Cách thức hoạt động của bể lọc CIL hoặc CIP: Sáu bộ phận quyết định việc thu hồi vàng

Bên trong bể lọc CIL: Sáu bộ phận quyết định mối liên hệ giữa carbon-vàng

Bể chứa cacbon trong nước lọc không phải là một cái nồi khuấy có cacbon được ném vào trong đó. Đó là một lò phản ứng có vách ngăn, sục khí, quay chậm, trong đó ba sự kiện phải xảy ra cùng lúc trong cùng một mét khối bột giấy: xyanua hòa tan vàng khỏi bề mặt quặng, oxy hòa tan giữ cho quá trình hòa tan đó chuyển động và than hoạt tính hấp thụ phức hợp vàng-xyanua đủ nhanh để đánh bại các khoáng chất gangue vốn có thể đánh cắp nó. Mọi chi tiết cơ khí bên trong lớp vỏ tồn tại để giữ cho ba sự kiện đó diễn ra cùng nhau và mỗi sự kiện trong số đó có thể là lý do khiến cây bỏ lỡ mục tiêu phục hồi.

Hậu quả thực tế rất đơn giản: bể CIL được điều chỉnh kích thước bằng hóa học nhưng lại bị hỏng do cơ học. Khi một nhà máy báo cáo rằng carbon "không thu được vàng", nguyên nhân sâu xa thường là do vùng lắng, màn chắn bị mù, trục bị cong hoặc đường dẫn khí bị tắc lặng hơn là do lỗi trong quặng hoặc liều lượng thuốc thử.

Bột giấy di chuyển qua tàu xe tăng CIL như thế nào

Bột giấy đi vào bể thứ nhất, chảy theo trọng lực qua máy giặt vào bể thứ hai và tiếp tục chảy qua sáu đến mười hai bể liên tiếp. Tổng thời gian lưu giữ trong chu trình CIL thường kéo dài từ 20 đến 30 giờ, tính ra khoảng 3 đến 5 giờ cho mỗi bể. Dòng thác hoạt động vì các bể chứa nằm trên nền bậc thang có độ rơi tự do từ 300 đến 500 mm giữa các tầng; nếu giọt đó quá nhỏ và bột giấy sẽ đọng lại, nếu nó quá lớn và bạn sẽ sục khí cho máy giặt thay vì bể chứa.

Giọng nam cao vàng trong dung dịch rơi thẳng dọc theo đoàn tàu và hình dạng của cú rơi đó cho bạn biết mạch điện có ổn định hay không. Một hồ sơ bình thường trông như thế này:

Nếu thùng 4 vẫn mang 3 mg/L trong khi thùng 6 mang 2,5 mg/L thì đuôi tàu không hoạt động và mạch bị đoản mạch. Mô hình đó hầu như luôn mang tính cơ học: chất rắn thô đi vòng quanh màn hình, vùng chết dưới vòi phun được đặt không đúng cách hoặc carbon đã ngừng di chuyển giữa các giai đoạn.

Carbon chạy theo cách khác. Carbon tươi hoặc tái sinh được thêm vào bể cuối cùng, vận chuyển bằng đường hàng không hoặc vận chuyển sẽ di chuyển nó ngược dòng một giai đoạn sau mỗi 12 đến 24 giờ và carbon đã nạp được rửa sạch khỏi bể đầu tiên ở tốc độ 2.000 đến 7.000 g/t trước khi đi rửa giải. Do carbon và bột giấy chuyển động ngược chiều nhau nên carbon luôn đáp ứng dung dịch giàu nhất ở bể chứa có kỳ hạn vàng cao nhất và bột giấy mới lọc gặp carbon sạch nhất ở bể cuối cùng. Sự sắp xếp ngược dòng đó là điều cho phép một mạch vận hành tốt thúc đẩy quá trình phục hồi từ 92 đến 95% đối với quặng oxit nghiền tự do.

Lượng carbon tồn kho cũng quan trọng như loại carbon. Ở mức thông thường là 10 đến 25 g/L bột giấy, thể tích làm việc 100 m³ chứa từ 1 đến 2,5 tấn carbon mỗi giai đoạn, do đó, một đoàn tàu sáu thùng chở được 8 đến 15 tấn. Mất nửa tấn mỗi tháng để sàng lọc các hỏng hóc và hư hỏng máy bơm là chi phí hàng năm lên tới năm con số và không bao giờ xuất hiện trong báo cáo phục hồi.

