چگونه یک مخزن لیچینگ CIL یا CIP کار می کند: شش قسمتی که بازیابی طلا را تعیین می کند

داخل یک مخزن شستشوی CIL: شش قسمتی که تعیین کننده تماس کربن و طلا هستند

مخزن کربن در شسته شده یک دیگ هم زده با کربن پرتاب شده در آن نیست. این یک راکتور گیج‌شده، هوادهی و آهسته است که در آن سه رویداد باید در یک متر مکعب خمیر به طور همزمان اتفاق بیفتد: سیانید طلا را از سطح سنگ معدن حل می‌کند، اکسیژن محلول آن انحلال را در حرکت نگه می‌دارد، و کربن فعال مجتمع طلا-سیانید را به‌قدری سریع جذب می‌کند که در غیر این صورت می‌تواند مواد معدنی آن را شکست دهد. هر جزئیات مکانیکی در داخل پوسته وجود دارد تا این سه رویداد را با هم حفظ کند، و هر یک از آنها می تواند دلیلی باشد که گیاه هدف بازیابی خود را از دست می دهد.

نتیجه عملی ساده است: یک مخزن CIL بر اساس شیمی اندازه است اما توسط مکانیک خراب می شود. وقتی یک کارخانه گزارش می دهد که کربن "طلا را نمی گیرد"، علت اصلی اغلب یک منطقه ته نشینی، یک صفحه کور، یک محور خمیده یا یک خط هوایی است که بی سر و صدا مسدود شده است تا نقص در سنگ معدن یا دوز معرف.

چگونه پالپ از طریق قطار تانک CIL حرکت می کند

پالپ وارد مخزن اول می شود، از طریق گرانش از طریق لباسشویی به مخزن دوم آبشاری می کند و در شش تا دوازده مخزن متوالی ادامه می یابد. حفظ کل در مدار CIL معمولا بین 20 تا 30 ساعت فرود می آید که تقریباً 3 تا 5 ساعت در هر مخزن کار می کند. آبشار به این دلیل کار می کند که مخازن بر روی یک پایه پلکانی با 300 تا 500 میلی متر سقوط آزاد بین مراحل قرار می گیرند. آن افتادن را خیلی کوچک کنید و خمیر کاغذ باز شود، آن را خیلی بزرگ کنید و به جای مخزن، لباسشویی را هوادهی کنید.

تنور طلا در محلول به شدت در طول قطار سقوط می کند و شکل آن سقوط به شما می گوید که آیا مدار سالم است یا خیر. یک نمایه معمولی به شکل زیر است:

اگر مخزن 4 همچنان 3 میلی گرم در لیتر را حمل می کند در حالی که مخزن 6 2.5 میلی گرم در لیتر را حمل می کند، دم قطار کار نمی کند و مدار در حال اتصال کوتاه است. این الگو تقریباً همیشه مکانیکی است: جامدات درشت که از اطراف صفحه دور می‌زنند، یک منطقه مرده در زیر یک اسپارگر بد قرار گرفته، یا کربنی که حرکت بین مراحل را متوقف کرده است.

کربن به سمت دیگر حرکت می کند. کربن تازه یا احیا شده به آخرین مخزن اضافه می شود، حمل و نقل هوایی یا انتقال آن را هر 12 تا 24 ساعت یک مرحله به سمت بالا حرکت می دهد و کربن بارگیری شده قبل از شستشو با 2000 تا 7000 گرم در تن از مخزن اول شسته می شود. از آنجایی که کربن و خمیر در جهت مخالف حرکت می کنند، کربن همیشه با غنی ترین محلول در مخزن که تنور طلا در آن بالاتر است، و خمیر تازه شسته شده با تمیزترین کربن در آخرین مخزن ملاقات می کند. این ترتیب جریان متضاد چیزی است که به مداری که به خوبی کار می کند اجازه می دهد تا بازیابی را از 92 تا 95 درصد در سنگ معدن اکسیدی آسیاب آزاد عبور دهد.

