كيف يعمل خزان الترشيح CIL أو CIP: ستة أجزاء تحدد عملية استرداد الذهب

داخل خزان الترشيح CIL: الأجزاء الستة التي تحدد الاتصال بالذهب والكربون

إن خزان الكربون الموجود في الترشيح ليس وعاءً مقلبًا يتم فيه إلقاء الكربون فيه. إنه مفاعل محير، مهوى، بطيء الدوران حيث يجب أن تحدث ثلاثة أحداث في نفس المتر المكعب من اللب في نفس الوقت: يذيب السيانيد الذهب من سطح الخام، ويحافظ الأكسجين المذاب على حركة الذوبان، ويمتص الكربون المنشط مركب سيانيد الذهب بسرعة كافية للتغلب على معادن الشوائب التي قد تسرقه. توجد كل التفاصيل الميكانيكية داخل الغلاف للحفاظ على حدوث تلك الأحداث الثلاثة معًا، ويمكن أن يكون كل واحد منها سببًا في فشل المصنع في تحقيق هدف التعافي.

والنتيجة العملية بسيطة: يتم تحديد حجم خزان CIL حسب الكيمياء ولكنه يفشل بواسطة الميكانيكا. عندما يبلغ أحد المصانع أن الكربون "لا يلتقط الذهب"، فإن السبب الجذري غالبًا ما يكون منطقة ترسيب، أو شاشة عمياء، أو عمود منحني أو خط هواء تم حظره بهدوء أكثر من خطأ في الخام أو جرعات الكاشف.

كيف ينتقل اللب عبر قطار خزان CIL

يدخل اللب إلى الخزان الأول، ويتدفق بالجاذبية عبر المغسلة إلى الخزان الثاني، ويستمر خلال ستة إلى اثني عشر خزانًا على التوالي. عادةً ما يصل إجمالي الاحتفاظ في دائرة CIL إلى ما بين 20 إلى 30 ساعة، وهو ما يصل إلى 3 إلى 5 ساعات تقريبًا لكل خزان. يعمل الشلال لأن الخزانات ترتكز على أساس متدرج مع سقوط حر يتراوح من 300 إلى 500 ملم بين المراحل. اجعل هذا السقوط صغيرًا جدًا وسيعود اللب احتياطيًا، واجعله كبيرًا جدًا وقم بتهوية الغسيل بدلاً من الخزان.

يهبط مضمون الذهب في المحلول بشكل حاد على طول القطار، ويخبرك شكل هذا الانخفاض ما إذا كانت الدائرة سليمة أم لا. يبدو الملف الشخصي العادي كما يلي:

إذا كان الخزان 4 لا يزال يحمل 3 ملجم/لتر بينما الخزان 6 يحمل 2.5 ملجم/لتر، فهذا يعني أن ذيل القطار لا يقوم بأي شغل وتحصل دائرة كهربائية قصيرة. هذا النمط غالبًا ما يكون ميكانيكيًا: مواد صلبة خشنة تلتف حول الشاشة، أو منطقة ميتة أسفل قاذف تم وضعه بشكل سيء، أو كربون توقف عن الحركة بين المراحل.

الكربون يسير في الاتجاه الآخر. تتم إضافة الكربون الطازج أو المتجدد إلى الخزان الأخير، ويتم نقله بواسطة عمليات النقل الجوي أو النقل مرحلة واحدة إلى أعلى كل 12 إلى 24 ساعة، ويتم غسل الكربون المحمل من الخزان الأول بمعدل 2000 إلى 7000 جرام/طن قبل الذهاب إلى الشطف. ونظرًا لأن الكربون واللب يتحركان في اتجاهين متعاكسين، فإن الكربون يلتقي دائمًا بالمحلول الأغنى في الخزان حيث يكون محتوى الذهب في أعلى مستوياته، ويلتقي اللب المتسرب حديثًا مع الكربون الأنظف في الخزان الأخير. هذا الترتيب المضاد للتيار هو ما يسمح للدائرة التي تعمل بشكل جيد بدفع الانتعاش إلى ما يزيد عن 92 إلى 95 بالمائة على خام أكسيد الطحن الحر.

