Cum funcționează un rezervor de leșiere CIL sau CIP: șase părți care decid recuperarea aurului

În interiorul unui rezervor de levigare CIL: cele șase părți care decid contactul carbon-aur

Un rezervor de carbon în lixiviare nu este o oală agitată cu carbon aruncat în el. Este un reactor nedumerit, aerat, cu rotație lentă, în care trebuie să apară trei evenimente în același metru cub de pastă în același timp: cianura dizolvă aurul de pe suprafața minereului, oxigenul dizolvat menține acea dizolvare în mișcare, iar cărbunele activat absoarbe complexul aur-cianură suficient de repede pentru a învinge mineralele gangă care altfel l-ar fura. Fiecare detaliu mecanic din interiorul carcasei există pentru a menține aceste trei evenimente să se întâmple împreună și fiecare dintre ele poate fi motivul pentru care o plantă își pierde ținta de recuperare.

Consecința practică este simplă: un rezervor CIL este dimensionat de chimie, dar eșuează de mecanică. Atunci când o fabrică raportează că carbonul „nu culege aur”, cauza principală este mai adesea o zonă de decantare, un ecran orbit, un arbore îndoit sau o conductă de aer care s-a blocat în liniște decât o defecțiune în minereu sau în dozarea reactivului.

Cum se deplasează pulpa printr-un tren-cisternă CIL

Pulpa intră în primul rezervor, cade în cascadă prin mașină de spălat în al doilea și continuă prin șase până la douăsprezece rezervoare în serie. Retenția totală într-un circuit CIL aterizează de obicei între 20 și 30 de ore, ceea ce funcționează la aproximativ 3 până la 5 ore per rezervor. Cascada funcționează deoarece rezervoarele stau pe o fundație în trepte cu 300 până la 500 mm de cădere liberă între etape; faceți căderea aia prea mică și pulpa se ridică, faceți-o prea mare și aerați spălarea în loc de rezervor.

Tenorul de aur în soluție cade abrupt de-a lungul trenului, iar forma acelei căderi vă spune dacă circuitul este sănătos. Un profil normal arată astfel:

Dacă rezervorul 4 încă transportă 3 mg/L în timp ce rezervorul 6 transportă 2,5 mg/L, coada trenului nu funcționează și circuitul este în scurtcircuit. Acest model este aproape întotdeauna mecanic: solide grosiere ocolind în jurul unui ecran, o zonă moartă sub un sparger prost plasat sau carbon care a încetat să se miște între etape.

Carbonul merge invers. Carbonul proaspăt sau regenerat este adăugat la ultimul rezervor, transporturile aeriene sau transferurile îl mută în amonte la fiecare 12 până la 24 de ore, iar carbonul încărcat este spălat din primul rezervor la 2.000 până la 7.000 g/t înainte de a trece la eluare. Deoarece carbonul și celuloza se mișcă în direcții opuse, carbonul întâlnește întotdeauna cea mai bogată soluție din rezervor, unde tenorul de aur este cel mai mare, iar celuloza proaspăt levigată întâlnește carbonul cel mai curat din ultimul rezervor. Acest aranjament în contracurent este ceea ce permite unui circuit bine funcționat să împingă recuperarea peste 92 până la 95% pe minereu de oxid de măcinare liberă.

Inventarul de carbon contează la fel de mult ca gradul de carbon. La o cantitate tipică de 10 până la 25 g/L de pastă, un volum de lucru de 100 m³ reține 1 până la 2,5 tone de carbon pe treaptă, astfel încât un tren cu șase cisterne transportă 8 până la 15 tone. Pierderea a jumătate de tonă pe lună pentru a verifica defecțiunile și deteriorarea pompei este un cost anual de cinci cifre care nu apare niciodată într-un raport de recuperare.