موجودی کربن به اندازه درجه کربن اهمیت دارد. در یک 10 تا 25 گرم در لیتر خمیر معمولی، حجم کاری 100 مترمکعبی 1 تا 2.5 تن کربن در هر مرحله نگه می‌دارد، بنابراین یک قطار شش مخزن 8 تا 15 تن را حمل می‌کند. از دست دادن نیم تن در ماه به دلیل خرابی صفحه نمایش و آسیب پمپ هزینه سالانه پنج رقمی است که هرگز در گزارش بازیابی ظاهر نمی شود.

CIP و CIL: همان پوسته مخزن، یک شغل متفاوت

در مدار CIP، شستشو قبل از رسیدن کربن به پایان می رسد. چهار تا هشت مخزن شستشو با سیانید و هوا انحلال را انجام می دهند و مخازن جذبی که به دنبال آن می آیند کربن و هیچ چیز دیگری را نگه می دارند. در یک مدار CIL، کربن در خود مخازن شستشو می‌نشیند، بنابراین انحلال و جذب برای همان یون‌های طلا در یک مخزن با هم رقابت می‌کنند. این تفاوت واحد تقریباً هر تصمیم طراحی بعدی، از تعداد مخزن تا مصرف کربن را هدایت می کند.

مقایسه این نیست که کدام فرآیند به صورت انتزاعی بهتر است. این در مورد این است که سنگ معدن شما با چه سرعتی طلا را آزاد می کند و چنگال شما با چه شدتی سعی می کند آن را پس بگیرد. سنگ معدنی که در عرض چهار ساعت شسته می‌شود، سود کمی از CIL به دست می‌آورد و هزینه آن را در فرسایش کربن می‌پردازد. سنگ معدنی که به سی ساعت زمان نیاز دارد، یا سنگ معدنی حاوی مواد کربنی که طلا را از محلول جذب می کند، بدون توجه به اینکه بخش جذب چقدر خوب عمل می کند، چندین درصد بازیافت را در مدار CIP از دست می دهد.

اختلاط، هوا و اکسیژن: سه ورودی که بازیابی را تعیین می کنند

هم زدن باید به حالت تعلیق درآید، نه اینکه فقط هم بزنید

هدف کلاسیک سرعت معلق است، دور پروانه که در آن هیچ ذره ای بیش از یک تا دو ثانیه در پایین بی حرکت نمی ماند. زیر آن بدوید و مواد جامد درشت یک بستر در مخروط ایجاد می کنند و طلا و کربن را با خود می برند. خیلی بالاتر از آن بدوید و چیزی به جز خستگی شفت، جذب قدرت بیشتر و ساییدگی کربن بیشتر در برابر پروانه و بافل نمی‌خرید. در عمل، اکثر مخازن CIL با سرعت 1.1 تا 1.3 برابر سرعت معلق قرار می گیرند که برای خمیر 40 درصد جامد معمولی، 1 تا 3 کیلووات بر متر مکعب فرود می آید.

هوا یک معرف با جریان سنج است

شستشوی سیانید اکسیژن مصرف می‌کند و در صورت تغییر شرایط، خود سیانید به سیانات اکسید می‌شود. اکسیژن محلول اندازه گیری شده در خروجی مخزن باید بالای 5 میلی گرم در لیتر باقی بماند و بیشتر مدارهای با عملکرد خوب 6 تا 8 میلی گرم در لیتر را هدف قرار می دهند. زیر 4 میلی گرم در لیتر، سینتیک لیچ به شدت کاهش می یابد و کربن به سادگی منتظر طلایی است که آزاد نمی شود. در صورت افت pH، پارگی هوا نیز سیانید هیدروژن را از بین می‌برد، بنابراین کنترل pH در 10 تا 11 با آهک و اکسیژن کافی با هم مدیریت می‌شوند، هرگز جدا از هم.