إن مخزون الكربون مهم بقدر أهمية درجة الكربون. عند معدل نموذجي يتراوح من 10 إلى 25 جم/لتر من اللب، فإن حجم العمل 100 متر مكعب يحتوي على 1 إلى 2.5 طن من الكربون لكل مرحلة، لذا فإن القطار المكون من ستة خزانات يحمل 8 إلى 15 طنًا. إن خسارة نصف طن شهريًا لفحص الأعطال وتلف المضخات هي تكلفة سنوية مكونة من خمسة أرقام ولا تظهر أبدًا في تقرير التعافي.

CIP وCIL: نفس هيكل الخزان، ووظيفة مختلفة

في دائرة CIP، يتم الانتهاء من الترشيح قبل وصول الكربون. تقوم أربعة إلى ثمانية خزانات ترشيح تحتوي على السيانيد والهواء بعملية الذوبان، وخزانات الامتزاز التي تليها تحتوي على الكربون ولا شيء آخر. في دائرة CIL، يوجد الكربون في خزانات الترشيح نفسها، لذلك يتنافس الذوبان والامتزاز على نفس أيونات الذهب في نفس الوعاء. هذا الاختلاف الوحيد هو الذي يدفع كل قرارات التصميم اللاحقة تقريبًا، بدءًا من عدد الخزانات وحتى استهلاك الكربون.

المقارنة لا تتعلق بأي عملية أفضل من الناحية النظرية. يتعلق الأمر بمدى سرعة إطلاق خامك للذهب ومدى قوة محاولتك لاستعادته. فالخام الذي يرشح في أربع ساعات لا يكسب سوى القليل من CIL ويدفع ثمنه في استنزاف الكربون؛ الخام الذي يحتاج إلى ثلاثين ساعة، أو الخام الذي يحتوي على مادة كربونية تمتص الذهب من المحلول، سوف يفقد عدة نقاط مئوية من الاسترداد في دائرة التنظيف المكاني (CIP) بغض النظر عن مدى جودة تشغيل قسم الامتزاز.

الخلط والهواء والأكسجين: المدخلات الثلاثة التي تقرر الانتعاش

يجب أن يتوقف التحريض، وليس مجرد التحريك

الهدف الكلاسيكي هو السرعة المعلقة للتو، أي عدد دورات المكره في الدقيقة، حيث لا يبقى أي جسيم بلا حراك في القاع لأكثر من ثانية أو ثانيتين. اركض تحته وستبني المواد الصلبة الخشنة طبقة في المخروط، آخذة معها الذهب والكربون. اركض أعلى بكثير ولن تشتري شيئًا سوى إجهاد العمود وسحب الطاقة الأعلى والمزيد من استنزاف الكربون ضد المكره والحواجز. من الناحية العملية، تصل سرعة معظم خزانات CIL إلى 1.1 إلى 1.3 مرة من السرعة المعلقة للتو، والتي تصل إلى 1 إلى 3 كيلووات لكل متر مكعب بالنسبة للعجائن الصلبة النموذجية بنسبة 40 بالمائة.

الهواء كاشف بمقياس التدفق

يستهلك ترشيح السيانيد الأكسجين، ويتأكسد السيانيد نفسه إلى السيانات إذا انحرفت الظروف. يجب أن يظل الأكسجين المذاب المقاس عند مخرج الخزان أعلى من 5 ملجم / لتر، وتستهدف معظم الدوائر جيدة التشغيل 6 إلى 8 ملجم / لتر. أقل من 4 ملغم/لتر، تنخفض حركية الترشيح بشكل حاد وينتظر الكربون ببساطة الذهب الذي لم يتم إطلاقه. يؤدي رش الهواء أيضًا إلى إزالة سيانيد الهيدروجين إذا سمح للأس الهيدروجيني بالانخفاض، لذلك يتم التحكم في التحكم في الأس الهيدروجيني عند 10 إلى 11 باستخدام الجير والأكسجين الكافي معًا، وليس بشكل منفصل أبدًا.