CIP și CIL: Aceeași carcasă de rezervor, o muncă diferită

Într-un circuit CIP, leșierea este terminată înainte de sosirea carbonului. Patru până la opt rezervoare de leșiere cu cianură și aer fac dizolvarea, iar rezervoarele de adsorbție care urmează dețin carbon și nimic altceva. Într-un circuit CIL, carbonul se află în rezervoarele de leșiere, așa că dizolvarea și adsorbția concurează pentru aceiași ioni de aur în același vas. Această diferență unică conduce aproape fiecare decizie de proiectare ulterioară, de la numărul de rezervoare la consumul de carbon.

Comparația nu se referă la care proces este mai bun în abstract. Este vorba despre cât de repede minereul tău eliberează aur și cât de agresiv încearcă ganga ta să-l ia înapoi. Un minereu care se scurge în patru ore câștigă puțin din CIL și plătește pentru el prin uzura de carbon; un minereu care are nevoie de treizeci de ore sau unul care conține materiale carbonice care adsorb aur din soluție, va pierde câteva puncte procentuale de recuperare într-un circuit CIP, indiferent cât de bine este operată secțiunea de adsorbție.

Amestecare, aer și oxigen: cele trei intrări care decid recuperarea

Agitația trebuie să suspende, nu doar să se amestece

Ținta clasică este viteza tocmai suspendată, turația rotorului la care nicio particulă nu rămâne nemișcată pe fund mai mult de una sau două secunde. Alergați sub ea și solidele grosiere construiesc un pat în con, luând cu ele aur și carbon. Alergați cu mult deasupra acestuia și nu cumpărați nimic, cu excepția oboselii arborelui, consumului de putere mai mare și mai multă uzură a carbonului împotriva rotorului și a deflectoarelor. În practică, majoritatea rezervoarelor CIL se află la 1,1 până la 1,3 ori viteza de suspensie, care aterizează la 1 până la 3 kW pe m³ pentru celuloză tipică cu 40% solide.

Aerul este un reactiv cu un debitmetru

Leșierea cu cianuri consumă oxigen, iar cianura în sine este oxidată la cianat dacă condițiile se schimbă. Oxigenul dizolvat măsurat la ieșirea rezervorului ar trebui să rămână peste 5 mg/L, iar majoritatea circuitelor bine funcționate vizează 6 până la 8 mg/L. Sub 4 mg/L, cinetica de leșiere scade brusc, iar carbonul așteaptă pur și simplu aur care nu este eliberat. Barbotarea cu aer elimină și cianura de hidrogen dacă pH-ul este lăsat să scadă, astfel încât controlul pH-ului la 10 până la 11 cu var și oxigen adecvat sunt gestionate împreună, niciodată separat.

Deflectoarele și poziția sparger decid modelul de curgere

Un sparger așezat direct sub rotor oferă o dispersie bună a gazului, dar o rotație slabă de sus în jos. Un sparger plasat în interiorul unui tub de tiraj oferă o circulație puternică, dar riscă blocarea gazului dacă debitul de aer este prea mare. Aranjamentul de încredere pentru un rezervor de carbon este un tub de aspirație central cu rotorul în interior, patru deflectoare pe perete și un spațiu între rotor și fund de 0,3 până la 0,5 ori diametrul rotorului.

Dimensionarea rezervorului: densitatea pulpei, timpul de retenție și volumul de lucru

Aproape fiecare eroare de dimensionare dintr-un circuit de leșiere se datorează amestecării volumului de șlam cu tonaj de solide. Lucrați numerele în această ordine și dimensiunile rezervorului cad cu puțin spațiu pentru argumente.

1. Luați alimentarea cu solide uscate, de exemplu 500 t/zi.
2. Se împarte la fracția de solide în greutate, de exemplu 40 la sută, dând 1.250 t/zi de suspensie.
3. Împărțiți după greutatea specifică a șlamului, de obicei 1,40 până la 1,50 la acea densitate, dând aproximativ 860 m³/zi de pastă.
4. Înmulțiți cu timpul de retenție necesar, de exemplu 24 de ore, rezultând 860 m³ de volum de lucru.
5. Împărțiți la numărul de trepte, de exemplu opt, dând aproximativ 108 m³ per rezervor.
6. Adăugați 10 până la 15% bord liber deasupra nivelului pulpei și volumul conului de sub acesta.

