搅拌浸出法

搅拌氰化浸出法通常用来处理小于0.3mm的原料。它具有浸出时间短，厂房占地面积小，机械化程度高和金的回收率高等优点。由于矿浆是在搅拌条件下浸出，溶液中氧的浓度高、扩散快，金的溶解迅速，且不致因矿泥、粘土、页岩（磨矿时易产生次生矿泥）等细粒物料的沉降而影响浸出效果。故搅拌浸出法是适于处理细粒含金原料。

应用搅拌浸出法时，为了提高金的回收率，通常在氰化前先用重选或混汞法回收粗粒金（或在加氰化物磨矿后送浸出），以缩短氰化时间。或者先经重选或浮选除去大部分脉石，再将精矿送氰化浸出，以减少原料的消耗，提高生产效率。对于富含微细金粒的矿石，可在细磨矿〔－0.038mm（400目）甚至更细〕后进行全泥氰化。

一、搅拌浸出设备

搅拌浸出的主要设备是搅拌浸出槽。搅拌浸出槽有空气搅拌浸出槽、机械搅拌浸出槽和混合搅拌浸出槽三种类型。矿浆在这些搅拌机中的流动、循环和空气的分配是不同的。

（一）机械搅拌浸出槽

使用螺旋桨式、叶轮式和涡轮式搅拌机搅拌的浸出槽通称为机械搅拌浸出槽。

1、螺旋桨式搅拌机。图1所示的螺旋桨式搅拌机是现今广泛应用于选金厂的一种机械搅拌机，国外的德弗罗（Devereaux）型搅拌机即属于此类型。槽的中央装有矿浆接受管，管上有支管。竖轴安装在支架5上并从管1中心通过。竖轴下端装有螺旋桨。为防止竖轴停止转动时矿砂沉积于螺旋桨上，在管1的下端装有圆形盖板。故这种搅拌机可在矿浆沉淀后启动。

矿浆从流槽或进料管供入浸出槽后，由于螺旋桨的快速转动，槽内矿浆经由各支管进入管1而形成旋祸，这时空气被吸入旋涡中而使矿浆含氧量达到饱和。进入管1中的矿浆在螺旋桨转动时被推向槽底，再从槽底返上来沿槽壁上升，并再次经各支管进入管1中而实现矿浆的循环。这种搅拌机的优点是矿浆受到均匀而强烈的搅拌，且吸入矿浆中的空气很充足。经氰化后的矿浆由排料管排出。

图1  螺旋桨式搅拌浸出槽

1－矿浆接受管；2－支管；3－竖轴；

4－螺旋桨；5－支架；6－盏板；

7－流槽；8－进料管；9－排料管

由于这种搅拌机能在矿浆沉淀后启动，故特别适用于沉淀矿浆的洗涤和倾析。此种搅拌机通常不需要配用别的设备，但有时也与鼓风机配合，即往槽内垂直插入几根压缩空气管，或于槽的内（外）壁安装空气提升器以提高矿浆的充气度和搅拌能力。

2、轴流泉式搅拌机。是前苏联全苏有色金属矿冶研究所最近研制成功的一种搅拌机，并已经过半工业试验。该机（图2）是由叶轮的快速旋转，将槽底的矿浆吸入中心管并上升抛向反射罩。由于反射罩的下表面呈锥形且处于旋转状态，矿浆被抛向反射罩锥形表面后，即呈近90度改变方向以扇形洒向槽内矿浆的液面上。这时，矿浆与空气接触的表面积大，而使矿浆内充满空气。由于搅拌桨的不断旋转，矿浆不断从中心管吸入和排出而实现矿浆的循环。为防止因矿浆含固体多而生成破坏叶轮吸入作用的液面中心漏斗，在吸管内表面装有折转板7。矿浆的氰化浸出就是在这种强力搅拌的闭路循环中进行的。搅拌桨的强力搅拌，使矿浆在整个浸出槽中分布均匀，并经常被氧饱和，这给金的溶解提供了有利条件。据实验室试验，当搅拌机转数为1500r∕min、矿浆含固体55%时，溶液中溶解氧的浓度为7～7.5mg∕L。使用轴流泵式搅拌机与空气搅拌机对同一矿浆试样进行12h对比浸出试验，结果轴流泵式搅拌机浸出槽的金浸出率为82%～84%，而空气搅拌机浸出槽的浸出率仅为73%～75%。

