專利名稱：一種金礦氰化浸出裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于礦業(yè)和冶金工程技術領域，涉及化學選礦和濕法冶金中使用的設備， 尤其涉及一種金礦氰化浸出裝置。
背景技術：
氰化法是黃金礦山應用最為廣泛的生產(chǎn)工藝。目前，我國黃金礦山的氰化浸出作 業(yè)大多采用機械攪拌浸出槽，僅有少數(shù)企業(yè)采用空氣攪拌浸出槽以及空氣和機械聯(lián)合攪拌 浸出槽。機械攪拌浸出槽只有當攪拌槳高速旋轉才能產(chǎn)生負壓并吸氣，所以吸氣量會受到 轉速的限制。實踐表明，機械攪拌浸出槽的吸氣量不能滿足金的電化學反應耗氧和吸附耗 氧量，浸出過程始終處于氧供給饑餓狀態(tài)。在機械攪拌浸出槽中，葉輪的轉向和浸出槽底部的形狀對優(yōu)化供氧方式也有一定 影響，傳統(tǒng)攪拌浸出槽底部易形成死區(qū)，不利于氰化浸出?？諝鈹嚢杞霾垭m然可使礦漿中的含氧量接近飽和值，但是占用空間大、投資大、 動力消耗也較大，適用于需要強烈攪拌和充氣量大的氰化浸出。攪拌攪拌槽中空氣的充入改變了局部礦漿的比重，增加了機械攪拌的動力消耗， 讓大量的動力損失于形成礦漿渦流和機械磨損之中，所以能效較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不僅具有較高能效，還能極大提高難浸金礦浸出率的 金礦氰化浸出裝置。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是包括上端為圓柱體、下端為圓錐體的 旋流浸出柱，在圓柱體的頂部及側壁上分別開設有溢流排礦口和給礦口，圓錐體的下端設 置有分離底錐，分離底錐下端與沉砂排礦口相連，分離底錐與圓錐體內(nèi)壁形成的空腔經(jīng)管 道依次與循環(huán)泵、循環(huán)管道、氣泡發(fā)生器相連，氣泡發(fā)生器的出口經(jīng)圓柱體側壁的通孔與圓 柱體相連通。所述的溢排礦口上安裝有溢流貴液探測器，沉砂排礦口上安裝有排礦控制閥，排 礦控制閥與溢流貴液探測器組成自動控制系統(tǒng)，通過測定溢流排礦口中貴液濃度和含金 量，控制底部沉砂排礦口的排礦速度。所述的給礦口與圓柱體相切。所述的氣泡發(fā)生器通過氣體流量控制閥與氣源相連，且氣泡發(fā)生器的出口與圓柱 體相切，氣泡發(fā)生器采用文丘里管射流原理吸氣，氣泡發(fā)生器的收縮管采用陶瓷材料制成。所述的旋流浸出柱的柱體采用水力旋流器柱體結構，柱體采用耐磨材料制成，或 使用內(nèi)襯陶瓷材料的鋼體結構。所述的循環(huán)管道采用耐腐蝕耐磨鋼管。所述的循環(huán)泵還與變頻器相連，變頻器和循環(huán)泵組成無級調速系統(tǒng)控制礦漿的循環(huán)量。所述的分離底錐為中空結構，由耐磨鋼板拼接而成，并通過鋼管從柱體底部引出。本發(fā)明把旋流分離和管流強化浸出相結合，在一個設備內(nèi)實現(xiàn)分級和浸出雙重目 標的新型浸出設備。本發(fā)明采用射流原理的氣泡發(fā)生器加大吸氣量，并提高氣、液、固三相 紊流度，即能保證充足的空氣量，又能保證足夠的攪拌強度。粗粒級難浸金粒連生體管流循 環(huán)強化浸出具有很強的針對性，能夠有效地提高金礦的浸出率，強化金礦氰化浸出過程。