La un raport înălțime/diametru de 1,2, acel volum de lucru de 108 m³ corespunde unui rezervor de aproximativ 4,8 m în diametru cu o latură dreaptă de 5,8 m. Împingeți aceeași sarcină la 50% solide și volumul de șlam scade cu aproximativ o cincime, ceea ce arată ca o economie până când descoperiți că agitatorul are acum nevoie de un cuplu semnificativ mai mare și că carbonul se luptă să rămână dispersat în pulpa mai grea.

Două reguli generale îi feresc pe ingineri de probleme. În primul rând, nu proiectați niciodată ultima etapă pentru mai puțin de trei ore de reținere; rezervorul final poartă cel mai mic tenor de aur și are nevoie de timp pentru a atinge valoarea cozii. În al doilea rând, păstrați raportul dintre diametrul rezervorului și diametrul rotorului între 2,5 și 3,5. În afara acestei benzi, fie rotorul este prea mic pentru a muta întregul volum, fie rezervorul este prea îngust pentru a dezvolta o buclă de circulație stabilă.

Managementul carbonului în interiorul rezervorului

Cărbunele activ este cel mai scump consumabil din circuit și cel mai ușor de deteriorat. Gradul standard pentru recuperarea aurului este carbonul din coajă de nucă de cocos la ochiuri de 6×12, suficient de dur pentru a supraviețui miilor de cicluri de transfer și suficient de rapid în cinetică pentru a se încărca în câteva ore. Concentrația în pulpă este de obicei între 10 și 25 g/L. Concentrațiile mai mari scurtează timpul de încărcare, dar cresc uzura, sarcina de screening și cantitatea de carbon care circulă prin eluție.

Încărcarea de-a lungul trenului urmează aceeași logică în contracurent ca și tenorul de aur, dar în sens invers:

Trei obiceiuri de operare protejează acest profil. Avansați carbonul suficient de des încât nicio etapă nu i se cere să încarce mai mult de aproximativ 1.500 g/t per ciclu. Păstrați ecranele dintre etape suficient de curate încât concentrația de carbon proiectată în fiecare rezervor să fie de fapt concentrația pe care o măsurați. Și spălați carbonul cu acid înainte de eluare când este prezent calciu sau calcar, deoarece o crustă de carbonat de pe suprafață blochează porii mult mai eficient decât complexul de aur îi umple vreodată. Regenerarea la 650 până la 750 °C într-un cuptor rotativ restabilește cea mai mare parte a activității, iar plantele care urmăresc activitatea ca număr, mai degrabă decât ca sentiment, de obicei mențin carbonul în funcțiune timp de câțiva ani înainte de a-l înlocui.

