CIL 또는 CIP 침출 탱크 작동 방식: 금 회수를 결정하는 6가지 부분

CIL 침출 탱크 내부: 탄소-금 접촉을 결정하는 6개 부품

침출된 탄소 탱크는 탄소가 투입된 교반 냄비가 아닙니다. 이는 동일한 입방미터의 펄프에서 세 가지 사건이 동시에 발생해야 하는 당황스럽고 공기가 통하며 느리게 회전하는 반응기입니다. 시안화물은 광석 표면에서 금을 용해시키고, 용존 산소는 용해 과정을 유지하며, 활성탄은 금-시안화물 복합체를 흡수하여 맥석 광물을 훔칠 만큼 빠르게 흡수합니다. 껍질 내부의 모든 기계적 세부 사항은 세 가지 사건이 함께 발생하도록 유지하기 위해 존재하며, 이들 모두는 식물이 복구 목표를 놓치는 이유가 될 수 있습니다.

실질적인 결과는 간단합니다. CIL 탱크의 크기는 화학적으로 결정되지만 기계적으로는 실패합니다. 공장에서 탄소가 "금을 흡수하지 않는다"고 보고하는 경우 근본 원인은 광석이나 시약 투여의 결함보다는 정착 구역, 막힌 스크린, 구부러진 샤프트 또는 조용하게 막힌 공기 라인인 경우가 더 많습니다.

펄프가 CIL 탱크 열차를 통해 이동하는 방법

펄프는 첫 번째 탱크로 들어가 중력에 의해 세탁실을 통해 두 번째 탱크로 흘러가며 직렬로 연결된 6~12개의 탱크를 통해 계속됩니다. CIL 회로의 총 보존 시간은 일반적으로 20~30시간이며, 이는 탱크당 대략 3~5시간 정도 소요됩니다. 캐스케이드가 작동하는 이유는 탱크가 단계 사이에 300~500mm의 자유 낙하가 있는 계단식 기초 위에 있기 때문입니다. 낙하폭이 너무 작아지면 펄프가 쌓이고, 너무 크면 탱크 대신 세탁실에 공기를 공급하게 됩니다.

용액 속의 금 테너는 기차를 따라 가파르게 떨어지며, 그 낙하의 모양은 회로가 건강한지 여부를 알려줍니다. 일반적인 프로필은 다음과 같습니다.

탱크 4가 여전히 3mg/L를 운반하고 탱크 6이 2.5mg/L를 운반한다면 열차의 꼬리는 아무 일도 하지 않고 회로는 단락됩니다. 그 패턴은 거의 항상 기계적입니다. 스크린 주위를 우회하는 거친 고체, 잘못 배치된 스파저 아래의 데드존 또는 단계 사이에서 이동을 멈춘 탄소 등입니다.

탄소는 다른 방향으로 움직입니다. 신선하거나 재생된 탄소는 마지막 탱크에 추가되고, 공수 또는 이송을 통해 12~24시간마다 한 단계 상류로 이동하며, 적재된 탄소는 용출되기 전에 2,000~7,000g/t의 속도로 첫 번째 탱크에서 세척됩니다. 탄소와 펄프는 반대 방향으로 이동하기 때문에 탄소는 항상 금 테너가 가장 높은 탱크에서 가장 풍부한 용액을 만나고, 새로 침출된 펄프는 마지막 탱크에서 가장 깨끗한 탄소를 만납니다. 이러한 역류 배열 덕분에 잘 작동되는 회로는 자유 제분 산화물 광석의 회수율을 92~95% 이상으로 높일 수 있습니다.

탄소 재고는 탄소 등급만큼 중요합니다. 일반적인 펄프 10~25g/L에서 100m³ 작업량은 단계당 1~2.5톤의 탄소를 보유하므로 6개 탱크 열차는 8~15톤을 운반합니다. 고장과 펌프 손상을 가리기 위해 한 달에 0.5톤을 잃는 것은 복구 보고서에 전혀 나타나지 않는 연간 5자리 비용입니다.