تحدد الحواجز وموضع القاذف نمط التدفق

يوفر القاذف الذي يجلس مباشرة تحت المكره تشتتًا جيدًا للغاز ولكن دورانه ضعيف من الأعلى إلى الأسفل. يوفر جهاز الرش الموجود داخل أنبوب السحب دورانًا قويًا ولكنه يخاطر بقفل الغاز إذا كان معدل الهواء مرتفعًا جدًا. الترتيب الموثوق به لخزان الكربون عبارة عن أنبوب سحب مركزي مع وجود القاذف بداخله، وأربعة حواجز على الحائط، ومساحة بين المكره وأسفله تبلغ 0.3 إلى 0.5 مرة قطر المكره.

تحديد حجم الخزان: كثافة اللب، ووقت الاحتفاظ به، وحجم العمل

يرجع كل خطأ في التحجيم تقريبًا في دائرة الترشيح إلى خلط حجم الملاط مع حمولة المواد الصلبة. قم بعمل الأرقام بهذا الترتيب وستسقط أبعاد الخزان دون مجال كبير للنقاش.

1. لنأخذ على سبيل المثال تغذية المواد الصلبة الجافة، 500 طن/يوم.
2. قسّم على جزء المواد الصلبة حسب الوزن، على سبيل المثال 40 بالمائة، لتحصل على 1250 طنًا في اليوم من الملاط.
3. يتم التقسيم حسب الوزن النوعي للملاط، والذي يتراوح عادة من 1.40 إلى 1.50 عند تلك الكثافة، مما يعطي حوالي 860 متر مكعب/يوم من اللب.
4. اضربها في وقت الاستبقاء المطلوب، على سبيل المثال 24 ساعة، لتحصل على 860 مترًا مكعبًا من حجم العمل.
5. نقسم على عدد المراحل، على سبيل المثال ثمانية، يعطينا تقريبًا 108 مترًا مكعبًا لكل خزان.
6. أضف 10 إلى 15 بالمائة من سطح الطفو فوق مستوى اللب وحجم المخروط الموجود أسفله.

وبنسبة ارتفاع إلى قطر تبلغ 1.2، فإن حجم العمل الذي تبلغ سعته 108 مترًا مكعبًا يتوافق مع خزان يبلغ قطره حوالي 4.8 مترًا وجانبه المستقيم 5.8 مترًا. ادفع نفس الرسوم إلى 50 بالمائة من المواد الصلبة وينخفض ​​حجم الملاط بمقدار الخمس تقريبًا، وهو ما يبدو وكأنه توفير حتى تكتشف أن المحرض يحتاج الآن إلى عزم دوران أكبر بشكل ملحوظ وأن الكربون يكافح من أجل البقاء مشتتًا في اللب الأثقل.

هناك قاعدتان أساسيتان تبقي المهندسين بعيدًا عن المشاكل. أولاً، لا تصمم أبدًا المرحلة الأخيرة لمدة تقل عن ثلاث ساعات من الاحتفاظ بها؛ يحمل الخزان الأخير أدنى مدة ذهبية ويحتاج إلى وقت للوصول إلى القيمة الخلفية. ثانيًا، حافظ على نسبة قطر الخزان إلى قطر المكره بين 2.5 و3.5. خارج هذا النطاق، إما أن تكون المكره أصغر من أن تحرك الحجم بأكمله أو أن الخزان ضيق جدًا بحيث لا يمكنه إنشاء حلقة دوران مستقرة.

إدارة الكربون داخل الخزان

الكربون المنشط هو أغلى المواد الاستهلاكية في الدائرة وأسهل شيء يمكن أن يتلف. إن الدرجة القياسية لاستعادة الذهب هي كربون قشرة جوز الهند بشبكة 6×12، وهي صلبة بما يكفي للبقاء على قيد الحياة لآلاف دورات النقل وسريعة بما يكفي في حركيتها للتحميل في غضون ساعات قليلة. عادة ما يتراوح التركيز في اللب بين 10 و 25 جم / لتر. تعمل التركيزات الأعلى على تقصير وقت التحميل ولكنها تزيد من الاستنزاف وحمل الفحص وكمية الكربون المتداولة من خلال الشطف.