圖I是不同類型礦石示意圖；A-細粒級尾礦；B-中間粒級尾礦；C_粗粒級含金礦 石；圖2旋流浸出柱組成部件聯(lián)系示意圖；圖3氣泡發(fā)生器結構和射流原理示意圖；圖4旋流浸出柱內(nèi)部礦漿流動示意圖；圖5旋流浸出柱組合方式。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。參見圖2，3，4，本發(fā)明包括上端為圓柱體4、下端為圓錐體5的旋流浸出柱，在圓柱 體4的頂部及側壁上分別開設有溢流排礦口 3和給礦口 1，給礦口 I與圓柱體4相切，圓錐 體5的下端設置有分離底錐13，分離底錐13下端與沉砂排礦口 11相連，分離底錐13與圓 錐體5內(nèi)壁形成的空腔經(jīng)管道依次與循環(huán)泵10、循環(huán)管道8、氣泡發(fā)生器7相連，氣泡發(fā)生 器7的出口經(jīng)圓柱體4側壁的通孔與圓柱體4相連通，氣泡發(fā)生器7通過氣體流量控制閥 6與氣源相連，且氣泡發(fā)生器7的出口與圓柱體4相切，循環(huán)泵10還與變頻器9相連，變頻 器9和循環(huán)泵8組成無級調速系統(tǒng)控制礦漿的循環(huán)量。溢排礦口 3上安裝有溢流貴液探測器2，沉砂排礦口 11上安裝有排礦控制閥12， 排礦控制閥12與溢流貴液探測器2組成自動控制系統(tǒng)，通過測定溢流排礦口 3中貴液濃度 和含金量，控制底部沉砂排礦口 11的排礦速度。設備工作過程加入氰化鈉的金礦礦衆(zhòng)由給礦口 I沿著切向給入圓柱體4,比重小的細粒級尾礦 (如圖I中A所示)由頂部的溢流排礦口 3排出體外。該分級過程可以將這部分細粒級尾 礦及時排出體外，可以極大減小需要浸出的礦漿量，有效提高效率。比重大的粗粒級礦石(如圖I中B和C所示)沿著圓柱體4在重力作用下旋流向 下運動。當運動到圓錐體5的時候，由于不同密度和粒度礦粒所受的離心力不同，中間粒級 的尾礦(如圖I中B所示)進入分離底錐13，從旋流浸出柱底部的沉砂排礦口 11排出體 外。粗粒級含金礦石(如圖I中C所示)所受的離心慣性力最大，被拋向圓錐體5內(nèi) 壁，進入循環(huán)管道8內(nèi)。循環(huán)管道8內(nèi)的礦漿在循環(huán)泵10的作用下，通過氣泡發(fā)生器7射 流引入大量空氣，在一定壓力下沿著切向射入圓柱體4內(nèi)。礦漿在柱體內(nèi)部運動路線如圖4所示。
各個部件的具體實現(xiàn)和實施①旋流浸出柱的柱體采用水力旋流器柱體結構，整體結構如圖4所示。上部為圓 柱體4，下部為圓錐體5，頂部安裝有溢流排礦管3。柱體采用耐磨材料制成，或使用內(nèi)襯陶 瓷材料的鋼體結構。礦漿在柱體內(nèi)旋流實現(xiàn)按密度和粒度分級的目的。②金礦氰化浸出所需空氣由氣泡發(fā)生器7引入，氣泡發(fā)生器7安裝在循環(huán)管道8 的中上部，采用文丘里管射流原理吸氣，并通過氣體流量控制閥6控制進氣量。氣泡發(fā)生器 中的收縮管是磨損最厲害的部件，采用陶瓷材料制成。氣泡發(fā)生器結構如圖3所示。