Ako funguje lúhovacia nádrž CIL alebo CIP: Šesť častí, ktoré rozhodujú o obnove zlata

Vo vnútri vylúhovacej nádrže CIL: Šesť častí, ktoré rozhodujú o kontakte uhlík-zlato

Nádrž s uhlíkom vo výluhu nie je miešaná nádoba, do ktorej je vhodený uhlík. Ide o prevzdušňovaný, pomaly sa otáčajúci reaktor, v ktorom sa v rovnakom kubickom metre buničiny musia súčasne vyskytnúť tri udalosti: kyanid rozpúšťa zlato z povrchu rudy, rozpustený kyslík udržuje toto rozpúšťanie v pohybe a aktívne uhlie adsorbuje komplex zlato-kyanid dostatočne rýchlo, aby porazil minerály hlušiny, ktoré by ho inak ukradli. Každý mechanický detail vo vnútri škrupiny existuje na to, aby sa tieto tri udalosti diali spolu, a každá z nich môže byť dôvodom, prečo rastlina nedosiahne svoj cieľ obnovy.

Praktický dôsledok je jednoduchý: nádrž CIL je dimenzovaná chémiou, ale zlyhá mechanikou. Keď závod hlási, že uhlík „nenaberá zlato“, hlavnou príčinou je častejšie usadzovacia zóna, zaslepené sito, ohnutý hriadeľ alebo vzduchové vedenie, ktoré sa potichu zablokovalo, než porucha v dávkovaní rudy alebo činidla.

Ako miazga cestuje cez cisternový vlak CIL

Buničina vstupuje do prvej nádrže, gravitáciou prechádza cez práčku do druhej a pokračuje cez šesť až dvanásť nádrží v sérii. Celková retencia v okruhu CIL zvyčajne trvá 20 až 30 hodín, čo je približne 3 až 5 hodín na nádrž. Kaskáda funguje, pretože nádrže sú umiestnené na stupňovitom základe s 300 až 500 mm voľného pádu medzi jednotlivými stupňami; ten pád príliš malý a dužina cúvne, príliš veľký a prevzdušňujete práčovňu namiesto nádrže.

Zlatý tenor v roztoku padá strmo pozdĺž vlaku a tvar tohto pádu vám napovie, či je okruh zdravý. Normálny profil vyzerá takto:

Ak nádrž 4 stále obsahuje 3 mg/l, zatiaľ čo nádrž 6 prepravuje 2,5 mg/l, zadná časť vlaku nepracuje a obvod je skratovaný. Tento vzor je takmer vždy mechanický: hrubé pevné častice obchádzajú okolo obrazovky, mŕtva zóna pod zle umiestneným rozprašovačom alebo uhlík, ktorý sa medzi jednotlivými fázami prestal pohybovať.

Uhlík beží opačným smerom. Čerstvé alebo regenerované uhlie sa pridáva do poslednej nádrže, vzduchové prepravy alebo prepravy ho posúvajú o jeden stupeň proti prúdu každých 12 až 24 hodín a naložený uhlík sa vymýva z prvej nádrže pri 2 000 až 7 000 g/t pred prechodom na elúciu. Pretože uhlík a dužina sa pohybujú opačným smerom, uhlík sa vždy stretne s najbohatším roztokom v nádrži, kde je zlatý tenor najvyšší, a čerstvo vylúhovaná dužina sa stretne s najčistejším uhlíkom v poslednej nádrži. Toto protiprúdové usporiadanie umožňuje dobre fungujúcemu okruhu posunúť regeneráciu cez 92 až 95 percent voľne mletej oxidovej rudy.

Zásoba uhlíka je dôležitá rovnako ako trieda uhlíka. Pri typickom množstve 10 až 25 g/l buničiny pojme 100 m³ pracovného objemu 1 až 2,5 tony uhlíka na stupeň, takže šesťcisternový vlak prepraví 8 až 15 ton. Strata pol tony za mesiac v dôsledku skríningu porúch a poškodenia čerpadla predstavuje päťciferné ročné náklady, ktoré sa nikdy neobjavia v správe o obnove.

