逆流浸出

逆流浸出

逆流浸出是指在浸出器內有一個螺旋輸送機,螺旋輸送機的進口在浸出器內的下部,螺旋輸送機的出口在浸出器的上部,出口上有一個加壓蓋。迴轉式連續逆流浸出機組是主要由迴轉式連續浸出室、機頭濃密機、機尾濃密機3大組件構成的聯動機組。迴轉式連續浸出室由直徑不同或相同的圓柱、圓錐形筒體組合而成,兩端封頭設有中空軸,並由滾動軸承支撐。浸出室一端的中空軸上設有齒輪或鏈輪與傳動系統聯接,並帶動浸出室按設定轉速迴轉。浸出室內設有多個隔倉板,隔倉板呈圓形或帶有缺口,多個隔倉板缺口的方位在徑向上按180°或其他方式交錯分布。

基本介紹

  • 中文名:逆流浸出
  • 定義:浸出器內有一個螺旋輸送機
  • 拼音:ni liu jin chu
  • 學科:冶金工程
  • 領域:冶煉
簡介,現有主要浸出方法及設備,滲濾浸出,攪拌浸出,壓熱浸出,堆浸,迴轉式連續逆流浸出機組技術特點,總結,

簡介

根據提取方法和所用設備的不同,冶金通常分為“火法”和“濕法”2 大類。由於火法冶金耗能大、污染嚴重等特性,在現代有色冶金所占的比重正逐年降低。濕法冶金具有投資省、綜合回收率高以及對環境造成污染易於控制的優勢,近幾十年來得到了長足發展。浸出工序是濕法冶金工藝中的重要工序。浸出就是在水溶液中利用浸出劑與固體原料( 如礦物原料、冶金過程的固態中間產品、廢舊物料等) 作用,使有價元素變為可溶性化合物進入水溶液,而主要伴生元素進入浸出渣。浸出過程為濕法冶金中套用最多的過程,目前生產的全部Al2O3、占總產量80%以上的鋅、15% 以上的銅都首先要通過浸出過程使有價金屬進入溶液,幾乎所有稀有金屬的生產流程都包括有1 個或多個浸出工序,浸出過程的指標在很大程度上決定了整個金屬冶煉的效益。
目前現有的浸出方法大都屬於“靜態間歇槽浸”範疇。“靜態間歇槽浸”方法較好地解決了礦料中有價元素的提取( 回收) 率,但也存在以下不足:一般採用立式攪拌槽,消耗過多的攪拌能量,並且極易形成攪拌死角,不能用於低品位礦料的溶浸;各段設備間斷工作,多段浸出時涉及設備台數多,占用大面積廠房,投資偏高;不易做到封閉運行,不利於操作環境進一步改善。

現有主要浸出方法及設備

浸出最常用的方式有滲濾浸出、攪拌浸出和壓熱浸出等。

滲濾浸出

滲濾浸出是浸出溶液在靜止的固體物料間滲透流過,以實現原料與溶液的接觸和浸出。實現這一浸出過程的技術方法有堆浸、原地浸出、滲濾槽浸或池浸等,主要用於低品位礦、廢礦和尾礦等冶金廢棄的浸出。該浸出槽通常設有假底,假底距槽底100~200mm。假底結構常用方木條組成格板,並于格子上鋪設帆布、麻袋或蓆子之類的既能防止礦砂濾去又便於含金溶液滲下的過濾層。浸出液經出液管流出。有的滲濾浸出槽是架空的,還在槽底中心設有工作門,供尾礦卸出用。槽底多呈微傾斜狀,其形狀一般為圓筒形、長方形或正方形。其材料可以是木質、混凝土或低碳鋼。小型礦山使用的槽直徑5~12m,高1.5~2.5m,每批處理礦石75~150 t;更小規模的滲濾槽每批處理15~30 t。國外的大型滲濾浸出槽直徑在17m以上,高3m,每批可處理乾料1000t以上。

攪拌浸出

攪拌浸出是處理高品位礦或精礦普遍採用的浸出方式。採用細磨礦石,在一定反應器中實施攪拌浸出,各種不同浸出反應器適用於不同的浸出過程。浸出反應器是高效實施浸出工藝的關鍵環節,應具有良好傳質性能,保證液-固之間或液-固-氣之間充分接觸,並具有良好溫度等操作參數的控制條件,保證浸出在設定工藝條件下進行,同時還應具有足夠的耐腐蝕性能和抗磨性能。根據攪拌裝置的不同,攪拌器可以分為螺旋槳、葉輪或蝸輪式機械攪拌器,靠壓縮空氣提升的壓縮空氣攪拌器,藉助耙臂旋轉和壓縮空氣提升的空氣與機械聯合攪拌器;攪拌浸出按物料加入方式可分為間歇攪拌浸出和連續攪拌浸出;對於較難處理的礦石則主要採用壓熱浸出較為有效。按操作壓力又可分為加壓攪拌浸出和常壓攪拌浸出。攪拌浸出具有物料和溶液一起激烈運動、物料表面浸出劑不斷更新的特點,因而浸出的反應速度快,金屬的提取率高。浸出時間一般需要2~5h,金屬提取率一般高於90%。攪拌浸出主要用於粒度小於0.3mm 的高品位礦石、精礦和焙砂的浸出。

