Kako radi CIL ili CIP spremnik za ispiranje: šest dijelova koji odlučuju o povratu zlata

Unutar CIL spremnika za ispiranje: Šest dijelova koji odlučuju o kontaktu ugljika i zlata

Spremnik za ispiranje ugljika nije posuda za miješanje u koju se ubacuje ugljik. To je zamršeni, prozračni reaktor koji se sporo okreće u kojem se tri događaja moraju dogoditi u istom kubičnom metru pulpe u isto vrijeme: cijanid otapa zlato s površine rude, otopljeni kisik održava to otapanje, a aktivni ugljen adsorbira kompleks zlato-cijanid dovoljno brzo da pobijedi minerale jalovine koji bi ga inače ukrali. Svaki mehanički detalj unutar ljuske postoji kako bi se ta tri događaja odvijala zajedno, a svaki od njih može biti razlog zašto biljka promaši svoj cilj oporavka.

Praktična posljedica je jednostavna: CIL spremnik je dimenzioniran zbog kemije, ali kvari zbog mehanike. Kada postrojenje prijavi da ugljik "ne skuplja zlato", glavni uzrok je češće zona taloženja, zaslijepljeni zaslon, savijena osovina ili zračni vod koji se tiho blokirao nego greška u rudi ili doziranju reagensa.

Kako Pulp putuje kroz CIL cisternu

Celuloza ulazi u prvi spremnik, gravitacijom se slijeva kroz praonik u drugi i nastavlja kroz šest do dvanaest spremnika u nizu. Ukupno zadržavanje u CIL krugu obično se kreće između 20 i 30 sati, što je otprilike 3 do 5 sati po spremniku. Kaskada funkcionira jer spremnici stoje na stepenastom temelju s 300 do 500 mm slobodnog pada između stupnjeva; neka taj pad bude premalen i pulpa se vrati, ako bude prevelik i prozračit ćete praonicu umjesto spremnika.

Zlatni tenor u otopini pada strmo uzduž vlaka, a oblik tog pada govori vam je li strujno kolo ispravno. Normalan profil izgleda ovako:

Ako spremnik 4 još uvijek nosi 3 mg/L, dok spremnik 6 nosi 2,5 mg/L, rep vlaka ne radi ništa i u strujnom krugu postoji kratki spoj. Taj je obrazac gotovo uvijek mehanički: grube krutine koje zaobilaze zaslon, mrtva zona ispod loše postavljenog raspršivača ili ugljik koji se prestao kretati između stupnjeva.

Ugljik ide u suprotnom smjeru. Svježi ili regenerirani ugljik dodaje se u zadnji spremnik, zračni transporti ili prijenosi pomiču ga jedan stupanj uzvodno svakih 12 do 24 sata, a napunjeni ugljik ispire se iz prvog spremnika pri 2000 do 7000 g/t prije odlaska na eluiranje. Budući da se ugljik i pulpa kreću u suprotnim smjerovima, ugljik se uvijek susreće s najbogatijom otopinom u spremniku gdje je zlatni tenor najveći, a svježe izlužena pulpa susreće se s najčišćim ugljikom u posljednjem spremniku. Taj protustrujni raspored je ono što omogućuje dobro vođenom strujnom krugu povećanje oporavka iznad 92 do 95 posto na slobodno mljevenoj oksidnoj rudi.

Inventar ugljika je važan jednako kao i stupanj ugljika. Kod tipičnih 10 do 25 g/L pulpe, radni volumen od 100 m³ drži 1 do 2,5 tona ugljika po stupnju, tako da vlak sa šest spremnika nosi 8 do 15 tona. Gubitak pola tone mjesečno zbog kvarova zaslona i oštećenja crpke je peteroznamenkasti godišnji trošak koji se nikada ne pojavljuje u izvješću o oporavku.

