专利名称：一种金矿氰化浸出装置的制作方法
技术领域：
本发明属于矿业和冶金工程技术领域，涉及化学选矿和湿法冶金中使用的设备， 尤其涉及一种金矿氰化浸出装置。
背景技术：
氰化法是黄金矿山应用最为广泛的生产工艺。目前，我国黄金矿山的氰化浸出作 业大多采用机械搅拌浸出槽，仅有少数企业采用空气搅拌浸出槽以及空气和机械联合搅拌 浸出槽。机械搅拌浸出槽只有当搅拌桨高速旋转才能产生负压并吸气，所以吸气量会受到 转速的限制。实践表明，机械搅拌浸出槽的吸气量不能满足金的电化学反应耗氧和吸附耗 氧量，浸出过程始终处于氧供给饥饿状态。在机械搅拌浸出槽中，叶轮的转向和浸出槽底部的形状对优化供氧方式也有一定 影响，传统搅拌浸出槽底部易形成死区，不利于氰化浸出。空气搅拌浸出槽虽然可使矿浆中的含氧量接近饱和值，但是占用空间大、投资大、 动力消耗也较大，适用于需要强烈搅拌和充气量大的氰化浸出。搅拌搅拌槽中空气的充入改变了局部矿浆的比重，增加了机械搅拌的动力消耗， 让大量的动力损失于形成矿浆涡流和机械磨损之中，所以能效较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不仅具有较高能效，还能极大提高难浸金矿浸出率的 金矿氰化浸出装置。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是包括上端为圆柱体、下端为圆锥体的 旋流浸出柱，在圆柱体的顶部及侧壁上分别开设有溢流排矿口和给矿口，圆锥体的下端设 置有分离底锥，分离底锥下端与沉砂排矿口相连，分离底锥与圆锥体内壁形成的空腔经管 道依次与循环泵、循环管道、气泡发生器相连，气泡发生器的出口经圆柱体侧壁的通孔与圆 柱体相连通。所述的溢排矿口上安装有溢流贵液探测器，沉砂排矿口上安装有排矿控制阀，排 矿控制阀与溢流贵液探测器组成自动控制系统，通过测定溢流排矿口中贵液浓度和含金 量，控制底部沉砂排矿口的排矿速度。所述的给矿口与圆柱体相切。所述的气泡发生器通过气体流量控制阀与气源相连，且气泡发生器的出口与圆柱 体相切，气泡发生器采用文丘里管射流原理吸气，气泡发生器的收缩管采用陶瓷材料制成。所述的旋流浸出柱的柱体采用水力旋流器柱体结构，柱体采用耐磨材料制成，或 使用内衬陶瓷材料的钢体结构。所述的循环管道采用耐腐蚀耐磨钢管。所述的循环泵还与变频器相连，变频器和循环泵组成无级调速系统控制矿浆的循环量。所述的分离底锥为中空结构，由耐磨钢板拼接而成，并通过钢管从柱体底部引出。本发明把旋流分离和管流强化浸出相结合，在一个设备内实现分级和浸出双重目 标的新型浸出设备。本发明采用射流原理的气泡发生器加大吸气量，并提高气、液、固三相 紊流度，即能保证充足的空气量，又能保证足够的搅拌强度。粗粒级难浸金粒连生体管流循 环强化浸出具有很强的针对性，能够有效地提高金矿的浸出率，强化金矿氰化浸出过程。
图I是不同类型矿石示意图；A-细粒级尾矿；B-中间粒级尾矿；C_粗粒级含金矿 石；图2旋流浸出柱组成部件联系示意图；图3气泡发生器结构和射流原理示意图；图4旋流浸出柱内部矿浆流动示意图；图5旋流浸出柱组合方式。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细说明。参见图2，3，4，本发明包括上端为圆柱体4、下端为圆锥体5的旋流浸出柱，在圆柱 体4的顶部及侧壁上分别开设有溢流排矿口 3和给矿口 1，给矿口 I与圆柱体4相切，圆锥 体5的下端设置有分离底锥13，分离底锥13下端与沉砂排矿口 11相连，分离底锥13与圆 锥体5内壁形成的空腔经管道依次与循环泵10、循环管道8、气泡发生器7相连，气泡发生 器7的出口经圆柱体4侧壁的通孔与圆柱体4相连通，气泡发生器7通过气体流量控制阀 6与气源相连，且气泡发生器7的出口与圆柱体4相切，循环泵10还与变频器9相连，变频 器9和循环泵8组成无级调速系统控制矿浆的循环量。