بافل ها و موقعیت اسپارگر الگوی جریان را تعیین می کنند

یک اسپارگر که مستقیماً زیر پروانه قرار دارد، پراکندگی گاز خوب را ایجاد می کند، اما چرخش ضعیفی از بالا به پایین ایجاد می کند. اسپارجری که در داخل لوله کشش قرار می گیرد، گردش قوی ایجاد می کند، اما در صورت بالا رفتن سرعت هوا، خطر قفل شدن گاز را در پی دارد. چیدمان قابل اعتماد برای مخزن کربن یک لوله کشش مرکزی با اسپارگر داخل آن، چهار بافل روی دیوار و فاصله بین پروانه و پایین 0.3 تا 0.5 برابر قطر پروانه است.

اندازه گیری مخزن: چگالی خمیر، زمان نگهداری و حجم کار

تقریباً هر خطای اندازه‌گیری در مدار لیچ به مخلوط کردن حجم دوغاب با تناژ مواد جامد بازمی‌گردد. اعداد را به این ترتیب کار کنید و ابعاد مخزن با فضای کمی برای استدلال کاهش می یابد.

1. خوراک جامدات خشک را به عنوان مثال 500 تن در روز در نظر بگیرید.
2. تقسیم بر کسر مواد جامد بر وزن، به عنوان مثال 40 درصد، به دست آوردن 1250 تن در روز دوغاب.
3. تقسیم بر وزن مخصوص دوغاب، معمولاً 1.40 تا 1.50 در آن چگالی که حدود 860 m³/d خمیر حاصل می شود.
4. ضرب در زمان ماند مورد نیاز، به عنوان مثال 24 ساعت، به 860 m³ حجم کار می دهد.
5. تقسیم بر تعداد مراحل، به عنوان مثال هشت، تقریبا 108 متر مکعب در هر مخزن.
6. 10 تا 15 درصد فریبورد بالاتر از سطح خمیر و حجم مخروط زیر آن اضافه کنید.

در نسبت ارتفاع به قطر 1.2، آن حجم کاری 108 مترمکعبی مربوط به مخزنی به قطر حدود 4.8 متر با ضلع مستقیم 5.8 متر است. همین وظیفه را تا 50 درصد جامدات فشار دهید و حجم دوغاب تقریباً یک پنجم کاهش می یابد، که به نظر صرفه جویی می شود تا زمانی که متوجه شوید که همزن اکنون به گشتاور بیشتری نیاز دارد و کربن برای پراکنده ماندن در خمیر سنگین تر تلاش می کند.

دو قانون سرانگشتی مهندسان را از مشکل دور می کند. اول، هرگز آخرین مرحله را برای کمتر از سه ساعت نگهداری طراحی نکنید. مخزن نهایی دارای کمترین تنور طلا است و برای رسیدن به ارزش دم نیاز به زمان دارد. دوم، نسبت قطر مخزن به قطر پروانه را بین 2.5 و 3.5 نگه دارید. در خارج از این باند، یا پروانه آنقدر کوچک است که نمی تواند کل حجم را جابجا کند یا مخزن آنقدر باریک است که نمی تواند یک حلقه گردش پایدار ایجاد کند.

مدیریت کربن در داخل مخزن

کربن فعال گران ترین ماده مصرفی در مدار است و راحت ترین چیزی است که آسیب می بیند. درجه استاندارد برای بازیافت طلا، کربن پوسته نارگیل در مش 6×12 است که به اندازه کافی سخت است تا در هزاران چرخه انتقال زنده بماند و از نظر سینتیک به اندازه کافی سریع است که در چند ساعت بارگیری می شود. غلظت در پالپ معمولا بین 10 تا 25 گرم در لیتر است. غلظت های بالاتر زمان بارگذاری را کوتاه می کند اما ساییدگی، بار غربالگری و مقدار کربن در گردش از طریق شستشو را افزایش می دهد.