③循環(huán)管道8采用耐腐蝕耐磨鋼管，循環(huán)管道8內(nèi)的礦漿通過循環(huán)泵(砂漿泵)10 實現(xiàn)在柱體內(nèi)循環(huán)。變頻器9和循環(huán)泵8組成的無級調速系統(tǒng)控制礦漿的循環(huán)量。④分離底錐13為圓錐結構，由耐磨鋼板拼接而成，并通過中空鋼管從柱體底部引 出。⑤排砂控制閥12與溢流貴液探測器2組成自動控制系統(tǒng)，通過測定溢流排礦中貴 液濃度和含金量，控制底部沉砂排礦口 11的排礦速度。本發(fā)明與傳統(tǒng)機械攪拌浸出槽相比具有如下特色①具有較大的充氣量和空氣接觸面積機械攪拌浸出槽依靠螺旋槳快速轉動在各支管形成漩渦吸入空氣，屬于離心負壓 吸氣方式。其吸氣能力直接受到攪拌葉輪直徑與轉速的制約，能耗高，影響了浸出槽的大型 化發(fā)展。旋流浸出柱采用射流原理的氣泡發(fā)生器引入空氣，氣泡微小，氣量大，能夠保證溶 金所需的氧氣量，其吸氣性能優(yōu)于機械攪拌浸出槽。旋流浸出柱與空氣攪拌浸出槽相比，省去了空氣壓縮設備，占地面積小，能夠在較 經(jīng)濟的條件下獲得較大的充氣量。②固、液、氣三相處于一種高度紊流的狀態(tài)機械攪拌浸出槽，完全是靠機械攪拌加速溶金擴散的，在攪拌槽不同位置的攪拌 強度不同，槽體底部邊角處易形成死區(qū)，氰化效率較低。旋流浸出柱內(nèi)固、液、氣三相處于一 種高度紊流的狀態(tài)，這種劇烈的運動可以極大地加速溶金過程和縮短溶金時間，而且不存 在死區(qū)。在空氣流量恒定的情況下，旋流浸出柱的氣泡發(fā)生器噴嘴前后具有極大的壓力 差，當流體通過孔口突然擴大時，氣體會受到強烈的撕裂作用，不僅強化了氣體與礦漿的混 合作用，更利于介質的碰撞和分散。氣泡的強烈撕破作用和氣、固、液三相在狹小空間中的 高度紊流浸出環(huán)境，使溶金擴散過程加劇，突破了浸出槽臨界攪拌速度的限制。循環(huán)管道密閉性好，氧氣耗散低，空氣利用率高。射流吸氣使得微細氣泡隨循環(huán)礦 漿的流動，過飽和溶解氣體在管道內(nèi)析出，不僅降低空氣耗散低，防止有毒物物質擴散，還 具有相對較大的浸出空間。高度紊流起到提高攪拌強度的作用，充氣和紊流起到了加速溶 金的作用，這些決定旋流浸出柱具有極高的浸出率。③具有分級和強化浸出的特性機械攪拌浸出槽中的礦漿旋流，只有攪拌作用，而沒有分級作用，所以，浸出槽中 有大量的已經(jīng)完成浸出的脈石停留在槽中，增加了攪拌能耗。旋流浸出柱利用了水力旋流器的旋流分級原理，使礦粒按密度和粒度徑向分層。旋流分離使得柱體內(nèi)和柱體外管道中的礦粒按照不同粒級有針對性進行浸出。最終使溢流 產(chǎn)物(貴液和細粒級氰化尾礦)和沉砂產(chǎn)物中的粗粒級氰化尾礦能夠盡快排出體外，而粗粒 級未溶金粒及其連生體則通過循環(huán)管道進行管流強化浸出，浸出過程具有極大地針對性， 能夠達到多段浸出エ藝流程才能達到的浸出效果。其顯著特點是減少了尾礦循環(huán)，并使粗粒級未溶金粒及連生體在高度紊流狀態(tài)下 強化浸出，提高浸出效果。④具有靈活的有針對的設備組合形式實際操作過程中，旋流浸出柱不僅可以單獨使用，還可以多臺設備組合使用，構成 合理的工作流程。三個柱體組合的示意圖如圖5所示。第一級的旋流浸出柱的溢流排礦ロ 3與第二級旋流浸出柱的給礦ロ I相連，第一級的旋流浸出柱的沉砂排礦ロ與第三級旋流 浸出柱的的給礦ロ I相連。
