и жидкости к камерам, направленные в противоположные стороны диаметрально расположенные насадки для выпуска аэрированной смеси. Устройство снабжено соединенными с корпусом подводящими штангами с размещенными в них дополнительными патрубками и для подвода газа и жидкости и приспособлениями для подвода газа и жидкости к насадкам, соединенными со штангами. Насадки выполнены со щелью для подвода газа. Камеры распределения газа и жидкости отделены друг от друга сальником-подшипником скольжения. Устройство работает по принципу сегнерова колеса. (Патент РФ №2339457, МПК C02F 7/00, 27.11.2008)Aeration device is known, which includes a rotatable housing with a sliding bearing, divided into chambers for distributing gas and liquid, connected to the housing through a sliding bearing nozzles for supplying gas and liquid to the chambers, diametrically arranged nozzles for discharging aerated mixture directed in opposite directions . The device is equipped with connecting rods connected to the housing with additional nozzles located in them for supplying gas and liquid and devices for supplying gas and liquid to nozzles connected to the rods. The nozzles are made with a slot for supplying gas. The gas and liquid distribution chambers are separated from each other by a sleeve-bearing seal. The device works on the principle of a Segner wheel. (RF patent No. 2339457, IPC C02F 7/00, 11/27/2008)

Недостатком описанного технического решения является наличие относительно ненадежного сальникового соединения, а также неоднородность распределения газовых пузырьков по объему насыщаемой жидкости.The disadvantage of the described technical solution is the presence of a relatively unreliable stuffing box, as well as the heterogeneity of the distribution of gas bubbles in the volume of saturated liquid.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели по достигаемому техническому результату является аэратор, который содержит, по меньшей мере, две проточные камеры. Каждая камера оснащена напорным и выпускным патрубками для жидкости и патрубком для всасывания газа. Выпускные патрубки через втулки связаны с перфорированными насадками. Втулки выполнены в форме равнопроходного тройника, боковой вход которого оснащен трубкой, ориентированной в сторону более чистого потока окружающей жидкости. Устройство позволяет получить равномерное вытекание струй газожидкостной эмульсии. (Патент РФ №2452695, МПК C02F 7/00, опубл. 10.06.2012 - прототип)The closest to the claimed utility model for the achieved technical result is an aerator, which contains at least two flow chambers. Each chamber is equipped with pressure and outlet nozzles for liquid and a nozzle for suction of gas. Outlets through the bushings are connected with perforated nozzles. The bushings are made in the form of an equal bore tee, the side entrance of which is equipped with a tube oriented towards a cleaner flow of the surrounding fluid. The device allows to obtain a uniform flow of jets of gas-liquid emulsion. (RF patent No. 2452695, IPC C02F 7/00, publ. 10.06.2012 - prototype)

Недостатком устройства, выбранного в качестве прототипа, является отсутствие управления концентрацией кислорода в жидкой фазе.The disadvantage of the device selected as a prototype is the lack of control of the oxygen concentration in the liquid phase.

Техническая задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в повышении эффективности работы установки насыщения растворов кислородом.The technical problem, which is aimed by the claimed utility model, is to increase the efficiency of the installation of saturation of solutions with oxygen.

Поставленная техническая задача решается тем, что устройство насыщения кислородом цианистых растворов, содержащее блок насыщения кислородом, согласно заявляемой полезной модели, включает блок подготовки кислородо-воздушной смеси, соединенный с блоком насыщения кислородом, блок насыщения кислородом содержит статический миксер и эжектор, в который подается газовая смесь из блока подготовки кислородо-воздушной смеси с содержанием кислорода не менее 90%, промежуточную емкость для цианистых растворов, соединенную со статическим миксером и снабженную датчиками уровня раствора в промежуточной емкости и концентрации кислорода, которые подключены к блоку управления, выполненного с возможностью контроля процесса насыщения цианистых растворов кислородом и обеспечения заданной концентрации кислорода в цианистых растворах. Кроме того, для подачи цианистых растворов из промежуточной емкости в блок насыщения кислородом и обратно используется циркуляционно-повысительный насос.The stated technical problem is solved in that the oxygen saturation device of cyanide solutions containing the oxygen saturation unit, according to the claimed utility model, includes an oxygen-air mixture preparation unit connected to the oxygen saturation unit, the oxygen saturation unit contains a static mixer and an ejector into which the gas is supplied mixture from the preparation unit of the oxygen-air mixture with an oxygen content of at least 90%, an intermediate container for cyanide solutions, connected to a static mixer and equipped with sensors for the level of the solution in the intermediate tank and the oxygen concentration, which are connected to the control unit, configured to control the process of saturation of cyanide solutions with oxygen and provide a given oxygen concentration in cyanide solutions. In addition, a circulating booster pump is used to supply cyanide solutions from the intermediate tank to the oxygen saturation unit and vice versa.

