浸出工藝及設(shè)備講解-共22頁課件

1、4 浸出過程生產(chǎn)及設(shè)備4.2浸出的方法及設(shè)備4.2.1 攪拌浸出 實(shí)質(zhì):是將充分磨細(xì)(0.040.1mm以保證足夠的比表面積)原料，然后與浸出劑混合，在激烈攪拌并保證一定溫度的條件下進(jìn)行反應(yīng)。參數(shù):有礦石粒度、浸出劑的用量和耗量、液固比、溫度以及時(shí)間。攪拌是:為了防止礦粒下沉，調(diào)勻濃度或溫度，保證固液相更好的相互接觸，減小液膜擴(kuò)散層的厚度，從而加快浸出速率，也稱“常規(guī)浸出”。 設(shè)備要求：1）結(jié)構(gòu)上要求:其攪拌效果好，相應(yīng)地液-固或液-固-氣)相間有良好的傳質(zhì)條件，同時(shí)能按工藝要求控制適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫Γ?）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度且在作業(yè)條件下其材質(zhì)對(duì)所處理的物料有足夠的耐腐蝕性能，即應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾蛢?nèi)

2、襯。（1）機(jī)械攪拌浸出槽 1) 槽體:其材質(zhì)應(yīng)對(duì)所處理的溶液有良好的耐腐性。普通碳素鋼、搪瓷、鋼殼上襯環(huán)氧樹脂后再砌石墨磚或內(nèi)襯橡膠、不銹鋼、鑄鐵、碳鋼、高硅鐵。 2) 加熱系統(tǒng)。用夾套或螺管通蒸氣間接加熱、蒸氣直接加熱。 3) 攪拌系統(tǒng)。渦輪式、錨式、螺旋式、框式、耙式等不同類型。攪拌的轉(zhuǎn)速、功率隨槽尺寸和處理的礦漿性質(zhì)和工藝條件要求而定。圖4-12 機(jī)械攪拌浸出槽結(jié)構(gòu)示意圖（2）空氣攪拌浸出槽又稱帕秋卡槽 工作原理：利用壓縮空氣的氣動(dòng)作用來攪拌礦漿的。槽內(nèi)設(shè)兩端開口的中心管，壓縮空氣導(dǎo)人中心管的下部，氣泡沿管上升的過程中將礦漿由管的下部吸人并上升，由其上端流出，在管外向下流動(dòng)，如此循環(huán)。圖

3、4-12空氣攪拌浸出槽（3）管道浸出器工作原理：混合好的礦漿利用隔膜泵以較快的速度(0.55m/s)通入反應(yīng)管，反應(yīng)管外有加熱裝置對(duì)礦漿進(jìn)行加熱，在反應(yīng)管的前部主要利用已反應(yīng)后的礦漿的余熱用夾套加熱，后部則用高壓蒸氣加熱到浸出所需的最高溫度(如鋁土礦290)。因而礦漿在沿管道通過的過程中溫度逐步升高并進(jìn)行反應(yīng)。（4）熱磨浸出器特點(diǎn)：在磨礦的同時(shí)進(jìn)行浸出，它將磨礦過程對(duì)礦物的機(jī)械活化作用、對(duì)礦粒表面固態(tài)生成物膜的剝離作用、對(duì)礦漿的攪拌作用與浸出的化學(xué)反應(yīng)有機(jī)結(jié)合，因而浸出速度及浸出率遠(yuǎn)比機(jī)械攪拌浸出高。圖4-14 熱磨浸出器結(jié)構(gòu)示意圖（5）流態(tài)化浸出塔工作原理：礦物原料通過加料口加入浸出塔內(nèi)，浸

4、出劑溶液連續(xù)由噴嘴進(jìn)入塔內(nèi)，在塔內(nèi)其線速度超過臨界速度，使固體物料發(fā)生流態(tài)化，形成流態(tài)化床。在床內(nèi)兩相間傳質(zhì)傳熱條件良好，迅速進(jìn)行各種浸出反應(yīng)。浸出液流到擴(kuò)大段時(shí)，流速降低到臨界速度以下，固體顆粒沉降，而清液則從溢流口流出。為保證浸出的溫度，塔可做成夾套通蒸氣加熱，亦可以用其他加熱方式加熱。圖4-15流態(tài)化浸出塔示意圖4.2.2 加壓浸出某些浸出過程需在溶液的沸點(diǎn)以上進(jìn)行；對(duì)某些有氣體參加反應(yīng)的浸出過程，氣體反應(yīng)劑的壓力增加有利于浸出過程，故在高壓下進(jìn)行，稱為高壓浸出或壓力溶出。在加熱加壓條件下的浸出，是一種強(qiáng)化浸出，可提高浸出速率。工業(yè)上采用加壓浸出方法回收的金屬有鋁、鎢、鈾、鉬、釩、銅、鎳

5、、鋅、鈷、錳和金等?？煞譃闊o氧參加和有氧參加兩大類。無氧浸出是通過提高溫度，增大有價(jià)金屬在浸出溶劑中的溶解度，從而加速浸出過程的方法。 加壓浸出設(shè)備有多種類型，如加壓的帕丘卡槽、壓力塔壓力球罐、壓力鍋、立式壓力釜、管式壓力釜及臥式壓力釜。4.2.3 滲濾浸出 浸山劑借重力自上而下或借壓力自下而上，或水平方式滲濾流過固定礦石層的一種浸出稱滲濾浸出(又稱固定床浸出)滲濾浸出法：常用以浸出低品位、粗顆粒(913mm)的礦物原料，有時(shí)亦用以浸出透過性能良好的燒結(jié)塊。水泥或鋼槽做內(nèi)襯材料，槽底有假底能讓溶液通過而礦粒不能漏下，待處理的礦則放在假底上，浸出液連續(xù)流過礦粒層。流動(dòng)的方式：可以是從槽上部流入，