Referință pentru parametrii de funcționare pentru rezervoarele CIL și CIP

Depanare: opt defecțiuni observate în rezervoarele de leșiere reale

• Slefuire in con. Solidele grosiere se depun deoarece viteza vârfului a scăzut după o reglare a rotorului sau pentru că spargerul a blocat și a ucis aerul de ridicare. Verificați consumul de energie față de linia de bază de punere în funcțiune înainte de a atinge amestecul de minereu.
• Carbon la preaplin. Fie sita de reținere are o gaură, nivelul pulpei rulează deasupra vârfului sităi, fie debitul a depășit capacitatea sită. Diafragma ecranului nu este problema în majoritatea cazurilor; nivelul pulpei este.
• Scurtcircuitare. Pulpa se deplasează de la intrare la ieșire mai repede decât reținerea de proiectare, deoarece lipsesc deflectoarele sau orificiul de intrare și ieșire sunt prea aproape. Un test de urmărire rezolvă argumentul într-o după-amiază.
• Murdărie cu carbon. Capacitatea de încărcare scade chiar dacă este adăugat carbon proaspăt. Carbonatul de calciu, gipsul și uleiul din circuitul morii blochează porii; spălarea cu acid și controlul mai strict al uleiului o rezolvă.
• Înfometarea de oxigen în partea de jos. Găurile distribuitorului se astupă cu scară deoarece aerul nu este uscat sau inelul se află într-o zonă cu curgere lent. Oxigenul dizolvat înregistrat pe etapă expune acest lucru cu mult înainte ca recuperarea să cadă.
• Amenzi în exces în carbon. Uzura crește atunci când viteza vârfului depășește 5 m/s, când carbonul este transferat prin pompe centrifuge în loc de transporturi aeriene sau când carbonul este pur și simplu prea moale pentru sarcină.
• Orbirea ecranului. Așchii de lemn, fibre și mica grosieră strâng deschiderile. Spălarea ecranelor cu o conductă de apă de joasă presiune la fiecare avans costă minute și salvează etapa.
• Vibrații și defecțiuni ale arborelui. De obicei, o acumulare de solide pe o paletă a rotorului după o oprire sau o lovire de viteză critică în timpul pornirii. Blocarea arborelui și verificarea curgerii la fiecare reconstrucție împiedică cea mai mare parte a acesteia.

Două dintre acestea merită o mențiune specială pentru circuitele de aur. În cazul minereului care fură preg, jumătate din bătălie este punerea carbonului în contact cu aurul dizolvat înainte ca materia carbonică să o facă, astfel încât intensitatea de amestecare a primului rezervor și concentrația de carbon contează mai mult decât orice în aval. În renovarea și extinderea concentratorului din Insulele Solomon, care a urmat traseul de modernizare a recuperării aurului, timpul de retenție și configurația rezervorului au fost mai degrabă reluate decât pur și simplu scalate, deoarece adăugarea volumului rezervorului la un circuit care este în scurtcircuit multiplică costurile fără a multiplica recuperarea.

Materiale și detalii mecanice care cauzează timpi de nefuncționare

Partea umedă a unui rezervor de leșiere trăiește în pastă fierbinte, alcalină, abrazivă, care poartă clorură, iar această combinație elimină majoritatea comenzilor rapide. Carcasa din oțel carbon cu căptușeală de cauciuc de 3 până la 6 mm sau un sistem epoxidic aplicat corespunzător se ocupă de majoritatea circuitelor de aur. Acolo unde nivelurile de clorură sunt mari sau minereul este tratat cu spălări acide, inoxidabilul 304 sau 316L devine opțiunea mai ieftină pe un orizont de zece ani, chiar dacă prima factură este mai mare.

Rotorul este componenta care decide costul de întreținere. Piesele turnate cu crom ridicat durează bine în pastă abrazivă, oțelul acoperit cu cauciuc absoarbe impactul de la materialul vagabond, iar 316L se potrivește chimiei agresive. Arborele are nevoie de un manșon de cauciuc sau HDPE la linia pulpei, deoarece acolo începe oboseala de coroziune și unde încep cele mai multe defecțiuni ale arborelui. Cutiile de viteze sunt de obicei dimensionate pentru cuplul de pornire cu un rezervor plin de solide sedimentate; o cutie de viteze aleasă numai pe cuplul de funcționare este o cutie de viteze care așteaptă să se defecteze la prima întrerupere a alimentării.

Detalii care par minore pe o problemă de desen în domeniu. O supapă de scurgere suficient de mare pentru a goli rezervorul într-o tură, un canal de acces deasupra liniei de pulpă, urechi de ridicare pentru ansamblul rotorului și o spălătorie cu capac detașabil, astfel încât să se poată ajunge la un ecran blocat fără schele, toate intră în această categorie. Plantele care cumpără numai la preț descoperă de obicei aceste detalii în timpul primei opriri neplanificate.

Ce să specificați atunci când comandați un rezervor de leșiere sau de adsorbție

O întrebare clară obține o cotație utilizabilă. Cei vagi primesc o carcasă de rezervor cu un agitator ghicit, iar presupunerea este întotdeauna conservatoare, ceea ce înseamnă scump.