بارگیری در امتداد قطار از همان منطق ضد جریان مانند تنور طلا پیروی می کند، اما برعکس:

سه عادت عملیاتی از آن نمایه محافظت می کند. کربن پیشرو اغلب به اندازه ای است که از هیچ مرحله ای خواسته نمی شود که بیش از 1500 گرم در تن در هر چرخه بارگیری کند. صفحه های بین مرحله ای را به اندازه کافی تمیز نگه دارید که غلظت کربن طراحی شده در هر مخزن در واقع غلظتی باشد که اندازه گیری می کنید. و هنگامی که کلسیم یا فلس وجود دارد، کربن را با اسید قبل از شستشو بشویید، زیرا یک پوسته کربناته روی سطح منافذ را بسیار موثرتر از مجموعه طلایی که آنها را پر می کند مسدود می کند. بازسازی در دمای 650 تا 750 درجه سانتیگراد در یک کوره دوار بیشتر فعالیت را بازیابی می کند و گیاهانی که فعالیت را به عنوان یک عدد دنبال می کنند و نه یک احساس معمولاً کربن را برای چندین سال قبل از جایگزینی آن در خدمت نگه می دارند.

مرجع پارامتر عملیاتی برای مخازن CIL و CIP

عیب یابی: هشت نقص مشاهده شده در مخازن واقعی لیچ

• سنباده زدن در مخروط. جامدات درشت ته نشین می شوند زیرا سرعت نوک پس از برش پروانه کاهش می یابد یا به این دلیل که اسپارگر بالابر هوا را مسدود کرده و از بین می برد. قبل از دست زدن به ترکیب سنگ معدن، مصرف توان را در برابر خط پایه راه اندازی بررسی کنید.
• کربن در سرریز. یا صفحه نگهدارنده دارای سوراخ است، سطح پالپ بالای صفحه نمایش قرار دارد، یا سرعت جریان از ظرفیت صفحه بیشتر شده است. دیافراگم صفحه نمایش در بیشتر موارد مشکلی ندارد. سطح پالپ است.
• اتصال کوتاه خمیر کاغذ از ورودی به خروجی سریعتر از حفظ طراحی حرکت می کند، زیرا بافل ها وجود ندارند یا ورودی و خروجی خیلی نزدیک هستند. یک تست ردیاب بحث را در یک بعد از ظهر حل می کند.
• رسوب کربن. ظرفیت بارگیری کاهش می یابد حتی اگر کربن تازه اضافه شود. کربنات کلسیم، گچ و روغن از مدار آسیاب همه منافذ را مسدود می کنند. اسید شویی و کنترل محکم تر روغن آن را حل می کند.
• گرسنگی اکسیژن در پایین. سوراخ‌های اسپارگر به دلیل خشک نشدن هوا یا قرار گرفتن حلقه در یک منطقه با جریان آهسته، با رسوب بسته می‌شوند. اکسیژن محلول ثبت شده در هر مرحله این را مدتها قبل از سقوط بازیابی نشان می دهد.
• ریزه های اضافی در کربن. هنگامی که سرعت نوک از 5 متر بر ثانیه فراتر می رود، زمانی که کربن به جای حمل هوایی از طریق پمپ های گریز از مرکز منتقل می شود، یا زمانی که کربن برای انجام وظیفه بسیار نرم باشد، ساییدگی افزایش می یابد.
• کور کردن صفحه نمایش تراشه های چوب، فیبر و میکای درشت دیافراگم را میخکوب می کند. شستشوی صفحه‌ها با یک خط آب کم فشار در طول هر بار پیش‌پرداخت چند دقیقه هزینه دارد و باعث صرفه‌جویی در صحنه می‌شود.
• لرزش و خرابی شفت. معمولاً تجمع مواد جامد روی یک تیغه پروانه پس از خاموش شدن، یا ضربه با سرعت بحرانی در هنگام راه‌اندازی. بستن شفت و بررسی خروجی در هر بازسازی از بیشتر آن جلوگیری می کند.