CIP và CIL: Vỏ thùng giống nhau, công việc khác

Trong mạch CIP, quá trình lọc kết thúc trước khi carbon đến. Bốn đến tám bể lọc chứa xyanua và không khí sẽ thực hiện quá trình hòa tan, và các bể hấp phụ tiếp theo sẽ chứa carbon và không có gì khác. Trong chu trình CIL, carbon nằm trong các bể ngâm, do đó quá trình hòa tan và hấp phụ cạnh tranh để giành được cùng một ion vàng trong cùng một bình. Sự khác biệt duy nhất đó thúc đẩy hầu hết mọi quyết định thiết kế tiếp theo, từ số lượng bình xăng đến mức tiêu thụ carbon.

Sự so sánh không phải là về quá trình nào tốt hơn về mặt tóm tắt. Đó là về tốc độ quặng của bạn giải phóng vàng và gangue của bạn cố gắng lấy lại nó mạnh mẽ như thế nào. Một loại quặng bị lọc trong bốn giờ thu được rất ít từ CIL và phải trả giá bằng sự tiêu hao carbon; một loại quặng cần ba mươi giờ hoặc một loại quặng chứa vật liệu cacbon có khả năng hấp thụ vàng từ dung dịch, sẽ mất một số điểm phần trăm thu hồi trong mạch CIP bất kể phần hấp phụ được vận hành tốt như thế nào.

Trộn, không khí và oxy: Ba yếu tố đầu vào quyết định sự phục hồi

Sự kích động phải dừng lại, không chỉ khuấy động

Mục tiêu cổ điển là tốc độ vừa lơ lửng, vòng tua máy của bánh công tác mà tại đó không có hạt nào đứng yên ở phía dưới trong hơn một đến hai giây. Chạy bên dưới nó và các chất rắn thô tạo thành một lớp trong hình nón, mang theo vàng và carbon. Chạy xa hơn nó và bạn không phải mua gì ngoại trừ độ mỏi của trục, công suất tiêu thụ cao hơn và lượng carbon tiêu hao nhiều hơn đối với cánh quạt và vách ngăn. Trong thực tế, hầu hết các bể CIL đều hoạt động ở tốc độ gấp 1,1 đến 1,3 lần tốc độ vừa treo, đạt mức 1 đến 3 kW mỗi m³ đối với bột giấy có 40% chất rắn thông thường.

Không khí là thuốc thử có đồng hồ đo lưu lượng

Quá trình lọc bằng xyanua tiêu thụ oxy và bản thân xyanua bị oxy hóa thành xyanua nếu điều kiện thay đổi. Lượng oxy hòa tan được đo ở đầu ra của bể phải ở mức trên 5 mg/L và hầu hết các mạch vận hành tốt đều nhắm mục tiêu từ 6 đến 8 mg/L. Dưới 4 mg/L, động học của quá trình lọc giảm mạnh và carbon chỉ chờ vàng không được giải phóng. Việc phun không khí cũng loại bỏ hydro xyanua nếu độ pH được phép giảm xuống, do đó, việc kiểm soát độ pH ở mức 10 đến 11 bằng vôi và đủ oxy được quản lý cùng nhau, không bao giờ tách rời.

Vị trí vách ngăn và vòi phun quyết định mô hình dòng chảy

Một bộ phun nằm ngay dưới cánh quạt giúp phân tán khí tốt nhưng tốc độ luân chuyển từ trên xuống dưới kém. Một vòi phun được đặt bên trong ống gió giúp lưu thông mạnh nhưng có nguy cơ khóa khí nếu tốc độ không khí quá cao. Sự bố trí đáng tin cậy cho bể chứa cacbon là một ống hút trung tâm có ống dẫn nước bên trong, bốn vách ngăn trên thành và khoảng hở giữa bánh công tác và đáy từ 0,3 đến 0,5 lần đường kính bánh công tác.

Định cỡ bể: Mật độ bột giấy, thời gian lưu và khối lượng làm việc

Hầu hết mọi lỗi về kích thước trong mạch lọc đều bắt nguồn từ việc trộn lẫn thể tích bùn với trọng tải chất rắn. Hãy tính toán các con số theo thứ tự này và kích thước của bể sẽ không còn chỗ để tranh luận.

1. Lấy thức ăn chất rắn khô, ví dụ 500 tấn/ngày.
2. Chia cho phần chất rắn theo trọng lượng, ví dụ 40 phần trăm, được 1.250 tấn/ngày bùn.
3. Chia cho trọng lượng riêng của bùn, thường là 1,40 đến 1,50 ở mật độ đó, cho ra khoảng 860 m³/ngày bột giấy.
4. Nhân với thời gian lưu cần thiết, ví dụ 24 giờ, sẽ có thể tích làm việc là 860 m³.
5. Chia cho số giai đoạn, ví dụ như tám giai đoạn, sẽ có khoảng 108 m³ mỗi bể.
6. Thêm 10 đến 15 phần trăm phần cứng phía trên mức bột giấy và thể tích hình nón bên dưới nó.