壓熱浸出

壓熱浸出與焙燒法相比,無論從加工工藝還是環保角度看都具有較多的優點,但要求發展性能較好的耐腐蝕材料,以保證壓熱浸出設備的需要。隨著可開採的高品位礦石數量的逐漸減少,要求實現從低品位礦石或礦渣中經濟地提取有用金屬,從而逐漸發展了地浸、準浸、微生物浸出等新的浸出方法。特別是堆浸已成為大規模處理貧礦、後礦、廢礦石的有效而又經濟可行的方法。

堆浸

堆浸是處理貧礦、表外礦或礦山產出的含金屬品味很低的廢石的有效方法,對上述礦的浸出而言,具有工藝簡單、投資少、成本較低的特點。目前廣泛用於低品味銅礦、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塗瀝青的地面上,地面設有溝槽或水管,以便收集溶液。利用泵將浸出劑噴灑在礦堆上,並在流過礦堆時與礦石進行反應,將其中有價元素浸出,再由底部溝槽管道收集。為使浸出劑中有價金屬富集到一定濃度,溶液往往循環,直至達到要求為止,礦堆經過一定時期的浸出,將有價金屬大部分回收後,再廢棄。其浸出周期,大型堆長達1~3年,小型礦堆為5~6周。堆浸法處理的原料有2種類型,即采出的原礦塊直接堆浸和礦塊經破碎至10~50mm後再堆浸,為保證礦堆內的滲透性,對細粒要進行制粒處理。

迴轉式連續逆流浸出機組技術特點

迴轉式連續逆流浸出機組是主要由迴轉式連續浸出室、機頭濃密機、機尾濃密機3大組件構成的聯動機組。迴轉式連續浸出室由直徑不同或相同的圓柱、圓錐形筒體組合而成,兩端封頭設有中空軸,並由滾動軸承支撐。浸出室一端的中空軸上設有齒輪或鏈輪與傳動系統聯接,並帶動浸出室按設定轉速迴轉。浸出室內設有多個隔倉板,隔倉板呈圓形或帶有缺口,多個隔倉板缺口的方位在徑向上按180°或其他方式交錯分布。
浸出室內設有多組抄板,多組可調或不可調容積的礦渣料撈勺。浸出室筒體上設有若干人孔、卸料孔、溫度計插孔。浸出室兩端分別稱為礦料進入端( 簡稱機頭) 和礦渣排出端( 簡稱機尾) 。機頭中空軸附設密封組件,並插入一組相互密封、不同管徑的同軸套管。同軸套管露出中空軸外的一端由具有萬向節功能的支座支撐。同軸套管的內管與螺旋給料機相連;外管為浸出液排出管,外管插入浸出室的一端上裝有高位溢流堰及溢流導管,溢流堰沿口的高度接近浸出室筒體的水平最高處。機尾中空軸附設密封組件,並插入一組相互密封、不同管徑的同軸套管和1條非同軸輸水管,其中外管為礦渣排出管,其伸入浸出室的部位上徑向裝有1個帶漏斗的排渣導管,非同軸輸水管置入排渣導管內部,其最高處接近漏斗沿口,漏斗沿口沿水平方向略高於機頭的高位溢流堰的沿口; 同軸套管的中管為濃密機洗滌水返回管;內管為液態或氣態浸出劑( 溶質) 的輸入管,插入浸出室稍深的部位。
機頭外另設濃密機,用於浸出後液的初步固液分離。濃密機為上柱面、下錐面的容器,上部設有溢流堰和匯流管;中部設有浸出後液導入管;下部出口與漿料泵相連,漿料泵出口與螺旋給料機料箱連線。
機尾另設濃密機,用於礦渣的排出前洗滌與脫水。機尾濃密機為上柱面、下錐面的容器,上部設有溢流堰和匯流管,匯流管與漿料泵連線,漿料泵出口連線機尾同軸套管的中管;濃密機中部設有礦渣導入管;下部出口通過柔性密封件與螺旋排渣機的入口連線;螺旋排渣機由彈簧支座支撐,並設有震實電機,排渣出口設有彈性密封閥頭。根據浸出工藝所使用的浸出液系統不同,迴轉式連續浸出機組的過流部件材質可選用普鋼、耐酸不鏽鋼、工業純鈦、工程塑膠襯裡或部分複合材料製造。迴轉式連續浸出機組的部分動力裝置設定調速功能,以適應工藝參數的變化。

總結

迴轉式連續逆流浸出機組將浸出、洗滌與過濾等過程合併為一個過程,相對於傳統過程來說省工、節能、效率高,不僅能處理高品位的廢料,還能處理低品位的自然礦以及尾礦等,該機組能自熱運行,且耐腐蝕、耐高溫、耐磨損和抗結晶,為一種非常有套用前途的聯動機組。

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