CIP i CIL: ista školjka spremnika, drugačiji posao

U CIP krugu ispiranje je završeno prije dolaska ugljika. Četiri do osam spremnika za ispiranje s cijanidom i zrakom vrši otapanje, a adsorpcijski spremnici koji slijede drže ugljik i ništa drugo. U CIL krugu ugljik se nalazi u samim spremnicima za ispiranje, tako da se otapanje i adsorpcija natječu za iste ione zlata u istoj posudi. Ta jedina razlika pokreće gotovo svaku sljedeću dizajnersku odluku, od broja spremnika do potrošnje ugljika.

Usporedba se ne odnosi na to koji je proces apstraktno bolji. Radi se o tome koliko brzo vaša ruda otpušta zlato i koliko ga agresivno vaša jalovina pokušava uzeti natrag. Ruda koja se ispira za četiri sata malo dobiva od CIL-a i plaća za to trošenjem ugljika; ruda kojoj je potrebno trideset sati, ili ruda koja sadrži ugljični materijal koji adsorbira zlato iz otopine, izgubit će nekoliko postotnih bodova oporavka u CIP krugu bez obzira na to koliko dobro radi adsorpcijska sekcija.

Miješanje, zrak i kisik: tri ulaza koja odlučuju o oporavku

Mućkanje treba obustaviti, a ne samo miješati

Klasični cilj je upravo ovješena brzina, broj okretaja impelera pri kojem nijedna čestica ne ostaje nepomična na dnu duže od jedne do dvije sekunde. Trčite ispod njega i grube krute tvari grade krevet u stošcu, noseći sa sobom zlato i ugljik. Trčite daleko iznad toga i nećete kupiti ništa osim zamora osovine, veće snage i više trošenja ugljika na impeleru i pregradama. U praksi, većina CIL spremnika radi na 1,1 do 1,3 puta većoj brzini od upravo obješene, što iznosi 1 do 3 kW po m³ za tipičnu 40 posto krute pulpe.

Zrak je reagens s mjeračem protoka

Ispiranje cijanidom troši kisik, a sam cijanid se oksidira u cijanat ako se uvjeti mijenjaju. Otopljeni kisik izmjeren na izlazu iz spremnika trebao bi ostati iznad 5 mg/L, a većina dobro upravljanih krugova cilja na 6 do 8 mg/L. Ispod 4 mg/L, kinetika ispiranja naglo opada i ugljik jednostavno čeka zlato koje se ne oslobađa. Prskanje zrakom također uklanja cijanovodik ako pH padne, tako da se kontrola pH na 10 do 11 s vapnom i odgovarajućim kisikom provodi zajedno, nikada odvojeno.

Pregrade i položaj raspršivača odlučuju o uzorku protoka

Raspršivač koji se nalazi izravno ispod impelera daje dobru disperziju plina, ali slabu okretnost od vrha do dna. Raspršivač smješten unutar cijevi za propuh daje snažnu cirkulaciju, ali postoji opasnost od blokiranja plina ako je brzina zraka previsoka. Pouzdan raspored za spremnik ugljika je središnja propusna cijev s raspršivačem unutar nje, četiri pregrade na stijenci i razmak između rotora i dna od 0,3 do 0,5 puta promjera rotora.

Određivanje veličine spremnika: gustoća pulpe, vrijeme zadržavanja i radni volumen

Gotovo svaka pogreška u određivanju veličine u krugu ispiranja potiče od miješanja volumena gnojnice s tonažom krutih tvari. Radite s brojevima ovim redoslijedom i dimenzije spremnika ispadaju s malo prostora za argumente.