6、然后從底部流出；也可以從底部流入，然后以溢流的方式從上部流出，一般情況下后一種方式工藝更可靠，溶液通過礦粒層的過程中，即與礦粒發(fā)生反應(yīng)將其中的有價(jià)金屬浸出。4.2.4 堆浸堆浸：是處理貧礦、表外礦或礦山產(chǎn)出的含金屬品位很低的廢石的有效方法，目前廣泛用于低品位銅礦、金礦以及鈾礦的處理。堆浸法的過程：是將待浸出的礦石露天堆放在水泥涂瀝青的地面上，地面設(shè)有溝槽或水管，以便收集溶液。利用泵將浸出劑噴灑在礦堆上，并在流過礦堆時(shí)與礦石進(jìn)行反應(yīng)，將其中有價(jià)元素浸出，再由底部溝槽管道收集。為使浸出液中有價(jià)金屬富集到一定濃度，溶液往往循環(huán)，直至達(dá)到要求為止，礦堆經(jīng)過一定時(shí)期的浸出，將有價(jià)金屬大部分回收后，再廢棄

7、。其浸出周期，對(duì)大型堆(礦石量超過105噸)長(zhǎng)達(dá)13年，對(duì)小型礦堆(礦石量數(shù)千噸)約56周。4.3 浸出工藝（1） 間歇浸出 間歇過程(或稱周期過程)是反應(yīng)物料一次投入反應(yīng)器，在一定的條件下進(jìn)行反應(yīng)(浸出)，達(dá)到要求的轉(zhuǎn)化率（浸出率）后，卸出產(chǎn)物。然后進(jìn)行下一批操作。（2） 連續(xù)浸出 連續(xù)過程是反應(yīng)物料連續(xù)不斷進(jìn)入反應(yīng)器，產(chǎn)物連續(xù)不斷從反應(yīng)器中排出，在中間經(jīng)過的反應(yīng)器中，物料在一定條件下，停留適當(dāng)時(shí)間來進(jìn)行反應(yīng)，以便達(dá)到要求的轉(zhuǎn)化率(浸出率)。（a）連續(xù)并流浸出 并流連續(xù)浸出是將浸出劑、水和精礦連續(xù)加入到反應(yīng)器中，并連續(xù)卸料。在這種情況下，設(shè)計(jì)的攪拌系統(tǒng)必須使固體和液體在溢流時(shí)保持進(jìn)料時(shí)的比例

8、。一般是在幾個(gè)串聯(lián)起來的反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。并流浸出(順流浸出)：被浸物料和浸出劑的流動(dòng)方向相同。串聯(lián)并流連續(xù)浸出的特點(diǎn)是：(a)各單個(gè)反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速度是恒定的，但同一串聯(lián)系列中各個(gè)反應(yīng)器則互不相同，可根據(jù)浸出過程的要求在不同的反應(yīng)器內(nèi)控制不同的溫度、攪拌速度；(b)設(shè)備生產(chǎn)能力大；(c)易于進(jìn)行自動(dòng)控制；(d)熱利用率高，能耗低。 （f）與連續(xù)逆流相比浸出率較低,過程試劑消耗大殘留溶劑濃度高。（b）連續(xù)逆流浸出 根據(jù)逆流原理進(jìn)行精礦浸出，就是在一系列串聯(lián)的分解槽中。浸出劑和精礦漿分別由系列的兩端加入，精礦與溶劑逆向而行。逆流浸出： 被浸物料和浸出劑的運(yùn)動(dòng)方向相反，即經(jīng)幾次浸出貧化后的

9、物料與新浸出液接觸，得到進(jìn)一步反應(yīng)；而原始被浸物則與浸出液接觸 ，使其中浸出劑得到充分利用。逆流浸出可以得到目的組分含量較高的浸出液，可以充分利用浸出液中的剩余浸出劑。因而浸出劑耗量較低，同時(shí)效率高，還可以減少設(shè)備的尺寸 。 但操作控制相對(duì)要求技術(shù)高。這種方式很適宜于低品位精礦的浸出，因低品位精礦需耗大量的浸出劑(如酸或堿)，而在并流操作過程中隨著反應(yīng)的進(jìn)行，浸出液中浸出劑濃度逐漸降低，金屬離子的濃度又逐漸增加，使浸出速度顯著降低。當(dāng)用逆流浸出時(shí)，已與浸出劑接觸過的精礦，再次與新的浸出劑反應(yīng)，得到進(jìn)一步浸出；同時(shí)巳與精礦接觸過的母液，再與新礦反應(yīng)，使其中剩余的浸出劑得到利用。最后達(dá)到浸出液中金屬離子濃度高，而殘?jiān)杏袃r(jià)金屬的濃度降到最低，而且浸出劑用量最少。同時(shí)效率高，還可減小設(shè)備的尺寸，易實(shí)現(xiàn)連續(xù)化和自動(dòng)化。（3）錯(cuò)流浸出 被浸物料分別被幾份新浸出劑浸出，而每次浸出所得的浸出液均勻送到后續(xù)作業(yè)處理。錯(cuò)流浸出的浸