CIP와 CIL: 동일한 탱크 쉘, 다른 작업

CIP 회로에서는 탄소가 도착하기 전에 침출이 완료됩니다. 시안화물과 공기가 포함된 4~8개의 침출 탱크가 용해를 수행하고, 뒤따르는 흡착 탱크에는 탄소만 보관됩니다. CIL 회로에서 탄소는 침출 탱크 자체에 위치하므로 동일한 용기에서 동일한 금 이온에 대해 용해 및 흡착이 경쟁합니다. 이 단 하나의 차이점이 탱크 수부터 탄소 소비까지 거의 모든 후속 설계 결정을 좌우합니다.

비교는 추상적으로 어떤 프로세스가 더 나은지에 대한 것이 아닙니다. 그것은 광석이 금을 얼마나 빨리 방출하는지, 그리고 맥석이 금을 되찾기 위해 얼마나 공격적으로 노력하는지에 관한 것입니다. 4시간 안에 침출되는 광석은 CIL로부터 거의 이득을 얻지 못하며 탄소 소모에 따른 비용을 지불합니다. 30시간이 필요한 광석이나 용액에서 금을 흡착하는 탄소질 물질을 함유한 광석은 흡착 섹션이 아무리 잘 작동하더라도 CIP 회로에서 몇 퍼센트의 회수율을 잃게 됩니다.

혼합, 공기 및 산소: 회복을 결정하는 세 가지 입력

교반은 단지 휘젓는 것이 아니라 중단되어야 합니다.

고전적인 목표는 정지된 속도, 즉 어떤 입자도 바닥에서 1~2초 이상 움직이지 않고 머무르는 임펠러 rpm입니다. 그 아래로 흐르면 거친 고체가 원뿔에 층을 형성하고 금과 탄소를 함께 가져갑니다. 그 이상으로 달리면 샤프트 피로, 더 높은 전력 소모, 임펠러와 배플에 대한 더 많은 탄소 소모 외에는 아무것도 살 수 없습니다. 실제로 대부분의 CIL 탱크는 방금 정지된 속도의 1.1~1.3배 속도로 작동하며, 이는 일반적인 40% 고형물 펄프의 경우 m³당 1~3kW에 도달합니다.

공기는 유량계가 있는 시약입니다.

시안화물 침출은 산소를 소비하며, 조건이 바뀌면 시안화물 자체가 산화되어 시안산염으로 변합니다. 탱크 배출구에서 측정된 용존 산소는 5mg/L 이상으로 유지되어야 하며, 잘 작동되는 대부분의 회로는 6~8mg/L를 목표로 합니다. 4mg/L 미만에서는 침출 속도가 급격하게 떨어지며 탄소는 금이 방출되지 않을 때까지 기다립니다. 공기 살포는 pH가 떨어지면 시안화수소도 제거하므로 석회와 적절한 산소를 사용하여 10~11의 pH 제어가 함께 관리되며 결코 별도로 관리되지 않습니다.

배플과 스파저 위치가 흐름 패턴을 결정합니다.

임펠러 바로 아래에 있는 스파저는 좋은 가스 분산을 제공하지만 위에서 아래로의 회전율은 좋지 않습니다. 드래프트 튜브 내부에 배치된 스파저는 강력한 순환을 제공하지만 공기 유속이 너무 높으면 가스가 잠길 위험이 있습니다. 탄소 탱크의 신뢰할 수 있는 배열은 내부에 스파저가 있는 중앙 흡출관, 벽에 4개의 배플, 임펠러와 바닥 사이의 간격이 임펠러 직경의 0.3~0.5배인 것입니다.

탱크 크기 조정: 펄프 밀도, 체류 시간 및 작업량

침출 회로의 거의 모든 크기 오류는 슬러리 양과 고형물 톤수를 혼합하는 데서 발생합니다. 이 순서대로 숫자를 계산하면 탱크 크기가 작아져 논쟁의 여지가 거의 없습니다.

1. 건조 고형물 공급(예: 500t/d)을 사용합니다.
2. 고형분 중량 비율(예: 40%)로 나누어 1,250t/d의 슬러리를 얻습니다.
3. 슬러리 비중(일반적으로 해당 밀도에서 1.40~1.50)으로 나누어 약 860m³/d의 펄프를 얻습니다.
4. 필요한 체류 시간(예: 24시간)을 곱하면 작업량이 860m³가 됩니다.
5. 단계 수로 나누면(예: 8개) 탱크당 대략 108m³가 됩니다.
6. 펄프 레벨 위에 10~15% 건현을 추가하고 그 아래에 원뿔 체적을 추가합니다.

