浸出(浸滤)是常用的恢复各种金属矿石,包括贵金属。从矿石浸出剂溶解所需的金属;氰化物浸出,例如,被广泛用于提取黄金。
浸滤往往是紧随其后的是一个计数器当前倾析(CCD)电路恢复价值的脉石矿物。CCD由洗料浆在一系列的增稠剂,直到大部分溶解金属被删除。
这个过程的常规选择高效的增稠剂。然而,使用高密度或者粘贴可以更高效的增稠剂对许多网站,这里列出。
CCD的背景
回顾CCD原理是一个很好的开始。艾美特& Dahlstrom 1974由陈述总结得很好:在最简单的形式中,洗涤的增稠剂可以包含混合固体与水和相关解决方案,解决固体,倾析澄清溶液,然后根据需要重复这个过程,直到溶解物质。
这个过程的逻辑扩展是使用更多的稀释,倾析解决方案洗液体在早期阶段,这一过程有助于连续操作,因此,连续逆流倾注。
图1(上图)提供了一个典型的CCD电路示意图。料浆进入在增稠剂增稠剂# 3 # 1和洗水。流动的计数器,溢出收集更多有价值的解决方案和下溢的固体废物。
艾美特& Dahlstrom解释说,CCD的控制因素是:
- 阶段(增稠剂)
- 液体溢出和下溢
- 效率(混合的彻底性)
因此,计算基本公式复苏无关的体积或质量正在处理,但依赖于项目1到3以上。
当然更大的液体和固体可以增加确保彻底混合的挑战。所以效率(3项以上)通常是提高或保证将混合坦克之间的增稠剂混合洗水和泥浆。为简单起见,我们原理图在图1中没有显示坦克,但混合阶段是隐含的。
设计一个适当的混合feedwell也增强了。这是一种有效的地方添加絮凝剂(今天的稠化技术的关键组成部分)和增稠剂良好的分布是很重要的。优化配置不仅可以消除短路,但确保使用整个增稠剂的体积(参见图2),这当然保障CCD列车的性能(如效率)。
强调设计CCD电路变量,我们将考虑不同恢复估计基于矿石浸出CCD紧随其后。表1列出了基本数据的三级CCD与高效的增稠剂。
| 悬浮物在怀孕的液浆 | 20 wt % |
| 在怀孕的酒溶解值 | 50克/吨 |
| 增稠剂下溢的悬浮物 | 45 wt % |
| 体重每洗固体的重量 | 2.5 |
| 洗比(洗水浸出液) | 1:1.6 |
| 阶段效率 | 90% |
| 复苏 | 86.4% |
| 表1号高速CCD复苏——假设 | |
在我们的示例中,超过86%的溶解值将恢复。在大多数情况下,这是不可接受的低和系统设计师将寻找方法来提高复苏,可能通过增加洗或添加阶段。
增加洗水3.5吨每吨水的固体,或洗1:1.1的比例,提高回收率约95%(表2)。增加一个阶段(four-thickener电路)和保持洗每吨2.5吨水的固体,提供了一个复苏的96.2%(表3)。
| 悬浮物在怀孕的液浆 | 20 wt % |
| 在怀孕的酒溶解值 | 50克/吨 |
| 增稠剂下溢的悬浮物 | 45 wt % |
| 体重每洗固体的重量 | 3.5 |
| 洗比(洗水浸出液) | 1:1.1 |
| 阶段效率 | 90% |
| 复苏 | 94.7% |
| 表2——假设强度较高和清洗 | |
| 悬浮物在怀孕的液浆 | 20 wt % |
| 在怀孕的酒溶解值 | 50克/吨 |
| 增稠剂下溢的悬浮物 | 45 wt % |
| 体重每洗固体的重量 | 2.5 |
| 洗比(洗水浸出液) | 1:1.6 |
| 阶段效率 | 90% |
| 复苏 | 96.2% |
| 表3——假设四高速和原始 | |
使用更多的水主要影响运营支出(OPEX),而添加增稠剂也影响资本支出(资本支出);但对资本支出可能是更重要的。当然还有其他的因素需要考虑,但权衡这些细节对终端用户的需求提供了必要的数据来制定合理的设计决策。
