虽然一些国家已经采用了槽浸法,但标准化的槽浸法是在美国研究的新堆浸技术“蓄水法”的基础上发展起来的。其工艺与常规渗滤浸出法相似,故又称为“新型渗滤-槽浸法”。该方法已用于处理氧化铜矿石、铀矿、金矿和其他难处理矿石。
浸没法一般采用钢筋混凝土浸出槽,其大小根据生产规模而定。在距罐底0.1~0.2m处设置一个假底,假底上铺两层稻草或麻袋等透水材料,上面再铺一层厚厚的块状矿石。渗滤液可以自上而下或自下而上循环,也可以水平渗透。对于罐的衬里,沥青、耐酸混凝土、环氧树脂、聚乙烯塑料、聚合材料、铅板等。应根据处理不同矿石和使用不同浸出液(各种酸、碱或其他溶剂)的需要进行选择。
这种方法已在许多国家广泛使用,如美国、前苏联、南非、加拿大、津巴布韦等。图1是某金矿一次装矿2500吨的工业流程和设备配置示意图。
图1槽浸法工业流程和设备连接
1-沥滤罐;双浮子泵;3-吸附柱;4-贫液储罐;
5-浸泡准备罐;6-碱溶液制备罐;7-漂白粉制浆罐;
8-准备用于净化脱氰洗涤液的储罐;9-离心泵和管道回路
在金矿浸出方面,槽浸适用于处理含金量高的氧化矿和精矿。要求矿石具有足够的机械强度、良好的孔隙度、均匀的粒度和低的矿泥含量。为了提高矿石的渗透浸出效果,应预先将矿石分级成窄粒级,并尽可能将一批粒度相近的矿石放在一个罐中处理。细孔筛筛出的粉矿和煤泥应制粒,固化后集中在槽中浸出。由于制备的矿粒强度低,槽内填充高度一般不超过3 ~ 4m,并应减缓浸液的渗透速度,防止矿粒开裂。
浸出过程采用间歇浸出法。每次浸出后,浸出液在泵排空中上浮,槽内通风,使矿石颗粒在浸出前充满氧气。浸出后,金被你溶液中的活性炭或阴离子交换树脂吸附,除金尾液在用于浸出前补充NaCN和CaO。尾矿用含氰贫液或水循环洗涤三次,洗涤液也泵入吸附柱吸附回收金。对于第四次洗涤,使用NaOH (pH = 10.5)和活性氯(如漂白粉浆料)溶液。循环洗涤至氰化物浓度达到排放标准后,将溶液泵入储槽供下次使用,脱氰后的尾矿由机械装卸至尾矿坝。
在美加的几个金矿中,浸出法处理矿石的规模为20 ~ 500t·∕·d,每个槽的装矿量大多为900t,浸出洗涤时间约为7昼夜。实验表明,随着矿石细粒级的增大,金的浸出率增大。浸出-8 ~ 0 mm矿石时,金的浸出率为70.4%;浸出-3 ~ 0 mm和-1 ~ 0 mm矿石时,金的浸出率分别提高到76.8%和89.0%。
与堆浸相比,槽浸可以提高浸出液的流量和流速,使浸出液与矿石颗粒均匀接触,强化浸出过程而不造成贵液损失和渗透损失,提高浸出回收率。浸出槽安装在室内,即使冬天气温零下也能正常生产。此外,在操作过程中可以减少工业用水,需要净化和排放的贫液和废液较少。所有溶液储罐的体积仅为堆浸的20%。必要时也可封闭浸出槽,对难浸矿石进行微生物氧化等预处理操作,提高矿石的金浸出率。
与传统的渗滤浸出法相比,槽浸法具有生产规模大(一槽可装几百至几千吨矿石)、浸出液循环良好、与矿石颗粒接触均匀、强化浸出过程、提高浸出指标等优点。此外,尾矿中溶解金的洗涤和回收以及尾矿的洗涤和解毒是完全的。可以大大节约工业用水和药剂消耗。
前苏联稀有金属研究所伊尔库茨克分院的罐浸法扩大试验表明,将70公斤粉碎至-2 mm的矿石用1.2 ~ 1.6克/升氰化钠和0.3 ~ 0.5克/升氧化钙的溶液循环浸出16小时,浸出液用树脂或活性炭吸附8小时提取金,然后用于浸出。经过4轮8昼夜的浸出和洗涤,金的总浸出率为76.5%,银的总浸出率为51.1%。当矿石磨至- 0.3mm时,相同条件下金银浸出率分别提高到88.24%和77.69%。
津巴布韦大部分金矿为应时脉型,先后开采了约4000个矿山(点),其中许多矿山在早期选矿厂留下了大量的尾矿堆。到20世纪80年代,津巴布韦仍有350多家工厂,但大多数都是处理这种尾矿堆的浸出工厂。由于氰化钠对该应时脉矿石渗透性差,低成本堆浸回收率不高,改用槽浸法。
浸出槽底部为钢筋混凝土板,砖墙(230毫米厚)。底部用劣质砖,上面铺两层麻布,再铺一层50mm厚的水洗砂石。每个罐φ5m,深1.3m,可容纳约40t尾矿。8个罐的月处理能力可达数千吨。为了降低罐壁内压,大多数工厂的罐体都埋在尾矿堆里。其他池结构由混凝土板和砖制成,类似于沥滤池,但更小(φ3m)且更深。
金浸出液的回收采用锌置换法。替换箱有五个替换室,通常只有前三个室装有锌屑。浸出、澄清、置换、储液槽阶梯式布置,中间连接聚乙烯管和铸铁阀门,溶液靠高差流动。(1)可以最大限度减少你的液体吸入的空气体,省去了脱气操作;其次,可以节省设备和能耗。锌置换后,贫液补充水和化学药品,然后泵入浸出槽进行浸出。
关键词TAG: 贵重金属 金