التحميل على طول القطار يتبع نفس منطق التيار المعاكس مثل التينور الذهبي، ولكن في الاتجاه المعاكس:

هناك ثلاث عادات تشغيلية تحمي هذا الملف الشخصي. يتم تقديم الكربون في كثير من الأحيان بدرجة كافية بحيث لا يُطلب من أي مرحلة واحدة تحميل أكثر من حوالي 1500 جم / طن لكل دورة. حافظ على نظافة الشاشات بين المراحل بدرجة كافية بحيث يكون تركيز الكربون المصمم في كل خزان هو في الواقع التركيز الذي تقيسه. واغسل الكربون بالحمض قبل الشطف عند وجود الكالسيوم أو القشور، لأن قشرة الكربونات الموجودة على السطح تسد المسام بشكل أكثر فعالية بكثير من مركب الذهب الذي يملأها. يستعيد التجديد عند درجة حرارة 650 إلى 750 درجة مئوية في الفرن الدوار معظم النشاط، والنباتات التي تتبع النشاط كرقم، وليس كشعور، عادة ما تحتفظ بالكربون في الخدمة لعدة سنوات قبل استبداله.

مرجع معلمة التشغيل لخزانات CIL وCIP

استكشاف الأخطاء وإصلاحها: ثمانية حالات فشل شوهدت في خزانات الترشيح الحقيقية

• الصنفرة في المخروط. تستقر المواد الصلبة الخشنة بسبب انخفاض سرعة الطرف بعد تقليم المكره أو لأن المدفع قام بسد مصعد الهواء وقتله. تحقق من سحب الطاقة مقابل خط الأساس للتشغيل قبل لمس مزيج الخام.
• الكربون في الفائض. إما أن تحتوي شاشة الاحتفاظ على ثقب، أو أن مستوى اللب يعمل فوق الجزء العلوي من الشاشة، أو أن معدل التدفق تجاوز سعة الشاشة. فتحة الشاشة ليست هي المشكلة في معظم الحالات؛ مستوى اللب هو.
• ماس كهربائى. يتحرك اللب من المدخل إلى المخرج بشكل أسرع من الاحتفاظ بالتصميم بسبب عدم وجود حواجز أو أن المدخل والمخرج قريبان جدًا. اختبار التتبع يسوي الحجة في فترة ما بعد الظهر.
• تلوث الكربون. تنخفض قدرة التحميل على الرغم من إضافة الكربون الطازج. كربونات الكالسيوم والجبس والزيت من دائرة المطحنة كلها تسد المسام. الغسيل الحمضي والتحكم الأكثر إحكامًا بالزيت يحل المشكلة.
• تجويع الأكسجين في القاع. يتم سد الثقوب المتناثرة بمقياس لأن الهواء لا يجف أو أن الحلقة تقع في منطقة تدفق بطيء. يكشف الأكسجين المذاب المسجل في كل مرحلة عن هذا قبل وقت طويل من سقوط التعافي.
• الغرامات الزائدة في الكربون. ويرتفع الاستنزاف عندما تتجاوز سرعة الطرف 5 م/ث، أو عندما يتم نقل الكربون من خلال مضخات الطرد المركزي بدلاً من الرافعات الهوائية، أو عندما يكون الكربون لينًا للغاية بحيث لا يتحمل المهمة.
• تعمية الشاشة. رقائق الخشب والألياف والميكا الخشنة تربط الفتحات. إن غسل الحواجز بخط مياه منخفض الضغط أثناء كل عملية تقدم يكلف دقائق ويحفظ المرحلة.
• الاهتزاز وفشل رمح. عادةً ما يكون تراكم المواد الصلبة على إحدى شفرات المكره بعد إيقاف التشغيل، أو الوصول إلى سرعة حرجة أثناء بدء التشغيل. يمنع منع العمود وفحص الجريان عند كل عملية إعادة بناء معظمه.