使用高密度增稠剂的前提
高密度粘贴增稠剂使用更深的侧壁和陡锥增加污泥床深度和,因此,增加固体浓度产生的非牛顿泥浆增稠剂下溢。
因此,屈服应力增稠剂成为一个关键的设计元素,泵等。高效的增稠剂生产的泥浆像牛顿液体和屈服应力并不是那么重要。
图3提供了一个相对比较的屈服应力增稠剂类型。更适用于我们的CCD讨论,增稠剂的概要文件(而不是规模)也给的相对深度和直径的差异。
增加固体浓缩机底流意味着流动性更强的报告溢出,提高CCD电路的效率。提高效率还可以减少第一个控制因素,这是数量的阶段。
从表1使用我们的例子,但用粘贴增稠剂,我们可以改变下溢的假设60%固体和极大地影响经济复苏。
如表4中可以看到,一个三级电路与深锥增稠剂97.6%恢复。在表5中,四级电路收益率99.6%。
| 悬浮物在怀孕的液浆 | 20 wt % |
| 在怀孕的酒溶解值 | 50克/吨 |
| 增稠剂下溢的悬浮物 | 60 wt % |
| 体重每洗固体的重量 | 2.5 |
| 洗比(洗水浸出液) | 1:1.6 |
| 阶段效率 | 90% |
| 复苏 | 97.6% |
| 表4 -假设号深锥和原始洗 | |
| 悬浮物在怀孕的液浆 | 20 wt % |
| 在怀孕的酒溶解值 | 50克/吨 |
| 增稠剂下溢的悬浮物 | 60 wt % |
| 体重每洗固体的重量 | 2.5 |
| 洗比(洗水浸出液) | 1:1.6 |
| 阶段效率 | 90% |
| 复苏 | 99.6% |
| 表5——假设四深锥和原始洗 | |
在我们的假设,一个三级CCD电路使用粘贴与高效的增稠剂增稠剂优于四级CCD (97.6% vs 96.2%)。过程的选择是明确的,除非大量洗水是合理的;当然这很大程度上取决于怀孕酒中包含的值。
在过程结果关键设计决策,通常是决定性因素,有更多的考虑在一个彻底的评估。
运营成本评估
增稠剂的最大的运营成本是使用聚合物絮凝。聚合物用量是基于吨固体料浆,而非牛顿下溢可能需要稍微聚合物,增加不显著,并在误差一个期望的操作差异。出于讨论的目的,我们假定所有的增稠剂使用相同数量的相同吨位的絮凝剂。
更大的兴趣是功耗。也许是显而易见的,但驾驶耙子通过密集的污泥床上需要更多的权力。然而,权力差异可能出现不像他们一样伟大。
让我们假设一个35 m高效增稠剂是由三个7.5千瓦(10 HP)汽车。装机功率22.5千瓦。我们将进一步假设另一种选择粘贴增稠剂的装机功率的两倍,或45千瓦,这是一个保守的估计。
为了确保寿命长,齿轮驱动大小来处理更大的负载比他们预计在正常操作。增稠剂可以体验大幅高加载从沮丧条件和良好的设计意味着相应的更大的驱动器,以适应这些不适。虽然上浆实践制造商之间有点差别,但40%的关税等级是一个合理的假设。
使用美国中档电力成本和假设为每年365天连续操作,在表3中我们可以看到,每个粘贴增稠剂会增加运营成本每年超过6000美元。增长了50%,而根据电动机铭牌明显的100%;再一次,我们粘贴增稠剂2 x驱动尺寸是保守高。
| 深锥 | 高效的 | 方差 | |
|---|---|---|---|
| 安装(千瓦) | 45 | 22.5 | 22.5 |
| 责任评级 | 40% | 40% | - - - - - - |
| 消耗(千瓦) | 18 | 9 | 9 |
| 小时/年 | 8760年 | 8760年 | - - - - - - |
| kW-Hours /年 | 157680年 | 78840年 | 78840年 |
| 美元/千瓦小时 | 0.08美元 | 0.08美元 | - - - - - - |
| 美元/年 | 12614美元 | 6307美元 | 6307美元 |