1. Uzmite hranu za suhu krutu tvar, na primjer 500 t/d.
2. Podijelite s udjelom krutih tvari po težini, na primjer 40 posto, dajući 1250 t/d gnojnice.
3. Podijelite sa specifičnom težinom kaše, obično 1,40 do 1,50 pri toj gustoći, dajući oko 860 m³/d pulpe.
4. Pomnožite s potrebnim vremenom zadržavanja, na primjer 24 sata, dajući 860 m³ radnog volumena.
5. Podijelite s brojem stupnjeva, na primjer osam, dajući otprilike 108 m³ po spremniku.
6. Dodajte 10 do 15 posto nadvođa iznad razine pulpe i volumena stošca ispod nje.

Pri omjeru visine i promjera od 1,2, radni volumen od 108 m³ odgovara spremniku promjera oko 4,8 m s ravnom stranom od 5,8 m. Podignite isti učinak na 50 posto krutine i volumen kaše pada za otprilike petinu, što izgleda kao ušteda dok ne otkrijete da mješalica sada treba osjetno više okretnog momenta i da se ugljik bori da ostane raspršen u težoj pulpi.

Dva opća pravila štite inženjere od nevolja. Prvo, nikada ne planirajte posljednju fazu za manje od tri sata zadržavanja; posljednji spremnik nosi najniži zlatni tenor i treba mu vremena da dosegne vrijednost repa. Drugo, održavajte omjer promjera spremnika i promjera impelera između 2,5 i 3,5. Izvan tog pojasa, ili je impeler premalen da pomakne cijeli volumen ili je spremnik preuzak da razvije stabilnu cirkulacijsku petlju.

Upravljanje ugljikom unutar spremnika

Aktivni ugljen je najskuplji potrošni materijal u krugu i najlakše ga je oštetiti. Standardni stupanj za dobivanje zlata je ugljik iz ljuske kokosovog oraha veličine oka 6×12, dovoljno tvrd da preživi tisuće ciklusa prijenosa i dovoljno brz u kinetici da se učita za nekoliko sati. Koncentracija u pulpi obično je između 10 i 25 g/L. Više koncentracije skraćuju vrijeme punjenja, ali povećavaju trošenje, opterećenje probira i količinu ugljika koji cirkulira kroz eluaciju.

Utovar duž vlaka slijedi istu protustrujnu logiku kao zlatni tenor, ali obrnuto:

Tri radne navike štite taj profil. Unaprijed ugljika dovoljno često da se niti u jednoj fazi ne traži više od oko 1500 g/t po ciklusu. Održavajte međustupanjske zaslone dovoljno čistima da projektirana koncentracija ugljika u svakom spremniku bude zapravo koncentracija koju mjerite. I isperite ugljik kiselinom prije eluiranja kada je prisutan kalcij ili kamenac, jer karbonatna kora na površini blokira pore puno učinkovitije nego što ih kompleks zlata ikada ispuni. Regeneracija na 650 do 750 °C u rotirajućoj peći vraća većinu aktivnosti, a biljke koje prate aktivnost kao broj, a ne kao osjećaj obično drže ugljik u upotrebi nekoliko godina prije nego što ga zamijene.