CIP a CIL: Rovnaký plášť tanku, iná práca

V okruhu CIP je lúhovanie ukončené pred príchodom uhlíka. Štyri až osem vylúhovacích nádrží s kyanidom a vzduchom robí rozpúšťanie a adsorpčné nádrže, ktoré nasledujú, obsahujú uhlík a nič iné. V okruhu CIL je uhlík umiestnený v samotných vylúhovacích nádržiach, takže rozpúšťanie a adsorpcia súťažia o rovnaké ióny zlata v tej istej nádobe. Tento jediný rozdiel riadi takmer každé následné rozhodnutie o dizajne, od počtu nádrží až po spotrebu uhlíka.

Porovnanie nie je o tom, ktorý proces je abstraktne lepší. Ide o to, ako rýchlo vaša ruda uvoľňuje zlato a ako agresívne sa ho vaša banda snaží získať späť. Ruda, ktorá sa vylúhuje za štyri hodiny, získa z CIL len málo a zaplatí za to opotrebovaním uhlíka; ruda, ktorá potrebuje tridsať hodín, alebo ruda obsahujúca uhlíkatý materiál, ktorý adsorbuje zlato z roztoku, stratí niekoľko percentuálnych bodov regenerácie v okruhu CIP bez ohľadu na to, ako dobre je adsorpčná sekcia prevádzkovaná.

Miešanie, vzduch a kyslík: Tri vstupy, ktoré rozhodujú o regenerácii

Agitácia musí prestať, nie len miešať

Klasickým cieľom je práve pozastavená rýchlosť, otáčky obežného kolesa, pri ktorých žiadna častica nezostane na dne nehybná dlhšie ako jednu až dve sekundy. Prebehnite popod ňu a hrubé pevné látky vybudujú lôžko v kuželi, vezmú so sebou zlato a uhlík. Vybehnite ďaleko nad to a nekúpite si nič okrem únavy hriadeľa, vyššieho odberu výkonu a väčšieho opotrebenia obežného kolesa a usmerňovačov uhlíka. V praxi väčšina nádrží CIL pracuje pri rýchlosti 1,1 až 1,3 násobku práve pozastavenej rýchlosti, ktorá pripadá na 1 až 3 kW na m³ pre typických 40 percent pevných látok.

Vzduch je činidlo s prietokomerom

Kyanidové lúhovanie spotrebúva kyslík a samotný kyanid sa oxiduje na kyanatan, ak sa podmienky menia. Rozpustený kyslík meraný na výstupe z nádrže by mal zostať nad 5 mg/l a väčšina dobre fungujúcich okruhov sa zameriava na 6 až 8 mg/l. Pod 4 mg/l kinetika vylúhovania prudko klesá a uhlík jednoducho čaká na zlato, ktoré sa neuvoľňuje. Vzduchové prebublávanie tiež odstraňuje kyanovodík, ak sa nechá pH klesnúť, takže kontrola pH na 10 až 11 pomocou vápna a dostatočného množstva kyslíka sa riadi spoločne, nikdy nie oddelene.

Usmerňovače a poloha rozprašovača určujú priebeh prúdenia

Rozprašovač umiestnený priamo pod obežným kolesom poskytuje dobrý rozptyl plynu, ale slabý obrat zhora nadol. Rozprašovač umiestnený vo vnútri sacej trubice poskytuje silnú cirkuláciu, ale riskuje zablokovanie plynu, ak je prietok vzduchu príliš vysoký. Spoľahlivým usporiadaním pre uhlíkovú nádrž je centrálna sacia trubica s rozprašovačom vo vnútri, štyri priehradky na stene a vzdialenosť medzi obežným kolesom a dnom 0,3 až 0,5 násobku priemeru obežného kolesa.

Dimenzovanie nádrže: Hustota buničiny, retenčný čas a pracovný objem

Takmer každá chyba veľkosti vo vylúhovacom okruhu má pôvod v zmiešaní objemu kalu s tonážou pevných látok. Spracujte čísla v tomto poradí a rozmery nádrže vypadnú s malým priestorom na argumentáciu.

1. Vezmite suché krmivo, napríklad 500 t/d.
2. Vydeľte podielom pevných látok podľa hmotnosti, napríklad 40 percent, čím získate 1 250 t/d suspenzie.
3. Rozdeľte podľa špecifickej hmotnosti kalu, zvyčajne 1,40 až 1,50 pri tejto hustote, čo dáva približne 860 m³/d buničiny.
4. Vynásobte požadovaným retenčným časom, napríklad 24 hodín, čím získate 860 m³ pracovného objemu.
5. Vydeľte počtom stupňov, napríklad osem, čo dáva približne 108 m³ na nádrž.
6. Pridajte 10 až 15 percent voľného boku nad úroveň dužiny a objem kužeľa pod ňou.