| 表6 -增稠剂能力比较 | |||
底流泵功耗将同样受到影响,但程度较轻。搅拌机也可能有点大。基于我们的例子在表6中,一个合理的假设的总运营成本将增加10000美元每年增稠剂。四级电路将每年40000美元的运营成本。
透视,我们会说,35 m尾矿浓缩机每天处理10000吨的固体和使用中档聚合物用量和成本。表7然后表明,运营成本(不考虑维护)将在每年400000美元每增稠剂。所以我们增加功耗通过选择粘贴增稠剂是大约10%的运营成本。
| 吨干固体 | 10000年 | 吨/天 |
| 聚合物用量 | 15 | 克/吨 |
| 聚合物成本 | 7.00美元 | /公斤 |
| 天操作 | 365年 | 天/年 |
| 年度聚合物成本 | 383250美元 | /年 |
| 表7 -聚合物使用假设,进行对比 | ||
当然,估计在本质上是通用的,不应被视为替代正确评估一个特定的安装。限定符,说明这一点:
- 粘贴或高密度将通常需要一个更少的增稠剂。在我们的示例中,这意味着OPEX增加不到8%。
- 高密度增稠剂需要功率低于深锥,所以正确的选择是关键。沉降测试是很重要的。
- 我们没有地址的选择增加洗水,从而减少增稠剂的数量。
- 要求最后泵阶段可以变化很大,这取决于性格下溢的最后增稠剂(图1 # 3),我们将更详细地讨论这些挑战下的资本支出评估。
资本支出评估
正如前面提到的,需要更大的驱动对泥浆增稠剂能产生非牛顿下溢。因此坚固耙、轴和桥梁也是必需的。一个典型的粘贴增稠剂可以比一个高效的贵70%左右。这是一个大概的数目,但足以使一个比较。
| 高效的 | 深锥 | 区别 | 增加的百分比 | |
|---|---|---|---|---|
| 单位成本 | 1 | 1.7 | 0.7 | 70% |
| 阶段 | 5 | 4 | 1 | -20% |
| 总成本 | 5 | 6.8 | 1.8 | 36% |
| 表8 -资本支出增稠剂成本的比较 | ||||
我们可以看到,消除一个阶段意味着资本支出仅增加36%,尽管per-thickener增加70%。仍然大量成本,但并没有达到预期。
一个不太明显的好处选择增稠剂能产生非牛顿下溢是大量减少碳足迹。
| 高效的 | 高密度 | 粘贴 | |
|---|---|---|---|
| 固体U / F | 50% | 60% | 65% |
| 解到O / F | 50% | 67% | 73% |
| 阶段 | 5 | 4 | 4 |
| 直径(米) | 30. | 20. | 15 |
| 单位面积(m2) | 1225年 | 625年 | 400年 |
| 总面积(m2) | 6125年 | 2500年 | 1600年 |
| 表9 - CCD足迹的比较 | |||
足迹可以成为重要的资本支出考虑开挖成本升高。说明,我们将假定我们在表8的高效的增稠剂成本100万美元。因此,所有高效的选择是5000000美元的增稠剂和深锥选择6800000美元;或1800000美元。
如果开挖成本范围从50美元/ m3200美元/ m3和3 m的材料必须从下高效的增稠剂,对8米深锥下材料的增稠剂;我们可以用前面的总面积计算出一个很粗略的比较表10。
| 高效的(3米深) | 深锥(8米深) | 储蓄 | |
|---|---|---|---|
| 挖掘@ 50美元/ m3 | 1102500美元 | 640000美元 | 462500美元 |
| 挖掘@ 200美元/ m3 | 4410000美元 | 2560000美元 | 1850000美元 |
| 表10 -一个简单的看看不同开挖成本 | |||
