浸出工藝及設備講解-共22頁課件

1、4 浸出過程生產(chǎn)及設備4.2浸出的方法及設備4.2.1 攪拌浸出 實質:是將充分磨細(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行反應。參數(shù):有礦石粒度、浸出劑的用量和耗量、液固比、溫度以及時間。攪拌是:為了防止礦粒下沉，調勻濃度或溫度，保證固液相更好的相互接觸，減小液膜擴散層的厚度，從而加快浸出速率，也稱“常規(guī)浸出”。 設備要求：1）結構上要求:其攪拌效果好，相應地液-固或液-固-氣)相間有良好的傳質條件，同時能按工藝要求控制適當?shù)臏囟群蛪毫Γ?）應有足夠的強度且在作業(yè)條件下其材質對所處理的物料有足夠的耐腐蝕性能，即應選擇適當?shù)牟牧虾蛢?/p>

2、襯。（1）機械攪拌浸出槽 1) 槽體:其材質應對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。攪拌的轉速、功率隨槽尺寸和處理的礦漿性質和工藝條件要求而定。圖4-12 機械攪拌浸出槽結構示意圖（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作用來攪拌礦漿的。槽內設兩端開口的中心管，壓縮空氣導人中心管的下部，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，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)通入反應管，反應管外有加熱裝置對礦漿進行加熱，在反應管的前部主要利用已反應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行反應。（4）熱磨浸出器特點：在磨礦的同時進行浸出，它將磨礦過程對礦物的機械活化作用、對礦粒表面固態(tài)生成物膜的剝離作用、對礦漿的攪拌作用與浸出的化學反應有機結合，因而浸出速度及浸出率遠比機械攪拌浸出高。圖4-14 熱磨浸出器結構示意圖（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，浸

4、出劑溶液連續(xù)由噴嘴進入塔內，在塔內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。在床內兩相間傳質傳熱條件良好，迅速進行各種浸出反應。浸出液流到擴大段時，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以上進行；對某些有氣體參加反應的浸出過程，氣體反應劑的壓力增加有利于浸出過程，故在高壓下進行，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。可分為無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，有時亦用以浸出透過性能良好的燒結塊。水泥或鋼槽做內襯材料，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)生反應將其中的有價金屬浸出。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。為使浸出液中有價金屬富集到一定濃度，溶液往往循環(huán)，直至達到要求為止，礦堆經(jīng)過一定時期的浸出，將有價金屬大部分回收后，再廢棄

7、。其浸出周期，對大型堆(礦石量超過105噸)長達13年，對小型礦堆(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)是反應物料一次投入反應器，在一定的條件下進行反應(浸出)，達到要求的轉化率（浸出率）后，卸出產(chǎn)物。然后進行下一批操作。（2） 連續(xù)浸出 連續(xù)過程是反應物料連續(xù)不斷進入反應器，產(chǎn)物連續(xù)不斷從反應器中排出，在中間經(jīng)過的反應器中，物料在一定條件下，停留適當時間來進行反應，以便達到要求的轉化率(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)加入到反應器中，并連續(xù)卸料。在這種情況下，設計的攪拌系統(tǒng)必須使固體和液體在溢流時保持進料時的比例

8、。一般是在幾個串聯(lián)起來的反應器內進行。并流浸出(順流浸出)：被浸物料和浸出劑的流動方向相同。串聯(lián)并流連續(xù)浸出的特點是：(a)各單個反應器內反應物的濃度，反應速度是恒定的，但同一串聯(lián)系列中各個反應器則互不相同，可根據(jù)浸出過程的要求在不同的反應器內控制不同的溫度、攪拌速度；(b)設備生產(chǎn)能力大；(c)易于進行自動控制；(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動方向相反，即經(jīng)幾次浸出貧化后的

9、物料與新浸出液接觸，得到進一步反應；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，同時效率高，還可以減少設備的尺寸 。 但操作控制相對要求技術高。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的進行，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。當用逆流浸出時，已與浸出劑接觸過的精礦，再次與新的浸出劑反應，得到進一步浸出；同時巳與精礦接觸過的母液，再與新礦反應，使其中剩余的浸出劑得到利用。最后達到浸出液中金屬離子濃度高，而殘渣中有價金屬的濃度降到最低，而且浸出劑用量最少。同時效率高，還可減小設備的尺寸，易實現(xiàn)連續(xù)化和自動化。（3）錯流浸出 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。錯流浸出的浸