اثنان من هؤلاء يستحقان إشارة خاصة للدوائر الذهبية. في عملية سرقة الخام، نصف المعركة هو جعل الكربون يتلامس مع الذهب المذاب قبل المادة الكربونية، لذا فإن كثافة الخلط في الدبابة الأولى وتركيز الكربون مهمان أكثر من أي شيء آخر. في عملية تجديد وتوسيع المكثفات في جزر سليمان التي أعقبت مسار ترقية استرداد الذهب، تمت إعادة صياغة وقت الاحتفاظ وتكوين الخزان بدلاً من قياسه ببساطة، لأن إضافة حجم الخزان إلى دائرة ذات دائرة كهربائية قصيرة يضاعف التكلفة دون مضاعفة الاسترداد.

المواد والتفاصيل الميكانيكية التي تسبب التوقف عن العمل

يعيش الجانب المبلل من خزان الترشيح في لب حار وقلوي وكاشط ومحتوي على الكلوريد، وهذا المزيج يلغي معظم الاختصارات. تتعامل الأغلفة المصنوعة من الفولاذ الكربوني مع بطانة مطاطية من 3 إلى 6 مم أو نظام إيبوكسي مطبق بشكل صحيح مع معظم الدوائر الذهبية. عندما ترتفع مستويات الكلوريد أو تتم معالجة الخام بالغسيل الحمضي، يصبح الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أو 316L هو الخيار الأرخص على مدى عشر سنوات على الرغم من أن الفاتورة الأولى أعلى.

المكره هو العنصر الذي يحدد تكلفة الصيانة. تدوم المصبوبات عالية الكروم جيدًا في اللب الكاشط، ويمتص الفولاذ المغطى بالمطاط تأثير المواد المتشردة، ويناسب 316L الكيمياء العدوانية. يحتاج العمود إلى غلاف مطاطي أو غلاف HDPE عند خط اللب، لأن هذا هو المكان الذي يبدأ فيه إجهاد التآكل وحيث تبدأ معظم حالات فشل العمود. عادة ما تكون علب التروس ذات حجم مناسب لعزم دوران البداية مع خزان ممتلئ من المواد الصلبة المستقرة؛ إن علبة التروس التي تم اختيارها عند تشغيل عزم الدوران وحده هي علبة تروس تنتظر الفشل عند أول انقطاع للطاقة.

التفاصيل التي تبدو بسيطة في مسألة الرسم في الميدان. صمام تصريف كبير بما يكفي لتفريغ الخزان في نوبة العمل، وممر وصول فوق خط اللب، وعروات الرفع المُصنفة لمجموعة المكره، والمغسلة بغطاء قابل للإزالة بحيث يمكن الوصول إلى الشاشة المسدودة دون سقالات، كلها تندرج ضمن هذه الفئة. عادة ما تكتشف المصانع التي تشتري بالسعر وحده هذه التفاصيل خلال أول عملية إغلاق غير مخطط لها.

ما يجب تحديده عند طلب خزان الترشيح أو الامتزاز

الاستفسار الواضح يحصل على عرض أسعار قابل للاستخدام. غامضة تحصل على قذيفة دبابة مع المحرض خمنت، والتخمين متحفظ دائما، مما يعني باهظ الثمن.