權利要求
1.ー種金礦氰化浸出裝置，其特征在于上端為圓柱體(4)、下端為圓錐體(5)的旋流浸出柱，在圓柱體(4)的頂部及側壁上分別開設有溢流排礦ロ( 3)和給礦ロ( I)，圓錐體(5)的下端設置有分離底錐(13)，分離底錐(13)下端與沉砂排礦ロ( 11)相連，分離底錐(13)與圓錐體(5)內(nèi)壁形成的空腔經(jīng)管道依次與循環(huán)泵(10)、循環(huán)管道(8)、氣泡發(fā)生器(7)相連，氣泡發(fā)生器(7)的出口經(jīng)圓柱體(4)側壁的通孔與圓柱體(4)相連通。
2.根據(jù)權利要求I所述的金礦氰化浸出裝置，其特征在于所述的溢排礦ロ(3)上安裝有溢流貴液探測器(2)，沉砂排礦ロ(11)所在的管道上安裝有排礦控制閥(12)，排礦控制閥(12)與溢流貴液探測器(2)組成自動控制系統(tǒng)，通過測定溢流排礦ロ(3)中貴液濃度和含金量，控制底部沉砂排礦ロ(11)的排礦速度。
3.根據(jù)權利要求I所述的金礦氰化浸出裝置，其特征在于所述的給礦ロ(I)與圓柱體 (4)相切。
4.根據(jù)權利要求I所述的金礦氰化浸出裝置，其特征在于所述的氣泡發(fā)生器(7)通過氣體流量控制閥(6)與氣源相連，且氣泡發(fā)生器(7)的出口與圓柱體(4)相切，氣泡發(fā)生器(7)采用文丘里管射流原理吸氣，氣泡發(fā)生器(7)的收縮管采用陶瓷材料制成。
5.根據(jù)權利要求I所述的金礦氰化浸出裝置，其特征在于所述的旋流浸出柱的柱體采用水力旋流器柱體結構，柱體采用耐磨材料制成，或使用內(nèi)襯陶瓷材料的鋼體結構。
6.根據(jù)權利要求I所述的金礦氰化浸出裝置，其特征在于所述的循環(huán)管道(8)采用耐腐蝕耐磨鋼管。
7.根據(jù)權利要求I所述的金礦氰化浸出裝置，其特征在于所述的循環(huán)泵(10)還與變頻器(9)相連，變頻器(9)和循環(huán)泵(8)組成無級調速系統(tǒng)控制礦漿的循環(huán)量。
8.根據(jù)權利要求I所述的金礦氰化浸出裝置，其特征在于所述的分離底錐(13)為中空結構，由耐磨鋼板拼接而成，并通過鋼管從柱體底部引出。
全文摘要
一種金礦氰化浸出裝置，本發(fā)明的浸出柱是針對目前使用的攪拌浸出槽存在充氣量小、存在死區(qū)、浸出率低和能耗高的缺點，把旋流分離和管流強化浸出相結合，在一個設備內(nèi)實現(xiàn)分級和浸出雙重目標的新型浸出設備。本發(fā)明采用射流原理的氣泡發(fā)生器加大吸氣量，并提高氣、液、固三相紊流度，即能保證充足的空氣量，又能保證足夠的攪拌強度。粗粒級難浸金粒連生體管流循環(huán)強化浸出具有很強的針對性，能夠有效地提高金礦的浸出率，并強化金礦氰化浸出過程。
文檔編號C22B3/02GK102660675SQ20121015492
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權日2012年5月18日
發(fā)明者楊興科, 鄭貴山 申請人:長安大學