높이 대 직경 비율이 1.2인 경우 작업량 108m3는 직선 길이가 5.8m이고 직경이 약 4.8m인 탱크에 해당합니다. 동일한 작업을 50% 고형분으로 늘리면 슬러리 양이 대략 5분의 1로 줄어듭니다. 이는 교반기에 이제 눈에 띄게 더 많은 토크가 필요하고 탄소가 더 무거운 펄프에 분산된 상태를 유지하기 위해 애쓰는 것을 발견할 때까지는 절약처럼 보입니다.

두 가지 경험 법칙을 통해 엔지니어는 문제를 피할 수 있습니다. 첫째, 3시간 미만의 유지 시간을 위해 마지막 단계를 설계하지 마십시오. 최종 탱크는 가장 낮은 금 테너를 전달하며 꼬리 값에 도달하는 데 시간이 필요합니다. 둘째, 탱크 직경과 임펠러 직경의 비율을 2.5에서 3.5 사이로 유지하십시오. 해당 밴드 외부에서는 임펠러가 너무 작아 전체 볼륨을 이동할 수 없거나 탱크가 너무 좁아 안정적인 순환 루프를 개발할 수 없습니다.

탱크 내부 탄소 관리

활성탄은 회로에서 가장 비싼 소모품이며 손상되기 가장 쉬운 것입니다. 금 회수의 표준 등급은 6×12 메쉬의 코코넛 껍질 탄소로, 수천 번의 이동 주기를 견딜 수 있을 만큼 단단하고 몇 시간 안에 로드할 수 있을 만큼 속도가 빠릅니다. 펄프의 농도는 일반적으로 10~25g/L입니다. 농도가 높을수록 로딩 시간은 단축되지만 마모, 스크리닝 부하 및 용출을 통해 순환하는 탄소의 양은 증가합니다.

열차를 따라 적재하는 것은 골드 테너와 동일한 역류 논리를 따르지만 그 반대입니다.

세 가지 운영 습관이 해당 프로필을 보호합니다. 단일 단계에서는 사이클당 약 1,500g/t 이상을 로드하도록 요구되지 않을 정도로 탄소를 자주 발전시킵니다. 각 탱크의 설계된 탄소 농도가 실제로 측정하는 농도가 되도록 단계 간 스크린을 깨끗하게 유지하십시오. 그리고 칼슘이나 스케일이 존재할 경우 용출되기 전에 산으로 탄소를 세척하십시오. 왜냐하면 표면의 탄산염 껍질이 금 복합체가 모공을 채우는 것보다 훨씬 더 효과적으로 모공을 차단하기 때문입니다. 회전식 가마에서 650~750°C에서 재생하면 대부분의 활동이 복원되며, 느낌보다는 숫자로 활동을 추적하는 식물은 일반적으로 탄소를 교체하기 전에 몇 년 동안 탄소를 계속 사용합니다.

