專利名稱：一種含砷難處理金礦用強(qiáng)化堿浸預(yù)處理攪拌槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種含砷等難處理金礦進(jìn)行強(qiáng)化堿浸預(yù)處理用的機(jī)械設(shè)備，具體講是為含砷等難處理金礦金的回收提供一種將難處理金礦轉(zhuǎn)化為易浸金礦的強(qiáng)化攪拌槽。
難浸金礦中金的回收是一個(gè)世界性難題，其儲量占世界黃金總儲量的60％。這類金，必須經(jīng)過預(yù)處理才能回收。目前，世界上已有幾種在工業(yè)上成功應(yīng)用的預(yù)處理方法國外有氧化焙燒法(600～700℃)；加壓氧化法(酸法180～245℃，1800～2200KPa；堿法100℃，1000～2000KPa)；細(xì)菌氧化法等。這些方法投資大，管理難，國家?guī)锥扔?jì)劃引進(jìn)，因不適國情，均未成功。國內(nèi)只有焙燒法有實(shí)踐應(yīng)用，但設(shè)備工藝落后，環(huán)境污染嚴(yán)重，金的回收率低。
傳統(tǒng)普通攪拌槽，線速度一般3～4m/s，不能對含砷難浸金礦在常溫常壓下進(jìn)行預(yù)處理，其原因是常規(guī)攪拌槽沒有強(qiáng)化礦漿循環(huán)造成強(qiáng)化湍流與強(qiáng)烈循環(huán)噴射流，不能強(qiáng)化擴(kuò)散，不能打破強(qiáng)化擴(kuò)散界面層，從而不能使砷礦物被有效氧化，金不能得到充分解離與暴露，金回收率低。使用傳統(tǒng)普通攪拌槽，在常溫常壓下，對含砷難浸金礦進(jìn)行堿浸預(yù)處理(含砷3～15％，金60g/t，直接氰化浸出金回收率僅9～40％)，24h脫砷率50％左右，普通堿漫預(yù)處理后，氰化24h，金回收率＜20-80％，金回收率低。針對上述不足，金屬所開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“含砷難浸金礦常溫常壓強(qiáng)化堿浸預(yù)處理提金新工藝技術(shù)”。中國專利98113812.8和ZL96225373.1。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種與中國發(fā)明專利98113812.8含砷含硫難浸金礦的強(qiáng)化堿浸提金工藝和中國專利ZL96225373.1一種高效節(jié)能塔式磨浸機(jī)相匹配的強(qiáng)化堿浸預(yù)處理脫砷攪拌槽，其可在常溫常壓下對含砷含硫難浸金礦高效快速預(yù)處理，從而可以用氰化法回收獲得高的金回收率。
本實(shí)用新型提供了一種含砷難處理金礦用強(qiáng)化堿浸預(yù)處理攪拌槽，由電動(dòng)機(jī)(2)、帶動(dòng)連接攪拌葉輪(9)的傳動(dòng)軸(5)，和支撐傳動(dòng)部支架(16)的槽體(8)構(gòu)成；槽體(8)上設(shè)置有通氣管(7)、放漿管(11)、出漿管(13)，進(jìn)漿管(15)，槽體(8)底部設(shè)置座板(10)；連接攪拌葉輪(9)的傳動(dòng)軸(5)位于槽體中央；攪拌葉輪(9)與座板(10)之間有一600～800mm間隙；電動(dòng)機(jī)(2)、主軸箱、傳動(dòng)軸(5)均為立式放置，攪拌葉輪(9)在傳動(dòng)軸(5)的最下方；其特征在于在所述槽體(8)上部內(nèi)側(cè)與槽壁相接有一環(huán)狀強(qiáng)制循環(huán)噴射壓漿蓋板(14)，中間開孔為倒錐形結(jié)構(gòu)；所述強(qiáng)制循環(huán)噴射壓漿蓋板(14)下槽體(8)的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有強(qiáng)制湍流循環(huán)板(12)，強(qiáng)制湍流循環(huán)板(12)分1～3層，每層4～6片在槽體(8)四周相間均布，每片強(qiáng)制湍流循環(huán)板(12)與豎直方向成60～75°傾角。這種結(jié)構(gòu)可以壓制礦漿提升，造成強(qiáng)烈渦流湍流。
