朱金超，李 環(huán)，李 寧，陳明澤

（山東黃金冶煉有限公司，山東 萊州 261400）

氣力浸出槽是金精礦加工過程中氰化法提金的重要設(shè)備，是根據(jù)空氣提升原理研發(fā)的一種氣力循環(huán)裝備[1]，結(jié)構(gòu)簡單，沒有運(yùn)動部件，通過通入壓縮氣體進(jìn)行驅(qū)動，目前國內(nèi)很多氰化廠采用氣力浸出槽作為主要的提金設(shè)備。

某黃金冶煉公司設(shè)計(jì)工藝為：外購金精礦經(jīng)浸前細(xì)磨浮選，得到含硫較低的低硫精礦﹑硫品位較高的高硫精礦及高銅精礦三種產(chǎn)品，三種產(chǎn)品采用三種浸出工藝分別進(jìn)行氰化浸出。其中高硫金精礦氰化浸出設(shè)備使用的浸出槽為φ5.5m＊18m氣力攪拌浸出槽，浸出槽內(nèi)有3個(gè)直徑1m的氣力循環(huán)桶。浸出槽正常運(yùn)行過程中，通過在循環(huán)桶底部通入空氣，礦漿在循環(huán)桶內(nèi)自下而上循環(huán)，從而帶動整個(gè)浸出槽內(nèi)空氣﹑藥劑與礦漿的混合，完成金的浸出過程。

1 氣力浸出槽存在的問題

1.1 傳統(tǒng)氣力浸出槽

傳統(tǒng)氣力浸出槽主要由筒體﹑給礦管﹑循環(huán)筒﹑充氣管﹑空氣分配器﹑粗砂循環(huán)管和溢流堰等結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)組成見圖1。

圖1 傳統(tǒng)氣力浸出槽結(jié)構(gòu)圖

氣力浸出槽是一個(gè)底部為錐形的圓柱體，圓柱體內(nèi)有一個(gè)循環(huán)筒，壓縮空氣充入到循環(huán)筒內(nèi)，使空氣在礦漿中形成大量氣泡并彌散在礦漿中，在循環(huán)筒內(nèi)產(chǎn)生礦漿和氣泡的混合體，此混合體的比重因空氣的混入而減輕，氣泡量越大，混合體比重則越輕，從而使循環(huán)筒內(nèi)外的礦漿產(chǎn)生一定的比重差。

如果礦漿的比重為δ，礦漿和空氣混合體的比重為Δ，混合體的高度為H，則循環(huán)筒內(nèi)混合體就會產(chǎn)生一個(gè)(δ-Δ)×H的壓力差，并向上運(yùn)動。為了補(bǔ)充循環(huán)筒內(nèi)的礦漿，循環(huán)筒外的礦漿將會向下運(yùn)動，從下部進(jìn)入循環(huán)筒。這樣由于空氣不斷被充入，使礦漿在循環(huán)筒內(nèi)外產(chǎn)生循環(huán)運(yùn)動，達(dá)到攪拌礦漿的目的[1]。

1.2 存在的問題

經(jīng)過幾年的運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)，氣力攪拌浸出槽存在以下幾個(gè)問題：

（1）由于浸出槽高度較高，浸出槽筒體高度為15米，錐部高度為3m，整體高度為18m，進(jìn)氣風(fēng)壓稍有波動，便會導(dǎo)致循環(huán)桶內(nèi)礦漿不能正常循環(huán)；風(fēng)管破損后產(chǎn)生大量煙塵，使生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境變得惡劣，如果破損的風(fēng)管更換不及時(shí)，也會導(dǎo)致循環(huán)桶內(nèi)礦漿不能正常循環(huán)，導(dǎo)致浸出槽“沉槽”。

（2）浸出槽“沉槽”后，礦漿不能在浸出槽中正常循環(huán)，礦漿與空氣以及藥劑的接觸較差，礦漿中溶氧變低，導(dǎo)致金銀浸出率降低，嚴(yán)重影響公司效益。

（3）工人通透浸出槽過程中，需要用長15m左右的風(fēng)管進(jìn)行通透，由于浸出槽高度較高，導(dǎo)致通透效率較低，工人勞動強(qiáng)度較大，降低了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。

（4）礦漿的進(jìn)料方式為浸出槽的中上部進(jìn)料，當(dāng)浸出槽出現(xiàn)“沉槽”現(xiàn)象時(shí)，容易導(dǎo)致部分礦漿“短路”，縮短了浸出時(shí)間，使金銀浸出率收到影響。

2 改造方案措施

鑒于以上原因，黃金冶煉公司決定采用長軸機(jī)械攪拌代替原有氣力攪拌，從根本上解決原有氣力攪拌浸出槽“沉槽”的問題，提高浸出率，減輕工人勞動強(qiáng)度。

（1）利用原有的氣力礦漿攪拌槽，拆除提升桶及風(fēng)管，安裝長軸機(jī)械攪拌槳，攪拌軸長15200mm，該攪拌軸為中空設(shè)計(jì)，葉輪為4級葉輪。低壓風(fēng)通過中心軸充入礦漿底部，充分利用攪拌槳的旋轉(zhuǎn)將氣泡打碎，增強(qiáng)空氣在礦漿中的彌散效果，在浸出槽筒壁位置增加氣力提升循環(huán)裝置，加強(qiáng)礦漿循環(huán)，見圖2。