Với tỷ lệ chiều cao trên đường kính là 1,2, thể tích làm việc 108 m³ đó tương ứng với một bể có đường kính khoảng 4,8 m với cạnh thẳng 5,8 m. Đẩy công suất tương tự lên 50% chất rắn và thể tích bùn giảm khoảng 1/5, điều này có vẻ như tiết kiệm cho đến khi bạn phát hiện ra rằng máy khuấy hiện cần nhiều mô-men xoắn hơn đáng kể và carbon phải vật lộn để phân tán trong bột giấy nặng hơn.

Hai quy tắc chung giúp các kỹ sư không gặp rắc rối. Đầu tiên, không bao giờ thiết kế giai đoạn cuối cùng để lưu giữ ít hơn ba giờ; xe tăng cuối cùng mang kỳ hạn vàng thấp nhất và cần thời gian để đạt được giá trị đuôi. Thứ hai, giữ tỷ lệ đường kính bể và đường kính cánh quạt trong khoảng từ 2,5 đến 3,5. Bên ngoài dải đó, hoặc bánh công tác quá nhỏ để di chuyển toàn bộ thể tích hoặc bể quá hẹp để phát triển vòng tuần hoàn ổn định.

Quản lý carbon bên trong bể

Than hoạt tính là vật liệu tiêu hao đắt nhất trong mạch và là thứ dễ hư hỏng nhất. Loại tiêu chuẩn để thu hồi vàng là carbon vỏ dừa ở lưới 6 × 12, đủ cứng để tồn tại qua hàng nghìn chu kỳ chuyển và đủ nhanh về mặt động học để tải trong vài giờ. Nồng độ trong bột giấy thường nằm trong khoảng từ 10 đến 25 g/L. Nồng độ cao hơn sẽ rút ngắn thời gian nạp nhưng làm tăng sự hao mòn, tải sàng lọc và lượng cacbon tuần hoàn qua quá trình rửa giải.

Việc tải dọc theo đoàn tàu tuân theo logic ngược dòng tương tự như kỳ hạn vàng, nhưng ngược lại:

Ba thói quen vận hành bảo vệ hồ sơ đó. Carbon nâng cao thường xuyên đủ để không có giai đoạn nào được yêu cầu tải nhiều hơn khoảng 1.500 g/t mỗi chu kỳ. Giữ màn chắn giữa các tầng đủ sạch để nồng độ carbon thiết kế trong mỗi bể thực sự là nồng độ bạn đo được. Và rửa carbon bằng axit trước khi rửa giải khi có canxi hoặc cặn, bởi vì lớp vỏ cacbonat trên bề mặt sẽ chặn các lỗ chân lông hiệu quả hơn nhiều so với phức hợp vàng từng lấp đầy chúng. Sự tái sinh ở nhiệt độ 650 đến 750°C trong lò quay khôi phục hầu hết hoạt động và thực vật theo dõi hoạt động dưới dạng con số thay vì cảm giác thường giữ cacbon hoạt động trong vài năm trước khi thay thế nó.