1. Debitul de solide uscate în tone pe zi și designul și valorile maxime.
2. Greutatea specifică a solidelor și densitatea țintă a pulpei variază în funcție de greutate.
3. Timpul de retenție necesar per etapă și numărul total de etape.
4. Distribuția dimensiunii particulelor, în special dimensiunea superioară și fracția fine, care conduc viteza tocmai suspendată.
5. Intervalele de doză de cianura și var, fereastra de pH și ținta de oxigen dizolvat.
6. Dimensiunea carbonului, concentrația și încărcarea așteptată la eluare.
7. Raport de chimie care acoperă clorurile, sulfații și orice spălare cu acid planificată pentru circuit.
8. Constrângeri de aspect: amprenta disponibilă, înălțime, nivelul fundației și căderea în cascadă necesară.
9. Tensiunea și frecvența sursei de alimentare, plus dacă este intenționat un variator de frecvență.
10. Condițiile amplasamentului, inclusiv altitudinea, temperatura ambiantă și clasificarea seismică.

Un articol este uitat în mod regulat și în mod regulat scump: concentrația de cianură liberă din pulpă. Schimbă selecția de elastomeri pentru căptușeli și mâneci și schimbă recomandarea pentru calitatea carbonului. Un altul este strategia de întreținere intenționată. O fabrică care intenționează să inspecteze rotoarele la fiecare șase luni are nevoie de căi de om mai mari și un acces mai bun decât una care intenționează să funcționeze timp de doi ani neîntrerupt.

Pentru circuitele cupru-aur și polimetalice, rezervorul de leșiere este rareori singur. Proiectul de pirita de cupru-aur din Anhui este o referință utilă, deoarece etapele de leșiere și adsorbție trebuiau dimensionate față de un concentrat de flotație, mai degrabă decât minereu brut, iar reologia pulpei din acel concentrat a determinat selecția rotorului mai mult decât a făcut-o gradul de cap. Cumpărătorii care compară propunerile ar trebui să solicite calculul specific de amestecare din spatele fiecărui agitator, nu doar valoarea nominală a kilowați.

Punerea în funcțiune a circuitului: primele treizeci de zile

Punerea în funcțiune a unui tren de leșiere se referă în principal la apă și solide înainte de a fi vorba de aur. Secvența care evită cele mai multe daune timpurii se desfășoară astfel:

1. Testați hidro fiecare carcasă și spălați înainte ca orice căptușeală să fie închisă, apoi verificați din nou cuplul de strângere a flanșei după prima zi caldă.
2. Rulați fiecare agitator în apă timp de patru ore, înregistrând vibrațiile, temperatura rulmenților și curentul motorului la nivelul de proiectare.
3. Verificați distribuția aerului de pulverizare observând modelul de fierbere pe suprafața rezervorului, nu citind debitmetrul.
4. Introduceți solide la 15 până la 20 la sută și creșteți până la densitatea de proiectare timp de câteva zile, urmărind presiunea conului și curentul rotorului.
5. Adăugați carbon numai după ce densitatea pulpei este stabilă, apoi confirmați că ecranele îl rețin la fluxul de proiectare.
6. Stabiliți rutina de prelevare din timp: tenorul soluției și cianura liberă în fiecare etapă, oxigen dizolvat la fiecare ieșire, concentrația de carbon în fiecare rezervor.
7. Înregistrați vibrațiile de bază și cifrele de putere la debitul de proiectare; fiecare decizie ulterioară de întreținere ar trebui să fie măsurată în raport cu acel nivel de referință.

Cea mai frecventă greșeală de punere în funcțiune este începerea la densitate maximă în prima zi. Solidele sedimentate de la o pornire la rece pot bloca un rotor în câteva secunde, iar deteriorarea rezultată a arborelui întârzie accelerarea cu câteva săptămâni.

Întrebări pe care cumpărătorii le pun cel mai des