圖2 改造后長軸機(jī)械攪拌結(jié)構(gòu)圖

（2）將攪拌槽頂部封蓋，增加消泡水管路，利用高壓分散水噴淋進(jìn)行消泡工作,避免了原氣力浸出槽由于氣力較強(qiáng)的作用而產(chǎn)生較多粉塵。

（3）將進(jìn)料管延伸到筒體下部，讓進(jìn)料口靠近第一級葉輪，來礦礦漿給入浸出槽底部，避免礦漿“短路”。

3 運(yùn)行情況

設(shè)備安裝完成后，對不同情況下浸出槽內(nèi)礦漿的溶氧﹑樣品細(xì)度和金的浸出率進(jìn)行測定分析，通過對檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，考察長軸機(jī)械攪拌在該浸出工藝中的性能。

3.1 長軸機(jī)械攪拌浸出槽溶氧情況

首先，在浸出槽不加礦時(shí)，調(diào)整攪拌頻率以及風(fēng)量，檢測浸出槽中6m深度處的溶氧情況，具體結(jié)果見表1。

表1 不同攪拌頻率下溶氧情況

從表1數(shù)據(jù)可以看出，在相同風(fēng)量條件下提高攪拌頻率，浸出槽內(nèi)液體的溶氧變化較??；攪拌頻率恒定的情況下，隨著風(fēng)量的增加，浸出槽中的溶氧隨之增加，而且溶氧值均在9mg/L以上，滿足浸出要求。

在浸出槽加礦正常使用后，在不同的攪拌轉(zhuǎn)速下，對比氣力攪拌浸出槽以及長軸機(jī)械攪拌浸出槽中6m深度處的溶氧情況，具體結(jié)果見表2。

表2 加礦時(shí)浸出槽溶氧情況

從表2監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出，長軸機(jī)械攪拌浸出槽的溶氧量要高于氣力攪拌浸出槽，說明在氣力攪拌改為機(jī)械攪拌后，浸出槽內(nèi)礦漿中的溶氧有了極大地改善。

在風(fēng)量恒定的情況下，不同攪拌轉(zhuǎn)速下，長軸機(jī)械攪拌浸出槽溶氧量變化不大，均在12mg/L～13mg/L之間。

3.2 長軸機(jī)械攪拌浸出槽礦漿分層情況

為探究機(jī)械攪拌的攪拌效果，浸出槽中有無分層情況，在不同攪拌轉(zhuǎn)速下，對浸出槽表面，6m，9m，12m，14m以及槽底進(jìn)行取樣測量濃度以及細(xì)度，具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 不同深度濃度、細(xì)度統(tǒng)計(jì)

從表3檢測數(shù)據(jù)可以看出，不同攪拌轉(zhuǎn)速下，礦漿表面，6m，9m，12m以及14m處，礦漿的濃度以及細(xì)度基本相差不大，說明在18r/min的轉(zhuǎn)速以上，礦漿并無分層，也無沉槽現(xiàn)像，礦漿循環(huán)效果較好。

對不同深度礦漿的氰化鈉濃度進(jìn)行檢測，檢測后發(fā)現(xiàn)，不同深度的氰化鈉濃度也相差不大，更加驗(yàn)證了礦漿在浸出槽中無分層。

3.3 不同轉(zhuǎn)速浸出率

在不同攪拌轉(zhuǎn)速下，分別對長軸機(jī)械攪拌浸出槽以及氣力攪拌浸出槽進(jìn)口以及出口的樣品進(jìn)行取樣，考察兩個(gè)浸出槽的金的浸出率，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)過程中，將改變條件時(shí)檢測的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)明顯存在偏差的都已經(jīng)去除，結(jié)果如下表。

從表4檢測數(shù)據(jù)可以看出，氣力攪拌浸出槽金的浸出率基本維持在40%～45%之間，隨著攪拌轉(zhuǎn)速的變化，長軸機(jī)械攪拌浸出槽內(nèi)金浸出率也存在波動，攪拌轉(zhuǎn)速在25r/min以上時(shí)，金浸出率高于氣力攪拌浸出槽金浸出率。

表4 不同攪拌轉(zhuǎn)速浸出率

3.4 小結(jié)

（1）在攪拌轉(zhuǎn)速18r/min以上，長軸機(jī)械攪拌浸出槽的溶氧均高于原氣力浸出槽，溶氧符合工藝要求。

（2）在攪拌轉(zhuǎn)速18r/min以上，長軸機(jī)械攪拌浸出槽內(nèi)的礦漿不分層，礦漿攪拌以及循環(huán)較好。

（3）不同攪拌轉(zhuǎn)速下，金的浸出率存在波動，攪拌轉(zhuǎn)速在25r/min以上時(shí)，金浸出率高于氣力攪拌浸出槽金浸出率。

4 結(jié)語

利用長軸機(jī)械攪拌改造形成的長軸機(jī)械攪拌浸出槽在黃金礦山成為首例應(yīng)用，它的應(yīng)用填補(bǔ)了長軸機(jī)械攪拌浸出槽在浮選金精礦浸出過程中無應(yīng)用的空白，為黃金礦山浸出設(shè)備大型化提供了指導(dǎo)，具有深遠(yuǎn)的意義。氣力攪拌浸出槽改為長軸機(jī)械攪拌浸出槽后，從根本上解決了氣力攪拌浸出槽“沉槽”的問題，改善了生產(chǎn)現(xiàn)場工作環(huán)境，同時(shí)大大減輕了工人的勞動強(qiáng)度，而且經(jīng)濟(jì)效益明顯提高。