溢排矿口 3上安装有溢流贵液探测器2，沉砂排矿口 11上安装有排矿控制阀12， 排矿控制阀12与溢流贵液探测器2组成自动控制系统，通过测定溢流排矿口 3中贵液浓度 和含金量，控制底部沉砂排矿口 11的排矿速度。设备工作过程加入氰化钠的金矿矿衆由给矿口 I沿着切向给入圆柱体4,比重小的细粒级尾矿 (如图I中A所示)由顶部的溢流排矿口 3排出体外。该分级过程可以将这部分细粒级尾 矿及时排出体外，可以极大减小需要浸出的矿浆量，有效提高效率。比重大的粗粒级矿石(如图I中B和C所示)沿着圆柱体4在重力作用下旋流向 下运动。当运动到圆锥体5的时候，由于不同密度和粒度矿粒所受的离心力不同，中间粒级 的尾矿(如图I中B所示)进入分离底锥13，从旋流浸出柱底部的沉砂排矿口 11排出体 外。粗粒级含金矿石(如图I中C所示)所受的离心惯性力最大，被抛向圆锥体5内 壁，进入循环管道8内。循环管道8内的矿浆在循环泵10的作用下，通过气泡发生器7射 流引入大量空气，在一定压力下沿着切向射入圆柱体4内。矿浆在柱体内部运动路线如图4所示。
各个部件的具体实现和实施①旋流浸出柱的柱体采用水力旋流器柱体结构，整体结构如图4所示。上部为圆 柱体4，下部为圆锥体5，顶部安装有溢流排矿管3。柱体采用耐磨材料制成，或使用内衬陶 瓷材料的钢体结构。矿浆在柱体内旋流实现按密度和粒度分级的目的。②金矿氰化浸出所需空气由气泡发生器7引入，气泡发生器7安装在循环管道8 的中上部，采用文丘里管射流原理吸气，并通过气体流量控制阀6控制进气量。气泡发生器 中的收缩管是磨损最厉害的部件，采用陶瓷材料制成。气泡发生器结构如图3所示。③循环管道8采用耐腐蚀耐磨钢管，循环管道8内的矿浆通过循环泵(砂浆泵)10 实现在柱体内循环。变频器9和循环泵8组成的无级调速系统控制矿浆的循环量。④分离底锥13为圆锥结构，由耐磨钢板拼接而成，并通过中空钢管从柱体底部引 出。⑤排砂控制阀12与溢流贵液探测器2组成自动控制系统，通过测定溢流排矿中贵 液浓度和含金量，控制底部沉砂排矿口 11的排矿速度。本发明与传统机械搅拌浸出槽相比具有如下特色①具有较大的充气量和空气接触面积机械搅拌浸出槽依靠螺旋桨快速转动在各支管形成漩涡吸入空气，属于离心负压 吸气方式。其吸气能力直接受到搅拌叶轮直径与转速的制约，能耗高，影响了浸出槽的大型 化发展。旋流浸出柱采用射流原理的气泡发生器引入空气，气泡微小，气量大，能够保证溶 金所需的氧气量，其吸气性能优于机械搅拌浸出槽。旋流浸出柱与空气搅拌浸出槽相比，省去了空气压缩设备，占地面积小，能够在较 经济的条件下获得较大的充气量。②固、液、气三相处于一种高度紊流的状态机械搅拌浸出槽，完全是靠机械搅拌加速溶金扩散的，在搅拌槽不同位置的搅拌 强度不同，槽体底部边角处易形成死区，氰化效率较低。旋流浸出柱内固、液、气三相处于一 种高度紊流的状态，这种剧烈的运动可以极大地加速溶金过程和缩短溶金时间，而且不存 在死区。在空气流量恒定的情况下，旋流浸出柱的气泡发生器喷嘴前后具有极大的压力 差，当流体通过孔口突然扩大时，气体会受到强烈的撕裂作用，不仅强化了气体与矿浆的混 合作用，更利于介质的碰撞和分散。气泡的强烈撕破作用和气、固、液三相在狭小空间中的 高度紊流浸出环境，使溶金扩散过程加剧，突破了浸出槽临界搅拌速度的限制。循环管道密闭性好，氧气耗散低，空气利用率高。射流吸气使得微细气泡随循环矿 浆的流动，过饱和溶解气体在管道内析出，不仅降低空气耗散低，防止有毒物物质扩散，还 具有相对较大的浸出空间。高度紊流起到提高搅拌强度的作用，充气和紊流起到了加速溶 金的作用，这些决定旋流浸出柱具有极高的浸出率。