1. إنتاجية المواد الصلبة الجافة بالأطنان يوميًا، والتصميم والقيم القصوى.
2. تتراوح الجاذبية النوعية للمواد الصلبة وكثافة اللب المستهدفة حسب الوزن.
3. وقت الاحتفاظ المطلوب لكل مرحلة والعدد الإجمالي للمراحل.
4. توزيع حجم الجسيمات، وخاصة الحجم العلوي والجزء الدقيق، الذي يدفع السرعة المعلقة للتو.
5. نطاقات جرعة السيانيد والجير، ونافذة الرقم الهيدروجيني، وهدف الأكسجين المذاب.
6. حجم الكربون وتركيزه والتحميل المتوقع عند الشطف.
7. تقرير كيميائي يغطي الكلوريدات والكبريتات وأي غسيل حمضي مخطط للدائرة.
8. قيود التخطيط: المساحة المتاحة، والإرتفاع، ومستوى الأساس، والهبوط المتتالي المطلوب.
9. جهد وتردد مصدر الطاقة، بالإضافة إلى ما إذا كان المقصود هو محرك التردد المتغير.
10. ظروف الموقع، بما في ذلك الارتفاع ودرجة الحرارة المحيطة والتصنيف الزلزالي.

يتم نسيان عنصر واحد بانتظام وباهظ الثمن بشكل منتظم: تركيز السيانيد الحر في اللب. إنه يغير اختيار المطاط الصناعي للبطانات والأكمام، ويغير توصية درجة الكربون. آخر هو استراتيجية الصيانة المقصودة. يحتاج المصنع الذي يخطط لفحص الدفاعات كل ستة أشهر إلى ممرات أكبر ووصول أفضل من المصنع الذي يخطط للعمل لمدة عامين دون انقطاع.

بالنسبة للدوائر المصنوعة من النحاس والذهب والمتعددة المعادن، نادرًا ما يقف خزان الترشيح بمفرده. يعد مشروع بيريت النحاس والذهب في آنهوي مرجعًا مفيدًا لأن مراحل الترشيح والامتزاز كان لا بد من تحديد حجمها مقابل مركز التعويم بدلاً من الخام الخام، كما أن ريولوجيا اللب من هذا المركز دفعت اختيار المكره أكثر مما فعلت الدرجة الرئيسية. يجب على المشترين الذين يقومون بمقارنة العروض أن يسألوا عن حساب الخلط المحدد وراء كل محرض، وليس فقط تصنيف الكيلووات.

تشغيل الدائرة: الثلاثين يومًا الأولى

إن تشغيل قطار الترشيح يتعلق في الغالب بالمياه والمواد الصلبة قبل أن يتعلق بالذهب. التسلسل الذي يتجنب معظم الأضرار المبكرة يعمل على النحو التالي:

1. قم بإجراء اختبار مائي لكل غلاف وغسله قبل إغلاق أي بطانة، ثم أعد فحص عزم دوران الشفة بعد أول يوم دافئ.
2. تشغيل كل محرض في الماء لمدة أربع ساعات، وتسجيل الاهتزاز، وتحمل درجة الحرارة وتيار المحرك على مستوى التصميم.
3. تحقق من توزيع الهواء من خلال ملاحظة نمط الغليان عبر سطح الخزان، وليس من خلال قراءة مقياس التدفق.
4. أدخل المواد الصلبة بنسبة 15 إلى 20 بالمائة وقم بالارتقاء إلى الكثافة التصميمية على مدار عدة أيام، مع مراقبة ضغط المخروط وتيار المكره.
5. أضف الكربون فقط بعد استقرار كثافة اللب، ثم تأكد من احتفاظ الشاشات به عند تدفق التصميم.
6. إنشاء روتين أخذ العينات في وقت مبكر: مدة المحلول والسيانيد الحر في كل مرحلة، والأكسجين المذاب في كل منفذ، وتركيز الكربون في كل خزان.
7. تسجيل أرقام الاهتزاز والطاقة الأساسية عند إنتاجية التصميم؛ يجب قياس كل قرار صيانة لاحق وفقًا لخط الأساس هذا.

خطأ التشغيل الأكثر شيوعًا هو البدء بالكثافة الكاملة في اليوم الأول. يمكن للمواد الصلبة المستقرة من البداية الباردة أن تغلق المكره في غضون ثوانٍ، ويؤدي تلف العمود الناتج إلى تأخير التكثيف لمدة أسابيع.

الأسئلة التي يطرحها المشترون في أغلب الأحيان