دو مورد از اینها شایسته ذکر ویژه برای مدارهای طلا هستند. در سنگ معدن پیش از سرقت، نیمی از نبرد تماس کربن با طلای محلول قبل از ماده کربنی است، بنابراین شدت اختلاط و غلظت کربن مخزن اول بیش از هر چیزی در پایین دست اهمیت دارد. در بازسازی و توسعه متمرکزکننده جزایر سلیمان که مسیر ارتقای بازیابی طلا را دنبال کرد، زمان نگهداری و پیکربندی مخزن به جای اینکه صرفاً مقیاس‌بندی شود، دوباره کار شد، زیرا افزودن حجم مخزن به مداری که اتصال کوتاه دارد، هزینه را بدون چند برابر بازیابی چند برابر می‌کند.

مواد و جزئیات مکانیکی که باعث خرابی می شود

قسمت خیس شده مخزن لیچ در خمیر داغ، قلیایی، ساینده و حاوی کلرید زندگی می کند و این ترکیب اکثر میانبرها را حذف می کند. پوسته های کربن فولادی با روکش لاستیکی 3 تا 6 میلی متری یا سیستم اپوکسی به درستی اعمال شده، اکثر مدارهای طلا را کنترل می کنند. در جایی که سطح کلرید بالا است یا سنگ معدن با اسیدشویی تصفیه می شود، ضد زنگ 304 یا 316 لیتر به گزینه ارزان تر در یک افق ده ساله تبدیل می شود، حتی اگر اولین فاکتور بالاتر باشد.

پروانه قطعه ای است که هزینه تعمیر و نگهداری را تعیین می کند. ریخته‌گری‌های کروم بالا در خمیر ساینده به خوبی دوام می‌آورند، فولاد با روکش لاستیکی ضربه‌ی مواد تراپی را جذب می‌کند، و 316L با شیمی تهاجمی سازگار است. شفت به یک آستین لاستیکی یا HDPE در خط خمیر نیاز دارد، زیرا از آنجا خستگی ناشی از خوردگی شروع می شود و اغلب خرابی های شفت از آنجا شروع می شود. گیربکس ها معمولاً برای گشتاور راه اندازی با مخزن پر از مواد جامد ته نشین شده اندازه می شوند. گیربکسی که تنها با گشتاور در حال کار انتخاب می شود، جعبه دنده ای است که در اولین قطع برق منتظر از کار افتادن است.

جزئیاتی که در یک موضوع طراحی در این زمینه جزئی به نظر می رسند. یک دریچه تخلیه به اندازه کافی بزرگ برای خالی کردن مخزن در یک شیفت، یک راهرو دسترسی بالای خط خمیر کاغذ، گیره های بالابر دارای رتبه بندی برای مونتاژ پروانه، و یک لباسشویی با پوشش قابل جابجایی تا بتوان به صفحه مسدود شده بدون داربست دسترسی پیدا کرد، همه در این دسته قرار می گیرند. کارخانه هایی که به تنهایی با قیمت خرید می کنند، معمولاً این جزئیات را در اولین تعطیلی برنامه ریزی نشده کشف می کنند.

هنگام سفارش مخزن لیچ یا جذب چه چیزی باید مشخص شود

یک پرس و جو واضح یک نقل قول قابل استفاده دریافت می کند. افراد مبهم پوسته تانک را با یک همزن حدس زده دریافت می کنند، و حدس آن همیشه محافظه کارانه است، که به معنای گران است.

