» » Аппаратура сорбционного выщелачивания
29.12.2015

Для предварительного цианирования пульп используется пневматический перемешиватель типа «пачук» (рис. III. 17). Пачуки состоят из стального цилиндрического чана 1 с коническим днищем и опорным кольцом, устанавливаемым на фундаменте. Образующая конической поверхности днища с горизонтальной плоскостью составляет угол в 60°. В конусном днище чана имеется люк 2 для ремонтных работ и патрубок 3 для аварийной разгрузки чана. Отношение диаметра чана к его высоте находится в пределах 1:35.
Для эффективного перемешивания пульпы в нижней части чана в центре по его оси устанавливается аэролифтная труба (циркулятор) 4, диаметр которой составляет 0,1 диаметра чана. Длина циркулятора зависит от размера пачука и составляет от 1/2 до 2/3 его высоты, а в некоторых случаях увеличивается до уровня зеркала пульпы в чане, который на 0,8—1,0 м ниже верхней кромки чана. Циркулятор устанавливается в чане при помощи пластин 5.
Аппаратура сорбционного выщелачивания

Расстояние между днищем пачука и нижней кромкой циркулятора колеблется от 0,3 до 0,5 м и выбирается с таким расчетом, чтобы площадь кольцевого пространства между стенками пачука и циркулятором была равна или немного больше площади сечения циркулятора.
К нижней части трубы циркулятора приваривается рубашка 6, к которой по трубе 7подводится сжатый воздух. Последний через щелевые прорези 8 шириной 15—20 мм поступает в циркулятор, образуя пульпо-воздушную смесь, которая поднимается вверх по трубе, вызывая циркуляцию пульпы в чане. Скорость потока пульпы в аэролифте составляет 1,5—2,5 м/с, что соответствует 10—15-кратной циркуляции в час. В зависимости от интенсивности перемешивания пульпы расход воздуха составляет 0,02—0,03 м3/мин на 1 м3 пульпы, или от 0,2 до 0,4 м3/мин на 1 м2 площади сечения пачука.
Давление воздуха, подаваемого в циркулятор, находится в пределах 2—4 ат. Оно зависит от высоты столба пульпы над уровнем поступления воздуха и объема пульпы и может быть рассчитано по формуле, кг/м2:
Аппаратура сорбционного выщелачивания

где Wв — скорость воздуха в трубопроводе (20-40 м/с); γа — плотность сжатого воздуха, кг/м3; γп — плотность пульпы, кг/м3; H — высота столба пульпы, м; Σλ — сумма коэффициентов трения и местных сопротивлений (ориентировочно) — 1,2; Pа — давление над пульпой в аппарате, кг/м2.
В нижней части пачука находится диспергатор.
Пачук закрывается крышкой 9, в которой предусмотрены патрубки: для вентиляции 10, для подачи растворов 11 и реагентов 12, для подачи сжатого воздуха в циркулятор 13, а также люк для обслуживания верхней части аппарата.
Последовательно соединенные пачуки устанавливаются на одном уровне и пульпа в последующие аппараты поступает самотеком. Пульпа входит в аппарат через патрубок 14, а выходит через патрубок 15.
Пачуки аналогичной конструкции используются также для обезвреживания хвостов цианирования.
Техническая характеристика пачуков цианирования и обезвреживания приведена в табл. III.6.
Аппаратура сорбционного выщелачивания

Сорбционное выщелачивание осуществляется также в пневматических перемешивателях типа «пачук», имеющих некоторые конструктивные особенности. Сорбционные пачуки (рис. III.18) отличаются от пачуков цианирования наличием дренажных устройств для отделения смолы от пульпы и аэролифта для транспортировки пульпы и смолы. Дренажные устройства располагаются в надстройке 2, устанавливаемой на верхней части корпуса пачука 1. Они включают сборник пульпы 3, в днище которого имеются щели для направления потока пульпы и сорбента на дренажные сетки 4, закрепленные на съемных рамках. Дренажные сетки бывают тканые, простого или саржевого плетения, из проволоки диаметром 0,25—0,35 мм из нержавеющей стали марок Х18Н9Т или Х18Н10Т; размер отверстия сетки (ячейки) 0,4 мм.
Производительность дренажей для глинистых руд не превышает 25 м3/ч, а для кристаллических она достигает 50 м3/ч на 1 м2 сетки. Для нормальной работы дренажей необходимы предварительное удаление из пульпы древесной щепы грохочением и систематическая очистка сеток.
Аппаратура сорбционного выщелачивания