Tham chiếu thông số vận hành cho xe tăng CIL và CIP

Xử lý sự cố: Tám lỗi xảy ra trong các bể lọc thật

• Chà nhám trong hình nón. Chất rắn thô lắng xuống do tốc độ đầu giảm sau khi cắt cánh quạt hoặc do thiết bị phun đã chặn và giết chết lực nâng không khí. Kiểm tra mức tiêu thụ năng lượng so với đường cơ sở vận hành trước khi chạm vào hỗn hợp quặng.
• Carbon ở mức tràn. Màn hình lưu giữ có một lỗ, mức bột giấy đang vượt quá đỉnh màn hình hoặc tốc độ dòng chảy vượt quá khả năng của màn hình. Khẩu độ màn hình không phải là vấn đề trong hầu hết các trường hợp; mức bột giấy là.
• Đoản mạch. Bột giấy di chuyển từ đầu vào đến đầu ra nhanh hơn tốc độ lưu giữ theo thiết kế do thiếu vách ngăn hoặc đầu vào và đầu ra quá gần nhau. Một cuộc kiểm tra theo dõi sẽ giải quyết tranh luận trong một buổi chiều.
• Sự bám cặn cacbon. Khả năng tải giảm ngay cả khi carbon tươi được bổ sung. Canxi cacbonat, thạch cao và dầu từ mạch máy nghiền đều làm tắc nghẽn lỗ chân lông; rửa axit và kiểm soát dầu chặt chẽ hơn sẽ giải quyết nó.
• Thiếu oxy ở phía dưới. Các lỗ phun bịt kín bởi cặn vì không khí không được làm khô hoặc vòng đệm nằm trong vùng dòng chảy chậm. Lượng oxy hòa tan được ghi lại trong mỗi giai đoạn bộc lộ điều này rất lâu trước khi khả năng phục hồi giảm xuống.
• Tiền phạt quá mức trong carbon. Sự hao mòn tăng lên khi tốc độ đầu phun vượt quá 5 m/s, khi cacbon được chuyển qua máy bơm ly tâm thay vì máy nâng khí, hoặc khi cacbon quá mềm so với nhiệm vụ.
• Làm mù màn hình. Dăm gỗ, sợi và mica thô cố định các khe hở. Việc rửa lưới lọc bằng dòng nước áp suất thấp trong mỗi lần rửa trước sẽ tốn vài phút và tiết kiệm công đoạn.
• Rung và hỏng trục. Thông thường, chất rắn tích tụ trên một cánh quạt sau khi tắt máy hoặc đạt tốc độ tới hạn trong quá trình khởi động. Chặn trục và kiểm tra độ đảo ở mỗi lần xây dựng lại sẽ ngăn chặn phần lớn điều đó.

Hai trong số này xứng đáng được đề cập đặc biệt cho các mạch vàng. Đối với việc khai thác quặng, một nửa trận chiến là làm cho cacbon tiếp xúc với vàng hòa tan trước khi chất cacbon tiếp xúc, vì vậy cường độ trộn và nồng độ cacbon của bể đầu tiên quan trọng hơn bất cứ thứ gì ở hạ lưu. Trong quá trình cải tạo và mở rộng máy tập trung ở Quần đảo Solomon theo lộ trình nâng cấp thu hồi vàng, thời gian lưu giữ và cấu hình thùng chứa đã được làm lại thay vì chỉ thu nhỏ lại, bởi vì việc thêm thể tích thùng chứa vào mạch bị đoản mạch sẽ nhân chi phí mà không cần nhân mức thu hồi.

Vật liệu và chi tiết cơ khí gây ra thời gian ngừng hoạt động

Mặt ướt của bể lọc nằm trong bột giấy nóng, kiềm, mài mòn, chứa clorua và sự kết hợp đó giúp loại bỏ hầu hết các đường tắt. Vỏ thép carbon với lớp lót cao su dày 3 đến 6 mm hoặc hệ thống epoxy được áp dụng phù hợp xử lý hầu hết các mạch vàng. Khi nồng độ clorua tăng cao hoặc quặng được xử lý bằng rửa axit, thép không gỉ 304 hoặc 316L trở thành lựa chọn rẻ hơn trong khoảng thời gian mười năm mặc dù hóa đơn đầu tiên cao hơn.

Cánh quạt là bộ phận quyết định chi phí bảo trì. Vật đúc có hàm lượng crôm cao tồn tại tốt trong bột giấy bị mài mòn, thép bọc cao su hấp thụ tác động từ vật liệu va đập và 316L phù hợp với hóa học mạnh. Trục cần có ống bọc cao su hoặc HDPE ở đường bột giấy, vì đó là nơi bắt đầu gây ra hiện tượng mỏi do ăn mòn và là nơi bắt đầu xảy ra hầu hết các hư hỏng của trục. Hộp số thường có kích thước phù hợp với mô-men xoắn khởi động khi chứa đầy chất rắn lắng; hộp số được chọn chỉ dựa trên mô-men xoắn đang chạy là hộp số chờ hỏng trong lần ngắt điện đầu tiên.

Các chi tiết có vẻ nhỏ nhặt trên bản vẽ ngoài hiện trường. Một van xả đủ lớn để làm trống bể trong một ca, một đường dẫn vào phía trên đường bột giấy, các vấu nâng được định mức cho cụm cánh quạt và một máy giặt có nắp tháo rời để có thể tiếp cận màn hình bị chặn mà không cần giàn giáo đều thuộc loại đó. Các nhà máy chỉ mua theo giá thường phát hiện ra những chi tiết này trong lần ngừng hoạt động ngoài kế hoạch đầu tiên.

Những điều cần chỉ định khi đặt hàng bể lọc hoặc bể hấp phụ

Một cuộc điều tra rõ ràng sẽ nhận được một báo giá có thể sử dụng được. Những người mơ hồ nhận được một vỏ xe tăng với một máy khuấy đoán, và việc đoán luôn thận trọng, có nghĩa là đắt tiền.