本實(shí)用新型中電動(dòng)機(jī)可以通過皮帶輪(3)帶動(dòng)傳動(dòng)軸(5)，攪拌葉輪線速度為12～15米/秒。所述電動(dòng)機(jī)(2)可以為無級變速電機(jī)。
本實(shí)用新型所述攪拌葉輪(9)由葉片體(17)，葉根(18)，葉片(19)構(gòu)成，葉片(19)用螺栓與葉根(18)相連，葉片(18)升角為25～35°，葉片體(17)為上帶軸頭的方型結(jié)構(gòu)，葉根(18)插入葉片體(17)上的溝槽內(nèi)焊接成型。
所述攪拌葉輪(9)與傳動(dòng)軸(5)中間有一套管(20)，套管(20)分別與攪拌葉輪(19)和傳動(dòng)軸(5)的兩端相緊密嵌套，然后再用螺栓聯(lián)接。這樣套管(20)和攪拌葉輪(9)在長久使用后需要換時(shí)，可簡單更換。
所述攪拌葉板(9)采用向上提升礦漿的轉(zhuǎn)動(dòng)方式。這與傳統(tǒng)普通攪拌槽的攪拌葉輪采用向下壓漿的轉(zhuǎn)動(dòng)方式有本質(zhì)區(qū)別。
所述通氣管(7)，由彎管(21)，活動(dòng)蓋(22)，聯(lián)接體(23)，銷軸(24)，開口銷(25)和固定板(26)構(gòu)成。這套結(jié)構(gòu)保證通氣暢通，在停機(jī)很長時(shí)間時(shí)，通氣管不堵塞，再通氣能順利實(shí)現(xiàn)。
所述座板(10)為一方形結(jié)構(gòu)，對槽體底板起防護(hù)作用。當(dāng)氣蝕、磨蝕、腐蝕到一定程度時(shí)，座板可簡單更換。
本實(shí)用新型提供的放漿管和進(jìn)漿管為帶有閥門的管狀結(jié)構(gòu)。出漿管為輪管聯(lián)接，通過調(diào)節(jié)輪管高度，可以控制槽體內(nèi)礦漿滯存體積，亦即可以調(diào)節(jié)含砷難浸金礦的預(yù)處理停留時(shí)間。
本實(shí)用新型在運(yùn)行時(shí)，電機(jī)(2)通過皮帶輪減速帶動(dòng)傳動(dòng)軸(5)下端的攪拌葉輪沿順時(shí)針方向做高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)通氣管(7)通氣，攪拌槽內(nèi)的礦漿在攪拌狀態(tài)下形成氣-液-固三相混合狀態(tài)。礦漿在攪拌葉輪(9)強(qiáng)烈攪動(dòng)的狀態(tài)下，以及在通入的空氣及強(qiáng)制湍流循環(huán)板(12)和強(qiáng)制循環(huán)噴射壓漿蓋板(14)的共同作用下，提開起來的礦漿形成強(qiáng)烈的湍流渦流旋轉(zhuǎn)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，以中心傳動(dòng)軸為中心，礦漿作由里向外由下至上再由上至下的大循環(huán)湍流渦流運(yùn)動(dòng)。由于強(qiáng)制湍流循環(huán)板(12)和強(qiáng)制循環(huán)噴射壓漿蓋板的作用強(qiáng)制循環(huán)作用，這種大循環(huán)湍流渦流運(yùn)動(dòng)沿軸向的不同高度上，沿槽體徑向上形成了局部無數(shù)多個(gè)與湍流渦流大循環(huán)方向相同的微循環(huán)，這樣湍流強(qiáng)度進(jìn)一步加強(qiáng)，擴(kuò)散作用大為增加。這樣受擴(kuò)散控制的脫砷脫硫反應(yīng)①、②、③反應(yīng)速度大大加快。
… (1)… (2)… (3)隨后Na2S2O3和Na3AsS3被氰化成Na2SO4和Na3AsO4。氣-液-固強(qiáng)烈湍流礦漿，由于強(qiáng)烈湍流的作用，反應(yīng)的擴(kuò)散界面層被打破，OH-和O2可以快速通過這一界面層到達(dá)FeAsS和FeS2表面，同時(shí)生成物也能快速地通過界面層，這樣一定粒度分布下的礦漿，即高效節(jié)能塔式磨浸機(jī)的磨礦分級產(chǎn)品的脫坤脫硫反應(yīng)?？梢钥焖俪浞值剡M(jìn)行。
含砷難浸金礦給高效節(jié)能塔式磨浸機(jī)磨礦后，一定粒度分布下的礦漿經(jīng)本實(shí)用新型在常溫常壓下預(yù)處理24h后，脫砷率可達(dá)95％，金的氰化回收率達(dá)93～98.5％。