Под дренажными сетками установлены лотки 5 для сбора пульпы и вывода ее из пачука. Отделяемая от пульпы смола +0,4 мм скатывается с сетки обратно в пачук, а частично отсекается в желоб 6, по которому самотеком транспортируется в предшествующий пачук. Количество смолы, выводимой из пачука, регулируется в широких пределах положением отсекателя, состоящего из подвижного лотка, перемещаемого по отношению к краю сетки.
Смола поступает в пачук через патрубок 13 с углом наклона не менее 15°, а пульпа — через патрубок 14. Верхняя крышка дренажной надстройки снабжена двумя люками 7 для осмотра, ремонта и монтажа аэролифта, а также вентиляционным патрубком 16. Для предотвращения захвата пульпы вентиляцией над аэролифтом устанавливается отражатель 77.
Подача пульпы со смолой на сетчатый дренаж производится при помощи аэролифта 12, прикрепляемого пластинами к корпусу пачука. В нижней части пачука расположены диелегатор 11, 15 и люк для аварийного освобождения 8.
Расход воздуха на транспортировку пульпы зависит от ряда факторов (плотность пульпы, высота подъема, давление воздуха и др.) и находится в пределах 1—2 м3/м3 пульпы. Давление воздуха для работы аэролифта не превышает 2 ат. Расход и давление воздуха для перемешивания пульпы такие же, как и в пачуках цианирования.
Уровень пульпы в пачуках зависит от количества пульпы, поступающей в аппарат и откачиваемой аэролифтом, и поддерживается на 0,8—1 м ниже верхней кромки чана.
Поддержание оптимального уровня пульпы в каждом пачуке по всей технологической цепи осуществляется автоматической системой, воздействующей на подачу сжатого воздуха в аэролифты. При снижении уровня пульпы регулирующий клапан уменьшает подачу воздуха в аэролифт, снижая скорость выгрузки пульпы.
Техническая характеристика пачуков сорбционного выщелачивания (данные ВНИИпрозолото) приведена в табл. III.7.
Аппаратура сорбционного выщелачивания

На Лебединской ионообменной установке дренажные устройства находятся в верхней части пачука, и пульпа со смолой поступает на сетки, падая на них из трубы аэролифта, вследствие чего производительность сетки по пульпе увеличивается, но сама сетка быстро изнашивается. На Куранахской ЗИФ установлены пачуки с расположением дренажных устройств на крышках аппаратов. В этих пачуках пульпа из распределителя изливается на сетки свободно, без удара при падении, при этом происходит быстрое забивание отверстий сетки рудными частицами, и пропускная способность пачука значительно снижается. Во избежание этого необходимо периодически очищать засоренные дренажные сетки промывкой их сильной струей воды или продувкой сжатым воздухом.
Техническая характеристика пачуков двух типов приведена в табл. III.8.
Аппаратура сорбционного выщелачивания

К недостаткам сорбционных аппаратов типа «пачук» относятся: 1) большая единовременная загрузка смолы; 2) большое число ступеней сорбции и большая площадь, занимаемая оборудованием; 3) большой расход воздуха на перемешивание и транспортирование смолы и пульпы; 4) повышенный расход смолы при многократном прохождении по поверхности дренажных сит с возвратом большей части ее обратно в пачук; 5) возможность «проскока» смолы и пульпы через аппарат без необходимого времени контакта.
Отмеченные недостатки в значительной мере устранены в сорбционных аппаратах типа пульсационных колонн с распределительной насадкой (рис. III.19). Колонна состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, верхней 2 и нижней 3 распределительных зон. Корпус содержит распределительную насадку, состоящую из ряда горизонтальных перфорированных тарелок. Наиболее совершенной является насадка типа КРИМЗ, применяемая в пульсационных колоннах, служащих для экстракции и сорбции. Она выполнена в виде дисков (рис. III.20), диаметр которых на 1—2 мм меньше диаметра колонны. На поверхности диска имеется максимально возможное (исходя из условий прочности) количество отверстий, снабженных направляющими лопатками, расположенными под углом 30° к поверхности. Лопатки на двух соседних тарелках направлены в противоположные стороны, что обеспечивает спиральное движение фаз по высоте колонны на последовательно расположенных тарелках по часовой стрелке и против нее.
Аппаратура сорбционного выщелачивания

Пульсационная сорбционная колонна может работать в противоточном и прямоточном режимах. В первом случае в верхней расширенной части колонны имеется кольцевой желоб 2 для слива пульпы, движущейся по колонне вверх, и труба 1 для ввода ионита, опускающегося вниз. В нижнюю зону колонны вводятся трубопровод от пульсационной камеры 77, воздухопровод для аэрации пульпы при совмещении процессов сорбции и выщелачивания золота и труба аэролифта 8 для вывода ионита на дренажное сито.
При сорбционном выщелачивании цианистых пульп, из-за малой разницы в плотностях пульпы и сорбента предпочтительно применять прямоточный режим. В этом случае пульпа и смола поступают в колонну сверху, а выводятся из нижней зоны аэролифтом с подачей на дренажное сито, установленное выше колонны. По другому варианту — пульпа и смола поступают в нижнюю часть колонны, а выгружаются через верхнюю разделительную часть на Дренажное сито. Одна прямоточная колонна соответствует одной ступени сорбции.
Аппаратура сорбционного выщелачивания

Применение пульсационных колонн с насадкой КРИМЗ обеспечивает большую эффективность процессов сорбции и выщелачивания, позволяет в 2—3 раза сократить продолжительность процесса и значительно уменьшить единовременную загрузку сорбента.
Хвостовая пульпа из последнего аппарата сорбционного выщелачивания направляется на контрольный вибрационный грохот с ответстиями сита 0,4 мм для отделения крупных частиц смолы, попавших в хвосты из-за повреждения дренажных сит и по другим причинам. После этого пульпа поступает в пачуки обезвреживания для разложения цианистых соединений и затем транспортируется в хвостохранилище.