③具有分级和强化浸出的特性机械搅拌浸出槽中的矿浆旋流，只有搅拌作用，而没有分级作用，所以，浸出槽中 有大量的已经完成浸出的脉石停留在槽中，增加了搅拌能耗。旋流浸出柱利用了水力旋流器的旋流分级原理，使矿粒按密度和粒度径向分层。旋流分离使得柱体内和柱体外管道中的矿粒按照不同粒级有针对性进行浸出。最終使溢流 产物(贵液和细粒级氰化尾矿)和沉砂产物中的粗粒级氰化尾矿能够尽快排出体外，而粗粒 级未溶金粒及其连生体则通过循环管道进行管流強化浸出，浸出过程具有极大地针对性， 能够达到多段浸出エ艺流程才能达到的浸出效果。其显著特点是减少了尾矿循环，并使粗粒级未溶金粒及连生体在高度紊流状态下 強化浸出，提高浸出效果。④具有灵活的有针对的设备组合形式实际操作过程中，旋流浸出柱不仅可以单独使用，还可以多台设备组合使用，构成 合理的工作流程。三个柱体组合的示意图如图5所示。第一级的旋流浸出柱的溢流排矿ロ 3与第二级旋流浸出柱的给矿ロ I相连，第一级的旋流浸出柱的沉砂排矿ロ与第三级旋流 浸出柱的的给矿ロ I相连。
权利要求
1.ー种金矿氰化浸出装置，其特征在于上端为圆柱体(4)、下端为圆锥体(5)的旋流浸出柱，在圆柱体(4)的顶部及侧壁上分別开设有溢流排矿ロ( 3)和给矿ロ( I)，圆锥体(5)的下端设置有分离底锥(13)，分离底锥(13)下端与沉砂排矿ロ( 11)相连，分离底锥(13)与圆锥体(5)内壁形成的空腔经管道依次与循环泵(10)、循环管道(8)、气泡发生器(7)相连，气泡发生器(7)的出口经圆柱体(4)侧壁的通孔与圆柱体(4)相连通。
2.根据权利要求I所述的金矿氰化浸出装置，其特征在于所述的溢排矿ロ(3)上安装有溢流贵液探測器(2)，沉砂排矿ロ(11)所在的管道上安装有排矿控制阀(12)，排矿控制阀(12)与溢流贵液探測器(2)组成自动控制系统，通过测定溢流排矿ロ(3)中贵液浓度和含金量，控制底部沉砂排矿ロ(11)的排矿速度。
3.根据权利要求I所述的金矿氰化浸出装置，其特征在于所述的给矿ロ(I)与圆柱体 (4)相切。
4.根据权利要求I所述的金矿氰化浸出装置，其特征在于所述的气泡发生器(7)通过气体流量控制阀(6)与气源相连，且气泡发生器(7)的出口与圆柱体(4)相切，气泡发生器(7)采用文丘里管射流原理吸气，气泡发生器(7)的收缩管采用陶瓷材料制成。
5.根据权利要求I所述的金矿氰化浸出装置，其特征在于所述的旋流浸出柱的柱体采用水力旋流器柱体结构，柱体采用耐磨材料制成，或使用内衬陶瓷材料的钢体结构。
6.根据权利要求I所述的金矿氰化浸出装置，其特征在于所述的循环管道(8)采用耐腐蚀耐磨钢管。
7.根据权利要求I所述的金矿氰化浸出装置，其特征在于所述的循环泵(10)还与变频器(9)相连，变频器(9)和循环泵(8)组成无级调速系统控制矿浆的循环量。
8.根据权利要求I所述的金矿氰化浸出装置，其特征在于所述的分离底锥(13)为中空结构，由耐磨钢板拼接而成，并通过钢管从柱体底部引出。
全文摘要
一种金矿氰化浸出装置，本发明的浸出柱是针对目前使用的搅拌浸出槽存在充气量小、存在死区、浸出率低和能耗高的缺点，把旋流分离和管流强化浸出相结合，在一个设备内实现分级和浸出双重目标的新型浸出设备。本发明采用射流原理的气泡发生器加大吸气量，并提高气、液、固三相紊流度，即能保证充足的空气量，又能保证足够的搅拌强度。粗粒级难浸金粒连生体管流循环强化浸出具有很强的针对性，能够有效地提高金矿的浸出率，并强化金矿氰化浸出过程。
文档编号C22B3/02GK102660675SQ20121015492
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月18日 优先权日2012年5月18日
发明者杨兴科, 郑贵山 申请人:长安大学