Технический результат, достижение которого обеспечивается реализацией всей заявляемой совокупности существенных признаков, заключается в повышении концентрации кислорода в цианистых растворах при одновременном обеспечении возможности управления концентрацией кислорода в растворах на выходе из установки.The technical result, the achievement of which is ensured by the implementation of the entire claimed combination of essential features, is to increase the oxygen concentration in cyanide solutions while providing the ability to control the oxygen concentration in solutions at the outlet of the installation.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется рисунком, где на фиг. 1 представлена схема устройства насыщения цианистых растворов кислородом, включающая следующие позиции:The essence of the claimed utility model is illustrated by the figure, where in FIG. 1 shows a diagram of a device for saturation of cyanide solutions with oxygen, including the following items:

1 - блок подготовки кислородо-воздушной смеси1 - block preparation of the oxygen-air mixture

2 - эжектор2 - ejector

3 - статический миксер3 - static mixer

4 - циркуляционно-повысительный насос4 - circulation booster pump

5 - промежуточная емкость5 - intermediate tank

6 - датчик уровня раствора в промежуточной емкости6 - sensor level solution in the intermediate tank

7 - магистральный насос7 - main pump

8 - блок управления8 - control unit

9 - датчик концентрации кислорода9 - oxygen concentration sensor

Устройство насыщения кислородом цианистых растворов (фиг. 1) содержит соединенные трубопроводами блок подготовки кислородо-воздушной смеси (1), блок насыщения кислородом, содержащий эжектор (2), в который подается газовая смесь из блока подготовки кислородо-воздушной смеси (1) с содержанием кислорода не менее 90% и статический миксер (3). Устройство содержит промежуточную емкость (5) для цианистых растворов, для подачи цианистых растворов из промежуточной емкости в блок насыщения кислородом и обратно используется циркуляционно-повысительный насос (4). Промежуточная емкость (5) снабжена датчиками уровня раствора в промежуточной емкости (6) и концентрации кислорода (9).The oxygen saturation device of cyanide solutions (Fig. 1) contains piped oxygen-air mixture preparation unit (1), an oxygen saturation unit containing an ejector (2), into which the gas mixture is supplied from the oxygen-air mixture preparation unit (1) with the content oxygen not less than 90% and a static mixer (3). The device contains an intermediate tank (5) for cyanide solutions; a circulating booster pump (4) is used to supply cyanide solutions from the intermediate tank to the oxygen saturation unit and vice versa. The intermediate tank (5) is equipped with sensors for the level of the solution in the intermediate tank (6) and oxygen concentration (9).

Устройство содержит блок управления (8), к которому подключены датчики уровня раствора в промежуточной емкости (6) и концентрации кислорода (9). Блок управления (8) выполнен с возможностью контроля процесса насыщения цианистых растворов кислородом и обеспечения заданной концентрации кислорода в цианистых растворах.The device contains a control unit (8), to which sensors are connected the level of the solution in the intermediate tank (6) and oxygen concentration (9). The control unit (8) is configured to control the process of saturation of cyanide solutions with oxygen and to provide a predetermined concentration of oxygen in cyanide solutions.

Устройство работает следующим образом. Кислородо-воздушная смесь с содержанием кислорода более 90% подается из блока подготовки кислородо-воздушной смеси по трубопроводу в блок насыщения кислородом в эжектор (2). Исходный цианистый раствор поступает в промежуточную емкость (5) устройства. Оттуда циркуляционно-повысительным насосом (4) цианистый раствор под заданным давлением прокачивается через блок насыщения кислородом, состоящий из эжектора (2) и статического миксера (3). Применение эжектора позволяет вводить в раствор пузырьки микронных размеров, а применение статического миксера исключает преждевременную коалесценцию газовых пузырьков. Таким образом, в течение продолжительного периода времени в растворе присутствует взвесь газовой фазы в жидкости с размером газовых пузырьков ~100 мкм. Так как скорость насыщения прямо пропорционально зависит от площади поверхности раздела газовой и жидкой фаз, применение эжектора и статического миксера создает условия для более интенсивного насыщения кислородом цианистых растворов.The device operates as follows. An oxygen-air mixture with an oxygen content of more than 90% is supplied from the oxygen-air mixture preparation unit via a pipeline to the oxygen saturation unit to an ejector (2). The initial cyanide solution enters the intermediate container (5) of the device. From there, a circulating booster pump (4) pumps the cyanide solution under a predetermined pressure through the oxygen saturation unit, consisting of an ejector (2) and a static mixer (3). The use of an ejector allows the introduction of micron-sized bubbles into the solution, and the use of a static mixer eliminates premature coalescence of gas bubbles. Thus, over a long period of time, a suspension of the gas phase in a liquid with a gas bubble size of ~ 100 μm is present in the solution. Since the saturation rate directly depends on the surface area of the interface between the gas and liquid phases, the use of an ejector and a static mixer creates conditions for more intense oxygen saturation of cyanide solutions.