1. Sản lượng chất rắn khô tính bằng tấn mỗi ngày, thiết kế và giá trị tối đa.
2. Trọng lượng riêng của chất rắn và phạm vi mật độ bột mục tiêu theo trọng lượng.
3. Thời gian lưu cần thiết cho mỗi giai đoạn và tổng số giai đoạn.
4. Sự phân bố kích thước hạt, đặc biệt là kích thước trên cùng và phần hạt mịn, điều khiển tốc độ vừa lơ lửng.
5. Phạm vi liều xyanua và vôi, cửa sổ pH và mục tiêu oxy hòa tan.
6. Kích thước carbon, nồng độ và tải trọng dự kiến ​​khi rửa giải.
7. Báo cáo hóa học bao gồm clorua, sunfat và bất kỳ hoạt động rửa axit nào được lên kế hoạch cho mạch điện.
8. Các ràng buộc về bố cục: diện tích có sẵn, khoảng trống, cao độ nền móng và độ rơi theo tầng yêu cầu.
9. Nguồn điện áp và tần số, cộng với việc có dự định sử dụng ổ tần số thay đổi hay không.
10. Điều kiện địa điểm, bao gồm độ cao, nhiệt độ môi trường và phân loại địa chấn.

Một mục thường xuyên bị lãng quên và thường xuyên đắt tiền: nồng độ xyanua tự do trong bột giấy. Nó thay đổi việc lựa chọn chất đàn hồi cho lớp lót và ống bọc, đồng thời thay đổi khuyến nghị về cấp độ carbon. Một cái khác là chiến lược bảo trì dự kiến. Một nhà máy có kế hoạch kiểm tra cánh quạt sáu tháng một lần cần có đường dẫn lớn hơn và khả năng tiếp cận tốt hơn so với một nhà máy có kế hoạch chạy liên tục trong hai năm.

Đối với các mạch đồng-vàng và đa kim, bể lọc hiếm khi đứng một mình. Dự án pyrite đồng-vàng An Huy là một tài liệu tham khảo hữu ích vì các giai đoạn lọc và hấp phụ phải có kích thước phù hợp với chất cô đặc tuyển nổi chứ không phải quặng thô, và lưu biến bột giấy từ cô đặc đó đã thúc đẩy việc lựa chọn cánh quạt nhiều hơn so với loại đầu. Người mua so sánh các đề xuất nên yêu cầu tính toán pha trộn cụ thể đằng sau mỗi máy khuấy, không chỉ định mức kilowatt.

Vận hành mạch: Ba mươi ngày đầu tiên

Vận hành một đoàn tàu lọc chủ yếu là về nước và chất rắn trước khi nói về vàng. Trình tự tránh được hầu hết thiệt hại sớm sẽ diễn ra như sau:

1. Kiểm tra thủy lực từng lớp vỏ và lớp rửa trước khi đóng bất kỳ lớp lót nào, sau đó kiểm tra lại mô-men xoắn của mặt bích sau ngày ấm áp đầu tiên.
2. Chạy mỗi máy khuấy trong nước trong bốn giờ, ghi lại độ rung, nhiệt độ vòng bi và dòng điện động cơ ở mức thiết kế.
3. Xác minh sự phân phối không khí của máy rải khí bằng cách quan sát mô hình sôi trên bề mặt bể chứ không phải bằng cách đọc đồng hồ đo lưu lượng.
4. Đưa chất rắn vào ở mức 15 đến 20 phần trăm và tăng dần đến mật độ thiết kế trong vài ngày, theo dõi áp suất hình nón và dòng điện của cánh quạt.
5. Chỉ thêm cacbon sau khi mật độ bột giấy ổn định, sau đó xác nhận rằng lưới lọc giữ lại cacbon ở lưu lượng thiết kế.
6. Thiết lập sớm quy trình lấy mẫu: nồng độ dung dịch và xyanua tự do ở từng giai đoạn, oxy hòa tan tại mỗi đầu ra, nồng độ cacbon trong mỗi bể.
7. Ghi lại các số liệu về độ rung và công suất cơ bản ở mức thông lượng thiết kế; mọi quyết định bảo trì sau này phải được đo lường dựa trên đường cơ sở đó.

Sai lầm vận hành phổ biến nhất là bắt đầu với mật độ dày đặc vào ngày đầu tiên. Chất rắn lắng đọng khi khởi động ở trạng thái nguội có thể khóa bánh công tác trong vòng vài giây và dẫn đến hư hỏng trục làm trì hoãn quá trình tăng tốc hàng tuần.

Những câu hỏi người mua thường hỏi nhất