1. خروجی مواد جامد خشک بر حسب تن در روز و طراحی و حداکثر مقادیر.
2. وزن مخصوص جامدات و محدوده چگالی خمیر هدف بر حسب وزن.
3. زمان نگهداری مورد نیاز در هر مرحله و تعداد کل مراحل.
4. توزیع اندازه ذرات، به ویژه اندازه بالا و کسر ریز، که سرعت معلق را هدایت می کند.
5. محدوده دوز سیانید و آهک، پنجره pH و هدف اکسیژن محلول.
6. اندازه کربن، غلظت و بار مورد انتظار در شستشو.
7. گزارش شیمی که کلریدها، سولفات‌ها و هرگونه شستشوی اسیدی برنامه‌ریزی شده برای مدار را پوشش می‌دهد.
8. محدودیت های چیدمان: جای پای موجود، فضای سر، سطح پایه و افت آبشاری مورد نیاز.
9. ولتاژ و فرکانس منبع تغذیه، به علاوه اینکه آیا درایو فرکانس متغیر در نظر گرفته شده است یا خیر.
10. شرایط مکان، از جمله ارتفاع، دمای محیط و طبقه بندی لرزه ای.

یک مورد به طور مرتب فراموش می شود و معمولاً گران است: غلظت سیانید آزاد در خمیر کاغذ. انتخاب الاستومر را برای آسترها و آستین ها تغییر می دهد و توصیه درجه کربن را تغییر می دهد. یکی دیگر از استراتژی های تعمیر و نگهداری مورد نظر است. کارخانه ای که قصد دارد هر شش ماه یکبار پروانه ها را بازرسی کند، نسبت به کارخانه ای که قصد دارد به مدت دو سال بدون وقفه کار کند، نیاز به راهروهای بزرگتر و دسترسی بهتر دارد.

برای مدارهای مس-طلا و چند فلزی، مخزن لیچینگ به ندرت به تنهایی می ایستد. پروژه پیریت مس-طلای آنهویی مرجع مفیدی است زیرا مراحل شستشو و جذب باید بر اساس کنسانتره فلوتاسیون به جای سنگ خام اندازه گیری می شد و رئولوژی خمیر حاصل از آن کنسانتره انتخاب پروانه را بیشتر از عیار سر هدایت می کرد. خریدارانی که پیشنهادات را با هم مقایسه می‌کنند باید محاسبه اختلاط خاص پشت هر همزن را بپرسند، نه فقط رتبه کیلووات.

راه اندازی مدار: سی روز اول

راه اندازی یک قطار لیچ بیشتر در مورد آب و مواد جامد قبل از طلا است. دنباله ای که از آسیب های اولیه جلوگیری می کند به شرح زیر است:

1. هر پوسته و لباسشویی را قبل از بسته شدن هر پوششی با آب تست کنید، سپس گشتاور فلنج را بعد از اولین روز گرم دوباره بررسی کنید.
2. هر همزن را به مدت چهار ساعت در آب، ارتعاش ورود، دمای یاتاقان و جریان موتور در سطح طراحی کار کنید.
3. با مشاهده الگوی جوش در سطح مخزن، نه با خواندن دبی سنج، توزیع هوای اسپارگر را بررسی کنید.
4. جامدات را با 15 تا 20 درصد معرفی کنید و در طی چند روز به چگالی طراحی بروید، فشار مخروط و جریان پروانه را تماشا کنید.
5. کربن را فقط پس از ثابت ماندن چگالی خمیر اضافه کنید، سپس تأیید کنید که صفحه‌ها آن را در جریان طراحی حفظ می‌کنند.
6. روال نمونه برداری را زودتر ایجاد کنید: تنور محلول و سیانید آزاد در هر مرحله، اکسیژن محلول در هر خروجی، غلظت کربن در هر مخزن.
7. ارقام ارتعاش و توان پایه را در توان طراحی ثبت کنید. هر تصمیم نگهداری بعدی باید بر اساس آن خط پایه اندازه گیری شود.

رایج ترین اشتباه راه اندازی شروع با تراکم کامل در روز اول است. جامدات ته نشین شده از یک شروع سرد می توانند پروانه را در عرض چند ثانیه قفل کنند و آسیب شفت حاصل، افزایش را تا هفته ها به تاخیر می اندازد.

سوالاتی که خریداران اغلب می پرسند