Pri pomere výšky k priemeru 1,2 zodpovedá tento pracovný objem 108 m³ nádrži s priemerom približne 4,8 m s rovnou stranou 5,8 m. Posuňte rovnakú povinnosť na 50 percent pevných látok a objem kalu klesne zhruba o pätinu, čo vyzerá ako úspora, kým nezistíte, že miešadlo teraz potrebuje výrazne väčší krútiaci moment a uhlík sa snaží zostať rozptýlený v ťažšej buničine.

Dve základné pravidlá chránia inžinierov pred problémami. Po prvé, nikdy nenavrhujte posledný stupeň na menej ako tri hodiny uchovávania; posledný tank nesie najnižší zlatý tenor a potrebuje čas, aby dosiahol hodnotu chvosta. Po druhé, udržujte pomer priemeru nádrže k priemeru obežného kolesa medzi 2,5 a 3,5. Mimo tohto pásma je buď obežné koleso príliš malé na to, aby premiestnilo celý objem, alebo je nádrž príliš úzka na vytvorenie stabilnej cirkulačnej slučky.

Manažment uhlíka vo vnútri nádrže

Aktívne uhlie je najdrahší spotrebný materiál v okruhu a najľahšie sa poškodí. Štandardnou triedou pre získavanie zlata je karbón z kokosovej škrupiny s veľkosťou ôk 6 × 12, dostatočne tvrdý na to, aby prežil tisíce prenosových cyklov a dostatočne rýchly v kinetike, aby sa nabil za niekoľko hodín. Koncentrácia v dužine sa zvyčajne pohybuje medzi 10 a 25 g/l. Vyššie koncentrácie skracujú čas plnenia, ale zvyšujú opotrebovanie, skríningovú záťaž a množstvo uhlíka cirkulujúceho pri elúcii.

Nakladanie pozdĺž vlaku má rovnakú protiprúdovú logiku ako zlatý tenor, ale v opačnom poradí:

Tento profil chránia tri prevádzkové návyky. Podávajte uhlík dostatočne často, aby sa od žiadneho jednotlivého stupňa nepožadovalo viac ako 1 500 g/t na cyklus. Udržujte medzistupňové sitá dostatočne čisté, aby navrhovaná koncentrácia uhlíka v každej nádrži bola skutočne koncentráciou, ktorú nameriate. A pred elúciou premyte uhlík kyselinou, keď je prítomný vápnik alebo vodný kameň, pretože uhličitanová kôra na povrchu blokuje póry oveľa efektívnejšie, ako ich kedy vypĺňa komplex zlata. Regenerácia pri 650 až 750 °C v rotačnej peci obnovuje väčšinu aktivity a rastliny, ktoré sledujú aktivitu skôr ako číslo ako pocit, zvyčajne udržiavajú uhlík v prevádzke niekoľko rokov, kým ho nahradia.