Referenca radnih parametara za CIL i CIP spremnike

Rješavanje problema: Osam kvarova uočenih u stvarnim spremnicima za ispiranje

• Brušenje u konusu. Grube krutine se talože jer je brzina vrha pala nakon podešavanja rotora ili zato što je raspršivač blokirao i zaustavio podizanje zraka. Prije dodirivanja mješavine rude provjerite povlačenje snage u odnosu na osnovnu liniju za puštanje u pogon.
• Karbon na preljevu. Ili sito za zadržavanje ima rupu, razina pulpe je iznad vrha sita ili je brzina protoka premašila kapacitet sita. U većini slučajeva otvor blende nije problem; razina pulpe je.
• Kratki spoj. Celuloza se kreće od ulaza do izlaza brže od dizajna zadržavanja jer nedostaju pregrade ili su ulaz i izlaz preblizu. Test praćenja rješava svađu u poslijepodnevnim satima.
• Zaprljanje ugljikom. Nosivost pada iako se dodaje svježi ugljik. Kalcijev karbonat, gips i ulje iz kruga mlina blokiraju pore; ispiranje kiselinom i stroža kontrola ulja to rješavaju.
• Gladovanje kisikom na dnu. Rupe raspršivača začepljene su kamencem jer zrak nije osušen ili se prsten nalazi u zoni usporenog protoka. Otopljeni kisik zabilježen po stupnju razotkriva ga puno prije pada oporavka.
• Višak sitnih čestica u ugljiku. Trošenje se povećava kada brzina vrha prijeđe 5 m/s, kada se ugljik prenosi kroz centrifugalne pumpe umjesto zračnih dizalica ili kada je ugljik jednostavno premekan za rad.
• Zaslijepljenje zaslona. Drveni komadići, vlakna i grubi tinjac zabode otvore. Pranje paravana niskotlačnim vodom tijekom svakog koraka košta nekoliko minuta i štedi pozornicu.
• Vibracije i kvar osovine. Obično nakupljanje čvrstih čestica na jednoj lopatici rotora nakon gašenja ili kritične brzine tijekom pokretanja. Blokiranje osovine i provjera odstupanja pri svakoj obnovi sprječava većinu toga.

Dva od njih zaslužuju poseban spomen za zlatne sklopove. Na rudi koja se prethodno pljačka, pola bitke je dovesti ugljik u kontakt s otopljenim zlatom prije ugljične tvari, tako da su intenzitet miješanja i koncentracija ugljika u prvom spremniku važniji od bilo čega nizvodno. U renoviranju i proširenju koncentratora na Salomonskim otocima koje je slijedilo put nadogradnje za dobivanje zlata, vrijeme zadržavanja i konfiguracija spremnika su prerađeni, a ne jednostavno skalirani, jer dodavanje volumena spremnika u krug koji je u kratkom spoju višestruko povećava troškove bez višestrukog povrata.

Materijali i mehanički detalji koji uzrokuju zastoje

Mokra strana spremnika za ispiranje živi u vrućoj, alkalnoj, abrazivnoj pulpi koja sadrži kloride, a ta kombinacija eliminira većinu prečaca. Kućišta od ugljičnog čelika s gumenom oblogom od 3 do 6 mm ili pravilno nanesenim epoksidnim sustavom podnose većinu zlatnih sklopova. Tamo gdje su razine klorida visoke ili se ruda tretira ispiranjem kiselinom, nehrđajući čelik 304 ili 316L postaje jeftinija opcija u razdoblju od deset godina, iako je prva faktura veća.

Impeler je komponenta koja odlučuje o troškovima održavanja. Odljevci s visokim sadržajem kroma dobro traju u abrazivnoj pulpi, čelik prekriven gumom apsorbira udarce od materijala koji se razbacuje, a 316L odgovara agresivnoj kemiji. Osovini je potrebna gumena ili HDPE čahura na liniji pulpe, jer tu počinje zamor od korozije i gdje počinje većina kvarova osovine. Mjenjači su obično dimenzionirani za početni moment s punim spremnikom taloženih krutih tvari; mjenjač odabran samo na radnom momentu je mjenjač koji čeka da pokvari pri prvom prekidu napajanja.

Pojedinosti koje izgledaju manje na crtežu na terenu. Odvodni ventil dovoljno velik da isprazni spremnik u smjeni, pristupni kanal iznad linije pulpe, ušice za podizanje predviđene za sklop rotora i praonik s poklopcem koji se može ukloniti tako da se blokirani sito može dosegnuti bez skela, sve to spada u tu kategoriju. Postrojenja koja kupuju samo na temelju cijene obično otkriju te detalje tijekom prvog neplaniranog gašenja.

Što navesti prilikom naručivanja spremnika za ispiranje ili adsorpciju

Jasan upit daje upotrebljivu ponudu. Nejasni dobivaju tenkovsku čauru s nagađanom mješalicom, a pogađanje je uvijek konzervativno, što znači skupo.