Вышедший из блока насыщения кислородом цианистый раствор поступает обратно в промежуточную емкость (5). Таким образом, внутри устройства организован малый круг циркуляции цианистого раствора с его насыщением. Это позволяет контролировать время пребывания частиц раствора в устройстве и, как следствие, время контакта частиц раствора с пузырьками воздуха. Варьируя последний параметр, можно получать наперед заданную концентрацию кислорода в растворе (в пределах растворимости, т.е. вплоть до 38 мг/дм³).The cyanide solution emerging from the oxygen saturation block enters the intermediate tank (5). Thus, a small circle of circulation of the cyanide solution with its saturation is organized inside the device. This allows you to control the residence time of the solution particles in the device and, as a result, the contact time of the solution particles with air bubbles. By varying the last parameter, it is possible to obtain in advance a predetermined oxygen concentration in the solution (within the limits of solubility, i.e., up to 38 mg / dm ³ ).

Из промежуточной емкости (5) насыщенный кислородом цианистый раствор непрерывно удаляется магистральным насосом (7). Путем подбора таких параметров, как объем промежуточной емкости, производительности магистрального и циркуляционно-повысительного насосов, обеспечивается одинаковая заданная концентрация кислорода по всему объему промежуточной емкости. Блок управления (8) подает управляющие сигналы насосам (4, 7) устройства на основе сигналов датчиков уровня (6), показаний датчика концентрации кислорода (оксиметра) (9), а также внешнего управляющего сигнала. Блок управления позволяет автоматизировать процесс насыщения цианистых растворов кислородом и получать заранее заданную концентрацию кислорода в цианистом растворе, выходящем из устройства. Конструктивно устройство может насытить подаваемый на вход раствор до концентраций 38 мг/дм³ (предельная растворимость кислорода при нормальных условиях). Однако, при концентрациях выше 20 мг/дм³ происходит разложение рабочего реагента в растворе - цианида. Поэтому диапазон предельных концентраций кислорода в рабочем растворе ограничен 15-18 мг/дм³.From the intermediate tank (5), oxygenated cyanide solution is continuously removed by the main pump (7). By selecting parameters such as the volume of the intermediate tank, the performance of the main and circulation booster pumps, the same predetermined oxygen concentration is ensured over the entire volume of the intermediate tank. The control unit (8) provides control signals to the pumps (4, 7) of the device based on the signals of the level sensors (6), the readings of the oxygen concentration sensor (oximeter) (9), as well as an external control signal. The control unit allows you to automate the process of saturation of cyanide solutions with oxygen and to obtain a predetermined oxygen concentration in the cyanide solution exiting the device. Structurally, the device can saturate the solution supplied to the input to concentrations of 38 mg / dm ³ (the maximum solubility of oxygen under normal conditions). However, at concentrations above 20 mg / dm ³ , the decomposition of the working reagent in the solution — cyanide — occurs. Therefore, the range of maximum concentrations of oxygen in the working solution is limited to 15-18 mg / DM ³ .

Таким образом, использование заявляемого устройства в системах подачи цианистых растворов позволит насытить последние кислородом до значений концентрации 15-18 мг/дм³, что обеспечивает значительно большую скорость выщелачивания золота из рудного сырья.Thus, the use of the inventive device in the supply system of cyanide solutions will saturate the latter with oxygen to a concentration of 15-18 mg / dm ³ , which provides a significantly higher rate of leaching of gold from ore materials.

Claims (2)

1. Устройство насыщения кислородом цианистых растворов, содержащее блок насыщения кислородом, отличающееся тем, что включает блок подготовки кислородно-воздушной смеси, соединенный трубопроводом с блоком насыщения кислородом, блок насыщения кислородом содержит статический миксер и эжектор, в который подается газовая смесь из блока подготовки кислородно-воздушной смеси с содержанием кислорода не менее 90%, соединенную трубопроводом с блоком насыщения кислородом промежуточную емкость для цианистых растворов, снабженную системой датчиков уровня раствора в промежуточной емкости и концентрации кислорода, которые подключены к блоку управления, выполненного с возможностью контроля процесса насыщения цианистых растворов кислородом и обеспечения заданной концентрации кислорода в цианистых растворах.1. A device for oxygen saturation of cyanide solutions containing an oxygen saturation unit, characterized in that it includes an oxygen-air mixture preparation unit connected by a pipeline to an oxygen saturation unit, the oxygen saturation unit contains a static mixer and an ejector into which the gas mixture is supplied from the oxygen preparation unit -air mixture with an oxygen content of not less than 90%, connected by a pipe to the oxygen saturation unit, an intermediate tank for cyanide solutions, equipped with a sensor system s the level of the solution in the intermediate tank and the oxygen concentration, which are connected to the control unit, configured to control the process of saturation of cyanide solutions with oxygen and provide a given oxygen concentration in cyanide solutions. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для подачи цианистых растворов из промежуточной емкости в блок насыщения кислородом и обратно используется циркуляционно-повысительный насос.

2. The device according to claim 1, characterized in that a circulation booster pump is used to supply cyanide solutions from the intermediate tank to the oxygen saturation unit and vice versa.

Images