Referenčné prevádzkové parametre pre nádrže CIL a CIP

Riešenie problémov: Osem zlyhaní zaznamenaných v skutočných nádržiach na výluh

• Brúsenie v kuželi. Hrubé pevné častice sa usadzujú, pretože rýchlosť hrotu klesla po orezaní obežného kolesa alebo preto, že rozprašovač zablokoval a zastavil vzduchový zdvih. Skôr ako sa dotknete zmesi rudy, skontrolujte odber energie oproti základnej čiare uvedenia do prevádzky.
• Uhlík na prepade. Buď má retenčné sito dieru, hladina buničiny je nad vrchnou stranou sita, alebo prietok prekročil kapacitu sita. Clona obrazovky nie je vo väčšine prípadov problémom; hladina buničiny je.
• Skratovanie. Buničina sa pohybuje od vstupu k výstupu rýchlejšie ako konštrukčné zadržanie, pretože chýbajú usmerňovače alebo vstup a výstup sú príliš blízko. Popoludní hádku vyrieši stopovací test.
• Uhlíkové znečistenie. Nakladacia kapacita klesá, aj keď sa pridáva čerstvý uhlík. Uhličitan vápenatý, sadra a olej z okruhu mlyna blokujú póry; kyslé umývanie a prísnejšia kontrola oleja to rieši.
• Kyslíkový hlad na dne. Otvory rozprašovača sa upchajú vodným kameňom, pretože vzduch nie je vysušený alebo krúžok sedí v zóne pomalého prúdenia. Rozpustený kyslík zaznamenaný v každom štádiu to odhalí dlho predtým, než dôjde k zotaveniu.
• Nadmerné jemné častice v uhlíku. Opotrebenie narastá, keď rýchlosť hrotu prekročí 5 m/s, keď sa uhlík prenesie cez odstredivé čerpadlá namiesto vzduchových zdvihov, alebo keď je uhlík jednoducho príliš mäkký na danú prácu.
• Oslepenie obrazovky. Drevené štiepky, vlákna a hrubá sľuda zalepujú otvory. Umývanie sitiek s nízkotlakovým vedením vody pri každej zálohe stojí minúty a šetrí etapu.
• Vibrácie a porucha hriadeľa. Zvyčajne nahromadenie pevných látok na jednej lopatke obežného kolesa po vypnutí alebo dosiahnutí kritickej rýchlosti počas spúšťania. Zablokovanie hriadeľa a kontrola hádzania pri každej prestavbe väčšine z nich zabráni.

Dva z nich si zaslúžia osobitnú zmienku pre zlaté okruhy. Pri predbežnom okrádaní rudy je polovica bitky dostať uhlík do kontaktu s rozpusteným zlatom skôr, ako uhlíková hmota, takže na intenzite miešania a koncentrácii uhlíka v prvej nádrži záleží viac ako čokoľvek nižšie. Pri renovácii a rozšírení koncentrátora na Šalamúnových ostrovoch, ktorá nasledovala cestu upgradu obnovy zlata, bola doba zadržania a konfigurácia nádrže prepracovaná, a nie jednoducho škálovaná, pretože pridanie objemu nádrže do okruhu, ktorý je skratovaný, znásobuje náklady bez znásobenia obnovy.

Materiály a mechanické detaily, ktoré spôsobujú prestoje

Navlhčená strana vylúhovacej nádrže žije v horúcej, alkalickej, abrazívnej buničine obsahujúcej chloridy a táto kombinácia eliminuje väčšinu skratov. Plášte z uhlíkovej ocele s 3 až 6 mm gumovou výstelkou alebo správne aplikovaný epoxidový systém zvládajú väčšinu zlatých obvodov. Ak je hladina chloridov vysoká alebo sa ruda upravuje kyslým premývaním, nehrdzavejúca oceľ 304 alebo 316L sa v horizonte desiatich rokov stáva lacnejšou možnosťou, aj keď je prvá faktúra vyššia.

Obežné koleso je komponent, ktorý rozhoduje o nákladoch na údržbu. Odliatky s vysokým obsahom chrómu vydržia dobre v abrazívnej buničine, oceľ potiahnutá gumou absorbuje nárazy od nárazového materiálu a 316L vyhovuje agresívnej chémii. Hriadeľ potrebuje gumovú alebo HDPE manžetu na linke buničiny, pretože tam začína korózna únava a kde začína väčšina porúch hriadeľa. Prevodovky sú zvyčajne dimenzované na rozbehový krútiaci moment s plnou nádržou usadených pevných látok; prevodovka zvolená iba na základe krútiaceho momentu je prevodovka, ktorá čaká na poruchu pri prvom prerušení výkonu.

Detaily, ktoré na výkrese v teréne vyzerajú ako zanedbateľné. Do tejto kategórie spadá vypúšťací ventil dostatočne veľký na vyprázdnenie nádrže počas zmeny, prístupový priechod nad linkou na buničinu, zdvíhacie oká určené pre zostavu obežného kolesa a umývadlo s odnímateľným krytom, aby bolo možné dosiahnuť zablokované sito bez lešenia. Závody, ktoré nakupujú len na základe ceny, zvyčajne zistia tieto detaily počas prvej neplánovanej odstávky.