显然,评估是简单的(也许是荒谬的)。但它说明了一点:随着基础的成本增加,高密度和/或粘贴增稠剂变得更具成本竞争力。我们的例子中,高端的土方工程超过抵消增加的成本的增稠剂(1850000美元和1800000美元)。
足迹可以另外提高资本支出评价深锥和高密度增稠剂当一个CCD电路被安装在现有轧机,安装在一个建筑,或者当屋顶增稠剂是必需的。相反,在活跃的地震带,坦克粘贴和高密度高增稠剂可能会增加资本支出,相对于高效的增稠剂。
一个高密度或粘贴在CCD单元电路也有优势。例如,它可能是经济可行的使用高效的增稠剂在最后阶段。这样的配置可能是特别有吸引力对于现有的安装,添加另一个阶段与粘贴或高密度技术是合理的,但更换整个电路的性价比不高。
考虑尾矿管理
混合配置,上面列出可以提供最低的资本支出,提高复苏,尾矿蓄水并降低成本。
尾矿管理可以成为一个复杂的CCD评估的一部分。许多研究已经完成关于尾矿沉积(例如Fitton & Roshdieh 2013)。需要小阅读认识到高水平的估计,比如我们有使用到目前为止在我们的讨论中,在那个舞台上是没有价值的。现场条件和特定客户需求驱动巨大差异的结果。
因此,我们将简单地注意,尾矿管理研究可能超过其他所有CCD资本支出方面的考虑。
结论
从过程的角度来看,高密度和深锥对高效的增稠剂增稠剂有明确的优势。因为金属之间的价值观差异过大的过程(如铜浸出和黄金/白银),我们没有尝试财务评估的复苏与不同增稠剂的选择。
根据网站细节,高密度或粘贴或多或少可能需要稍微运营。资本支出也可以更大,但有许多特定场地条件,使粘贴或高密度增稠剂的购买更有吸引力。
决策过程不需要一个难以解决的问题。虽然有些信息必须提供的过程所有者(主要是提高采收率的价值相比另一个选项),大部分的经济评估所需的数据可以从供应商获得,一个工程公司,和/或承包商。
所以确定高速、高密度或粘贴在你CCD的未来是一个相当直接的评价。
了解更多关于贵金属过程在我们的矿物质部分的解决方案。如果你已经准备好,或者联系我们讨论的过程改进为您的特定操作。
引用
Schoenbrunn,弗雷德& Laros蒂姆(2002)。沉积设备的设计特点和类型。在Mular,安德鲁·L。,Halbe Doug n . & Barratt德里克·J。矿物加工工程工厂设计、实践,和控制程序(p。1339)。美国科罗拉多州利特尔顿:学会采矿、冶金、和勘探公司。
穆里根,m &布拉德福德l . (2009)。可溶性金属回收改进使用CCD电路高密度增稠剂:品位II的案例研究。109年(体积)《南部非洲矿业和冶金学院(页665 - 669)。南非约翰内斯堡:南部非洲矿业和冶金学院。
克莱伯,r & McCurdie p (2011)。浸出渣和怀孕的酒分离——过程和资本逆流倾注的比较和逆流洗涤和真空过滤。在MetPlant 2011 -冶金工厂设计和操作策略(页488 - 505)。维多利亚,澳大利亚:澳大拉西亚的采矿和冶金研究所。
McCaslin,马丁& Johnson j . (2016)。黄金液固分离处理。在亚当斯,迈克D。金矿石处理:项目开发和运营(页289 - 291)。荷兰阿姆斯特丹:爱思唯尔帐面价值
艾美特司令部& Dahlstrom D.A. (1974)。比较逆流倾析和过滤的可溶性复苏。美国科罗拉多州利特尔顿(1页):学会采矿、冶金、和勘探公司。
Fitton T.G. & Roshdieh a (2013)。过滤后的尾矿和增厚浆:四个案例研究。在朱厄尔,效力Fourie,学士考德威尔J . & Pimenta J。粘贴2013(页275 - 288)。澳大利亚珀斯:澳大利亚地质力学中心。