而對于使用常規(guī)普通攪拌槽，由于不能形成上述礦漿強(qiáng)烈湍流的機(jī)制，因而脫砷脫硫反應(yīng)也就無法有效地進(jìn)行，含砷難浸金礦中的金也就不能有效地回收。
總之，本實(shí)用新型可在常溫常壓下，對含砷難浸金礦進(jìn)行強(qiáng)化堿浸預(yù)處理，使之轉(zhuǎn)化為易浸金礦，砷轉(zhuǎn)化率高，金浸出率高，具有高效、結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、操作維修方便等顯著特點(diǎn)。該實(shí)用新型即可用于預(yù)處理金砷難浸金礦，也可用于強(qiáng)化受擴(kuò)散過程控制的化學(xué)反應(yīng)，加快化學(xué)反應(yīng)速度，節(jié)省反應(yīng)時(shí)間，縮短工藝流程長度，節(jié)省投資。采用本實(shí)用新型結(jié)合98113812.1含砷難浸金礦強(qiáng)化堿漫提金工藝和ZL96225373.1高效節(jié)能塔式磨浸機(jī)，在常溫常壓下強(qiáng)化堿浸預(yù)處理含砷含硫難浸金礦，采用焙燒氧化法、壓熱氧化法和細(xì)菌氧化法相比，建廠投資節(jié)省70％，生產(chǎn)成本節(jié)約40％。具有投資最省、生產(chǎn)成本最低、管理操作最簡單、無毒、無污染、無爆炸危險(xiǎn)性的特點(diǎn)；金回收率優(yōu)于焙燒氧化法和細(xì)菌氧化法，同壓熱氧化法的金回收相當(dāng)。
以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例詳述本實(shí)用新型。
附


圖1為含砷難處理金礦強(qiáng)化堿浸預(yù)處理攪拌槽整體結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為攪拌葉輪結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為主軸箱結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為傳動(dòng)軸與攪拌葉輪聯(lián)接套管結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5為通氣管結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例如
圖1Φ92500×3000含砷難處理金礦強(qiáng)化堿浸預(yù)處理攪拌槽主要由動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、支架、槽體、攪拌葉輪組成。動(dòng)力系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)2及其可調(diào)張緊程度的支架1兩部分。電動(dòng)機(jī)為八極電機(jī)。傳動(dòng)系統(tǒng)由皮帶輪3，皮帶輪3′，皮帶4，傳動(dòng)軸5和主軸箱6組成。主軸箱具有防止上下竄位的支稱結(jié)構(gòu)，又具有上下防漿密封措施，具體結(jié)構(gòu)見附圖3。動(dòng)力系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)均為立式放置，座落于支架16上，傳動(dòng)軸位于攪拌槽體8的中心。與傳動(dòng)軸采用套管結(jié)構(gòu)(見附圖4)聯(lián)接的攪拌葉輪位于傳動(dòng)軸5的下方，攪拌葉輪9與槽體8的底部有600～800mm間隙。攪拌葉輪9由葉片體17，葉根18和葉片19組成，4個(gè)葉片19與4個(gè)葉根18用螺栓相連，具體結(jié)構(gòu)見附圖2。槽8上設(shè)有座板10，放漿管11，強(qiáng)制湍流循環(huán)板12，出漿管13，強(qiáng)制循環(huán)噴射壓漿蓋板14，進(jìn)漿管15和通氣管7。強(qiáng)制循環(huán)蓋板沿與葉片開角方向相同傾斜均布，分為上下兩層，每層各4塊，上下相間分布。