Čo špecifikovať pri objednávaní výluhu alebo adsorpčnej nádrže

Jasný dopyt dostane použiteľnú cenovú ponuku. Vágne dostanú plášť tanku s uhádnutým miešadlom a odhad je vždy konzervatívny, čo znamená drahý.

1. Priepustnosť sušiny v tonách za deň a návrh a maximálne hodnoty.
2. Špecifická hmotnosť pevných látok a cieľová hustota buničiny sa pohybujú podľa hmotnosti.
3. Požadovaný retenčný čas na stupeň a celkový počet stupňov.
4. Distribúcia veľkosti častíc, najmä horná veľkosť a frakcia jemných častíc, ktoré poháňajú práve pozastavenú rýchlosť.
5. Rozsahy dávok kyanidu a vápna, okno pH a cieľ rozpusteného kyslíka.
6. Veľkosť uhlíka, koncentrácia a zaťaženie očakávané pri elúcii.
7. Správa o chémii zahŕňajúca chloridy, sírany a akékoľvek kyslé umývanie plánované pre okruh.
8. Obmedzenia rozloženia: dostupný pôdorys, svetlá výška, úroveň základov a požadovaný kaskádový pokles.
9. Napájacie napätie a frekvencia, plus či je určený frekvenčný menič.
10. Podmienky na mieste vrátane nadmorskej výšky, teploty okolia a seizmickej klasifikácie.

Jedna položka je pravidelne zabudnutá a pravidelne drahá: koncentrácia voľného kyanidu v buničine. Mení výber elastoméru pre podšívky a rukávy a mení odporúčanie triedy uhlíka. Ďalšou je plánovaná stratégia údržby. Závod, ktorý plánuje kontrolovať obežné kolesá každých šesť mesiacov, potrebuje väčšie priechody a lepší prístup ako závod, ktorý plánuje bežať dva roky bez prerušenia.

Pre medeno-zlaté a polymetalické okruhy stojí lúhovacia nádrž len zriedka samostatne. Projekt Anhui medeno-zlatého pyritu je užitočnou referenciou, pretože fázy lúhovania a adsorpcie museli byť dimenzované voči flotačnému koncentrátu, a nie surovej rude, a reológia buničiny z tohto koncentrátu poháňala výber obežného kolesa viac ako typ hlavy. Kupujúci, ktorí porovnávajú návrhy, by mali požiadať o konkrétny výpočet miešania za každým miešadlom, nielen o výkon v kilowattoch.

Uvedenie okruhu do prevádzky: Prvých tridsať dní

Uvedenie lúhovacieho vlaku do prevádzky je väčšinou o vode a pevných látkach, skôr než o zlate. Postupnosť, ktorá zabráni skorému poškodeniu, prebieha takto:

1. Hydrotestujte každú škrupinu a umývadlo pred uzavretím akéhokoľvek obloženia, potom znova skontrolujte krútiaci moment príruby po prvom teplom dni.
2. Spustite každé miešadlo vo vode na štyri hodiny, pričom zaznamenajte vibrácie, teplotu ložísk a prúd motora na konštrukčnej úrovni.
3. Distribúciu vzduchu rozprašovača overte sledovaním varu na povrchu nádrže, nie odčítaním prietokomeru.
4. Zaveďte tuhé látky v 15 až 20 percentách a zvýšte návrhovú hustotu počas niekoľkých dní, pričom sledujte tlak kužeľa a prúd obežného kolesa.
5. Uhlík pridajte až vtedy, keď je hustota buničiny stabilná, potom skontrolujte, či ho sitá zadržia pri navrhovanom prietoku.
6. Včas zaveďte rutinu odberu vzoriek: tenor roztoku a voľný kyanid v každom stupni, rozpustený kyslík na každom výstupe, koncentrácia uhlíka v každej nádrži.
7. Zaznamenajte základné hodnoty vibrácií a výkonu pri projektovanej priepustnosti; každé neskoršie rozhodnutie o výživnom by sa malo posudzovať podľa tohto základného stavu.

Najčastejšou chybou pri uvádzaní do prevádzky je spustenie v plnej hustote v prvý deň. Usadené pevné látky zo studeného štartu môžu zablokovať obežné koleso v priebehu niekoľkých sekúnd a výsledné poškodenie hriadeľa oneskorí nábeh o týždne.

Otázky, ktoré sa kupujúci pýtajú najčastejšie