CIL 및 CIP 탱크의 작동 매개변수 참조

문제 해결: 실제 침출 탱크에서 발견된 8가지 고장

• 콘 샌딩. 임펠러 트림 후 팁 속도가 떨어지거나 스파저가 공기 리프트를 막아서 죽이기 때문에 거친 고형물이 침전됩니다. 광석 혼합물을 만지기 전에 시운전 기준선과 비교하여 전력 소모량을 확인하십시오.
• 오버플로 시 탄소. 리텐션 스크린에 구멍이 있거나, 펄프 레벨이 스크린 상단 위로 흐르거나, 유속이 스크린 용량을 초과했습니다. 대부분의 경우 화면 조리개는 문제가 되지 않습니다. 펄프 수준이다.
• 단락. 배플이 없거나 입구와 출구가 너무 가깝기 때문에 펄프가 설계 유지보다 입구에서 출구로 빠르게 이동합니다. 추적자 테스트는 오후에 논쟁을 해결합니다.
• 탄소 오염. 신선한 카본을 추가해도 적재 용량이 떨어집니다. 탄산칼슘, 석고 및 밀 회로의 오일은 모두 모공을 차단합니다. 산성 세척과 더욱 엄격한 오일 관리로 이 문제가 해결됩니다.
• 바닥에 산소 결핍. 공기가 건조되지 않거나 링이 느린 흐름 영역에 있기 때문에 스파저 구멍이 스케일로 막힙니다. 단계별로 기록된 용존 산소는 회복이 떨어지기 오래 전에 이를 노출시킵니다.
• 탄소의 초과 벌금. 팁 속도가 5m/s를 초과하거나 탄소가 공수 장치 대신 원심 펌프를 통해 전달되거나 탄소가 작업에 비해 너무 무르면 마모가 증가합니다.
• 스크린 블라인드. 나무 조각, 섬유질, 거친 운모가 구멍을 막습니다. 각 전진 시 저압 수관을 사용하여 스크린을 세척하는 데는 몇 분이 소요되고 단계가 절약됩니다.
• 진동 및 샤프트 고장. 일반적으로 정지 후 하나의 임펠러 블레이드에 고체가 쌓이거나 시동 중에 임계 속도에 도달합니다. 샤프트를 차단하고 재구축할 때마다 런아웃을 확인하면 대부분의 문제를 방지할 수 있습니다.

이들 중 두 개는 금 회로에 대해 특별히 언급할 가치가 있습니다. 사전 강탈 광석에서 전투의 절반은 탄소 물질이 접촉하기 전에 탄소를 용해된 금과 접촉시키는 것이므로 첫 번째 탱크의 혼합 강도와 탄소 농도는 하류의 어떤 것보다 중요합니다. 금 회수 업그레이드 경로를 따른 솔로몬 제도 농축기 개조 및 확장에서는 단락된 회로에 탱크 용량을 추가하면 회수율을 곱하지 않고 비용이 증가하기 때문에 보유 시간과 탱크 구성을 단순히 확장하는 것이 아니라 재작업했습니다.

가동 중지 시간을 유발하는 재료 및 기계적 세부 사항

침출 탱크의 젖은 쪽은 뜨겁고, 알칼리성이며, 연마성이 있고, 염화물을 함유한 펄프에 존재하며 이러한 조합으로 인해 대부분의 지름길을 제거할 수 있습니다. 3~6mm의 고무 라이닝이 있는 탄소강 쉘 또는 적절하게 적용된 에폭시 시스템은 대부분의 금 회로를 처리합니다. 염화물 수준이 높거나 광석이 산 세척으로 처리되는 경우 첫 번째 청구서가 더 높더라도 10년 동안 304 또는 316L 스테인리스가 더 저렴한 옵션이 됩니다.

임펠러는 유지관리 비용을 결정하는 부품입니다. 고크롬 주물은 연마성 펄프에서도 잘 지속되고, 고무로 덮인 강철은 트램프 재료의 충격을 흡수하며, 316L은 공격적인 화학 반응에 적합합니다. 샤프트에는 부식 피로가 시작되고 대부분의 샤프트 파손이 시작되는 펄프 라인에 고무 또는 HDPE 슬리브가 필요합니다. 기어박스는 일반적으로 침전된 고형물이 가득 찬 탱크의 시동 토크에 맞게 크기가 결정됩니다. 구동 토크만으로 선택된 기어박스는 첫 번째 전원 중단 시 고장이 발생하기를 기다리는 기어박스입니다.

현장의 도면에서 사소해 보이는 세부 사항. 교대 근무 시 탱크를 비울 수 있을 만큼 큰 배수 밸브, 펄프 라인 위의 접근 통로, 임펠러 어셈블리에 적합한 리프팅 러그, 비계 없이 막힌 스크린에 접근할 수 있는 탈착식 덮개가 있는 세탁 장치가 모두 해당 범주에 속합니다. 가격만으로 구매하는 공장은 일반적으로 계획되지 않은 첫 번째 가동 중단 중에 이러한 세부 정보를 발견합니다.