強(qiáng)制循環(huán)噴射壓漿蓋板為一中心開孔的倒錐形結(jié)構(gòu)，中間開孔尺寸比攪拌葉輪直徑大200mm。通氣管7沿槽體8內(nèi)壁伸到槽底，經(jīng)圓弧形過渡后延伸至攪拌葉輪下部中心，通氣管主要由彎管21，活動(dòng)蓋22，聯(lián)接體23，銷軸24，開口銷25和固定板26組成。工作時(shí)，先沿通氣管往攪拌槽中通氣，然后開動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)通過皮帶輪傳動(dòng)帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使與傳動(dòng)軸相連的攪拌葉輪12～15m/s高速轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌槽內(nèi)礦漿在通入的空氣、攪拌葉輪、強(qiáng)制湍流循環(huán)板和強(qiáng)制循環(huán)噴射壓緊蓋板的聯(lián)合作用下，做周向由里往外由下至上再由上至下的強(qiáng)烈湍流渦流大循環(huán)運(yùn)行，這個(gè)大循環(huán)運(yùn)動(dòng)在不同高度的徑向上又由無數(shù)多個(gè)與湍流渦流大循環(huán)方向相同的微小湍流渦流構(gòu)成。此時(shí)往槽內(nèi)加入NaOH或CaO，則可在常溫常壓下對含砷難浸金礦進(jìn)行快速而高效脫砷處理，在短時(shí)間內(nèi)即可將含砷難浸金礦轉(zhuǎn)變?yōu)橐捉鸬V，再用氰化法回收，即可獲得高的金回收率。
使用Φ2500×3000含砷難處理金礦強(qiáng)化堿浸預(yù)處理攪拌槽1對，吉林暉春、遼寧丹東、遼寧鳳城、遼寧遼陽、新疆阿希等地含砷難浸浮選金精礦，在常溫常壓下進(jìn)行強(qiáng)化堿浸預(yù)處理，獲得了高的砷脫除轉(zhuǎn)化率和高的金氰化回收率，砷脫除率95％左右，金氰化回收率高達(dá)93～98.5％，而不經(jīng)強(qiáng)化堿浸預(yù)處理氰化金的回收率小于9～40％，研究結(jié)果如表1所示。
本實(shí)用新型的機(jī)械活化與強(qiáng)化作用處理含砷難處理金礦時(shí)，能有效利用砷、硫礦物的氧化速率差，亦即砷礦物優(yōu)先快速氧化，使其不影響金的正常氰化浸出，而硫礦物的氧化速率比砷礦物的氧化速率低1倍以上，這樣預(yù)處理完成后原始顆粒的“骨架結(jié)構(gòu)”得以保持，預(yù)處理前后的粒度變化不大，如表1所示。這樣有利于金的后預(yù)回收作業(yè)，這與焙燒氧化易造成金二次包裹，二次難浸，壓熱氧化法和細(xì)菌氧化法將硫砷礦物無選擇性氧化缺點(diǎn)相比，具有巨大優(yōu)越性。
現(xiàn)在采用含砷難處理金礦強(qiáng)化堿浸預(yù)處理攪拌槽，結(jié)合中國專利一種高效節(jié)能塔式磨浸機(jī)ZL96225373.1和含砷難浸金礦的強(qiáng)化堿浸提金工藝98113812.1，在遼寧鳳城、遼寧遼陽、新疆阿希等地正在建設(shè)10噸/日，30噸/日，100噸/日含砷難處理金礦常溫常壓強(qiáng)化堿浸預(yù)處理-氰化提金新工藝工業(yè)化示范生產(chǎn)線。本實(shí)用新型和中國專利ZL96225373.1和98113812.1一起可為含砷難處理金礦的有效回收提供一條工藝簡單、投資小、無污染、金回收率、生產(chǎn)成本低，易于管理和操作的含砷難處理金礦高效提取技術(shù)。
表1使用含砷難處理金礦強(qiáng)化堿浸預(yù)處理槽處理含砷難處理研究結(jié)果