1. Protok suhe tvari u tonama po danu, te projektne i maksimalne vrijednosti.
2. Specifična težina krutih tvari i ciljna gustoća pulpe su u rasponu težine.
3. Potrebno vrijeme zadržavanja po stupnju i ukupni broj stupnjeva.
4. Raspodjela veličine čestica, posebno najveća veličina i frakcija sitnih čestica, koje pokreću brzinu upravo suspendiranog.
5. Rasponi doza cijanida i vapna, pH prozor i ciljani otopljeni kisik.
6. Veličina ugljika, koncentracija i opterećenje koje se očekuje pri ispiranju.
7. Izvješće o kemiji koje pokriva kloride, sulfate i svako ispiranje kiselinom planirano za krug.
8. Ograničenja rasporeda: raspoloživi tlocrt, prostor za glavu, razina temelja i potreban kaskadni pad.
9. Napon i frekvencija napajanja, plus je li namijenjen pogon promjenjive frekvencije.
10. Uvjeti lokacije, uključujući nadmorsku visinu, temperaturu okoline i seizmičku klasifikaciju.

Jedna se stavka redovito zaboravlja i redovito je skupa: koncentracija slobodnog cijanida u pulpi. Mijenja odabir elastomera za obloge i rukave, te mijenja preporuku za stupanj ugljika. Druga je planirana strategija održavanja. Postrojenje koje planira provjeravati impelere svakih šest mjeseci treba veće kanale i bolji pristup nego ono koje planira raditi dvije godine bez prekida.

Za bakar-zlato i polimetalne krugove, spremnik za ispiranje rijetko stoji sam. Anhui bakreno-zlatni piritni projekt korisna je referenca jer su se faze ispiranja i adsorpcije morale mjeriti prema flotacijskom koncentratu, a ne prema sirovoj rudi, a reologija pulpe iz tog koncentrata više je utjecala na odabir impelera nego u glavnom stupnju. Kupci koji uspoređuju ponude trebali bi tražiti specifičan izračun miješanja iza svake mješalice, a ne samo snagu u kilovatu.

Puštanje u pogon kruga: prvih trideset dana

Puštanje u rad niza za ispiranje uglavnom se odnosi na vodu i krutine prije nego na zlato. Redoslijed koji izbjegava većinu ranih oštećenja ide ovako:

1. Hidrotestirajte svaku ljusku i umivaonik prije nego što se bilo koja obloga zatvori, a zatim ponovno provjerite moment prirubnice nakon prvog toplog dana.
2. Pustite svaku mješalicu u vodu četiri sata, bilježeći vibracije, temperaturu ležaja i struju motora na projektnoj razini.
3. Provjerite distribuciju zraka u raspršivaču promatranjem uzorka vrenja po površini spremnika, a ne očitavanjem mjerača protoka.
4. Dodajte krute tvari od 15 do 20 posto i povećajte projektiranu gustoću tijekom nekoliko dana, promatrajući konusni tlak i struju impelera.
5. Dodajte ugljik tek nakon što je gustoća pulpe stabilna, zatim potvrdite da ga sita zadržavaju pri projektiranom protoku.
6. Rano uspostavite rutinu uzorkovanja: tenor otopine i slobodni cijanid u svakoj fazi, otopljeni kisik na svakom izlazu, koncentracija ugljika u svakom spremniku.
7. Zabilježite osnovne vrijednosti vibracija i snage pri projektiranoj propusnosti; svaku kasniju odluku o održavanju treba mjeriti prema toj osnovici.

Najčešća pogreška pri puštanju u pogon je početak pune gustoće prvog dana. Nataložene krute tvari od hladnog pokretanja mogu blokirati impeler u roku od nekoliko sekundi, a rezultirajuće oštećenje osovine odgađa ubrzanje za tjednima.

Pitanja koja kupci najčešće postavljaju