침출조 또는 흡착조 주문 시 지정 사항

명확한 문의를 통해 유용한 견적을 얻을 수 있습니다. 모호한 사람들은 추측된 교반기가 있는 탱크 껍질을 얻고 추측은 항상 보수적이므로 비용이 많이 듭니다.

1. 일일 건조 고형물 처리량(톤)과 설계 및 최대값.
2. 고형물 비중과 목표 펄프 밀도의 범위는 중량 기준입니다.
3. 각 단계별 요구 보유 시간 및 총 단계 수입니다.
4. 입자 크기 분포, 특히 최고 크기와 미세분율은 정지 속도를 구동합니다.
5. 시안화물 및 석회 투여량 범위, pH 창 및 용존 산소 목표.
6. 용리 시 예상되는 탄소 크기, 농도 및 로딩.
7. 회로에 계획된 염화물, 황산염 및 산 세척을 다루는 화학 보고서.
8. 레이아웃 제약: 사용 가능한 설치 공간, 헤드룸, 기초 수준 및 필요한 캐스케이드 드롭.
9. 전원 공급 장치 전압 및 주파수와 가변 주파수 드라이브의 의도 여부.
10. 고도, 주변 온도 및 지진 분류를 포함한 현장 조건.

한 가지 항목은 정기적으로 잊혀지고 정기적으로 비용이 많이 듭니다. 바로 펄프의 유리 시안화물 농도입니다. 안감과 소매의 엘라스토머 선택을 변경하고 탄소 등급 권장 사항을 변경합니다. 또 다른 하나는 의도된 유지 관리 전략입니다. 6개월마다 임펠러를 검사할 계획인 공장은 2년 동안 중단 없이 운영될 계획보다 더 큰 통로와 더 나은 접근성이 필요합니다.

구리-금 및 다금속 회로의 경우 침출 탱크가 단독으로 사용되는 경우는 거의 없습니다. 안휘 구리-금 황철석 프로젝트는 침출 및 흡착 단계가 원시 광석이 아닌 부유 농축물에 대해 크기를 조정해야 했고 해당 농축물의 펄프 유변학이 헤드 등급보다 임펠러 선택을 더 많이 주도했기 때문에 유용한 참고 자료입니다. 제안을 비교하는 구매자는 킬로와트 정격뿐만 아니라 각 교반기 뒤에 있는 특정 혼합 계산을 요청해야 합니다.

회로 시운전: 처음 30일

침출 열차 시운전은 금에 관한 것 이전에 대부분 물과 고형물에 관한 것입니다. 대부분의 초기 손상을 방지하는 순서는 다음과 같습니다.

1. 안감이 닫히기 전에 모든 쉘과 세탁물에 수압 테스트를 한 다음 따뜻한 첫날 이후 플랜지 토크를 다시 확인하십시오.
2. 각 교반기를 물 속에서 4시간 동안 작동시키면서 설계 수준에서 진동, 베어링 온도 및 모터 전류를 기록합니다.
3. 유량계를 읽는 것이 아니라 탱크 표면 전체의 끓는점 패턴을 관찰하여 스파저 공기 분포를 확인하십시오.
4. 콘 압력과 임펠러 전류를 관찰하면서 며칠에 걸쳐 고형분을 15~20%로 도입하고 설계 밀도를 높입니다.
5. 펄프 밀도가 안정된 후에만 탄소를 추가한 다음 스크린이 설계 흐름에서 이를 유지하는지 확인하십시오.
6. 샘플링 루틴을 조기에 설정하십시오. 각 단계의 용액 테너 및 유리 시안화물, 각 배출구의 용존 산소, 각 탱크의 탄소 농도.
7. 설계 처리량에서 기본 진동 및 전력 수치를 기록합니다. 이후의 모든 유지 관리 결정은 해당 기준을 기준으로 측정되어야 합니다.

가장 흔한 시운전 실수는 첫날 최대 밀도로 시작하는 것입니다. 냉간 시동으로 인해 침전된 고형물은 몇 초 내에 임펠러를 잠글 수 있으며, 그로 인한 샤프트 손상으로 인해 램프업이 몇 주 지연됩니다.

구매자가 가장 자주 묻는 질문