權(quán)利要求1.一種含砷難處理金礦用強(qiáng)化堿浸預(yù)處理攪拌槽，由電動(dòng)機(jī)(2)、帶動(dòng)連接攪拌葉輪(9)的傳動(dòng)軸(5)，和支撐傳動(dòng)部支架(16)的槽體(8)構(gòu)成；槽體(8)上設(shè)置有通氣管(7)、放漿管(11)、出漿管(13)，進(jìn)漿管(15)，槽體(8)底部設(shè)置座板(10)；連接攪拌葉輪(9)的傳動(dòng)軸(5)位于槽體中央；攪拌葉輪(9)與座板(10)之間有一600～800mm間隙；電動(dòng)機(jī)(2)、主軸箱、傳動(dòng)軸(5)均為立式放置，攪拌葉輪(9)在傳動(dòng)軸(5)的最下方；其特征在于在所述槽體(8)上部內(nèi)側(cè)與槽壁相接有一環(huán)狀強(qiáng)制循環(huán)噴射壓漿蓋板(14)，中間開孔為倒錐形結(jié)構(gòu)；所述強(qiáng)制循環(huán)噴射壓漿蓋板(14)下槽體(8)的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有強(qiáng)制湍流循環(huán)板(12)，強(qiáng)制湍流循環(huán)板(12)分1～3層，每層4～6片在槽體(8)四周相間均布，每片強(qiáng)制湍流循環(huán)板(12)與豎直方向成60～75°傾角；
2.按照權(quán)利要求1所述含砷難處理金礦用強(qiáng)化堿浸預(yù)處理攪拌槽，其特征在于電動(dòng)機(jī)通過皮帶輪(3)帶動(dòng)傳動(dòng)軸(5)，攪拌葉輪線速度為12～15米/秒。
3.按照權(quán)利要求1所述含砷難處理金礦用強(qiáng)化堿浸預(yù)處理攪拌槽，其特征在于所述攪拌葉輪(9)由葉片體(17)，葉根(18)，葉片(19)構(gòu)成，葉片(19)用螺栓與葉根(18)相連，葉片(18)升角為25～35°，葉片體(17)為上帶軸頭的方型結(jié)構(gòu)，葉根(18)插入葉片體(17)上的溝槽內(nèi)焊接成型。
4.按照權(quán)利要求1所述含砷難處理金礦用強(qiáng)化堿浸預(yù)處理攪拌槽，其特征在于所述攪拌葉輪(9)與傳動(dòng)軸(5)中間有一套管(20)，套管(20)分別與攪拌葉輪(19)和傳動(dòng)軸(5)的兩端相緊密嵌套，然后再用螺栓聯(lián)接。
5.按照權(quán)利要求1所述含砷難處理金礦用強(qiáng)化堿浸預(yù)處理攪拌槽，其特征在于所述攪拌葉板(9)采用向上提升礦漿的轉(zhuǎn)動(dòng)方式。
6.按照權(quán)利要求1所述含砷難處理金礦用強(qiáng)化堿浸預(yù)處理攪拌槽，其特征在于所述通氣管(7)，由彎管(21)，活動(dòng)蓋(22)，聯(lián)接體(23)，銷軸(24)，開口銷(25)和固定板(26)構(gòu)成。
7.按照權(quán)利要求1或2所述含砷難處理金礦用強(qiáng)化堿浸預(yù)處理攪拌槽，其特征在于所述電動(dòng)機(jī)(2)為無級變速電機(jī)。
專利摘要一種含砷難處理金礦用強(qiáng)化堿浸預(yù)處理攪拌槽,由電動(dòng)機(jī)、攪拌葉輪、傳動(dòng)軸、和槽體構(gòu)成;其特征在于:在所述槽體上部內(nèi)側(cè)與槽壁相接有一環(huán)狀強(qiáng)制循環(huán)噴射壓漿蓋板,中間開孔為倒錐形結(jié)構(gòu);所述強(qiáng)制循環(huán)噴射壓漿蓋板下槽體的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有強(qiáng)制湍流循環(huán)板,強(qiáng)制湍流循環(huán)板分1～3層,每層4～6片在槽體四周相間均布,每片強(qiáng)制湍流循環(huán)板與豎直方向成60～75°傾角。本實(shí)用新型運(yùn)行穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡單,操作維修方便,即可對含砷等難處理金礦進(jìn)行常溫常壓強(qiáng)化堿浸預(yù)處理,也可對金礦常規(guī),氰化進(jìn)行強(qiáng)化浸出,也可用于強(qiáng)化其它化學(xué)反應(yīng),加快化學(xué)反應(yīng)速度。
文檔編號C22B3/02GK2432223SQ0021267
公開日2001年5月30日 申請日期2000年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月19日
發(fā)明者孟宇群, 吳敏杰, 宿少玲, 張佩璜 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所