图2  轴流泵式搅拌机

1－槽体；2－中心管；3－叶轮；

4－轴；5－锥形反射罩；6－电机；7－折转隔板

3、叶轮式搅拌机。最新结构的一种叶轮式搅拌机为美国丹佛公司所设计的MIL型叶轮式搅拌机（图3）。这种搅拌机与其他机械搅拌机比，重量减轻50%，耗电量减少30%～40%，机械振动和摩擦小，使用寿命长。且由于叶轮能使矿浆从槽底向槽的上部流动，因而固体物料混合均匀并保持悬浮状态。它已应用于工业生产中。

图3  叶轮式搅拌槽

（二）空气搅拌浸出槽

空气搅拌浸出槽在国外常称帕丘卡（或布朗Brown）空气搅拌浸出槽，它是借压缩空气的气动作用来搅拌矿浆的（图4）。槽体下部为呈60°的圆锥体。矿浆由进料管供入槽内，压缩空气经管3供入槽下部的管1中，以气泡状态顺管1上升。由于管1外部矿浆柱的压力大于管1内的矿浆压力，故使管内的矿浆作上升运动并从管1上端溢流出来而实现矿浆的循环。在间歇搅拌氰化作业时氰化后矿浆由下排料管排出；当采用连续搅拌氰化作业时，矿浆则由上排料管连续溢流排出。

图4  帕丘卡空气搅拌浸出槽

1－中心管；2－进料管；3－压缩空气管；

4－下排料管；5－上排料管；6－槽体

空气搅拌浸出槽可以不配用别的设备，但也常与空气提升器配合使用（见图5），以强化矿浆的充气和搅拌。

图5  前苏联自制的帕丘卡氰化槽

1－槽体；2－带中间空气提升器的循环器；

3－接排风机支管；4－加试剂溶液管头；5－带盖观察和取样孔；

6－分散器；7－带盖入孔；8－支管；9－阀门

空气搅拌浸出槽的规格，一般为直径3.7m，高13.7m。南非广泛使用的大型槽规格为Φ7.6m×16.8m、Φ6.8m×13.7m和Φ10.1m×13.7m。

（三）混合搅拌浸出槽

此槽又称耙式搅拌机浸出槽。它所配备的耙式搅拌机在国外有多尔型、丹佛型和沃曼（Warman）型等。这是一种简单的和较简单的机械搅拌机，为矿山部门所广泛采用。由于这种浸出槽除配备耙式搅拌机之外，还常配备有鼓风机和（或）空气提升器，故又称空气、机械混合搅拌浸出槽。图6所示为槽中央装设有这类空气提升器和机械耙的平底圆槽搅拌机。还有在槽周边安装空气提升器，在槽中央安装循环管和螺旋桨的圆槽搅拌机等。

图6  耙式搅拌机浸出槽

1－空气提升管；2－耙；3－流槽；4－坚轴；5－横架；6－传动装置

矿浆由位于槽上部的进料口不断供入槽内，并分层向槽底沉降。沉降于槽底的浓矿浆借助耙的旋转（1～4r∕min）作用，向空气提升管口聚集，并在压缩空气的作用下，沿空气提升管上升并由上部溢流入具有孔洞的两只流槽内，再从流槽孔洞流回槽中。由于流槽是同竖轴一起旋转的，故从流槽孔洞流出的矿浆能均匀地洒布在槽内。经氰化处理的矿浆从与进料口相对一面的出料口连续排出，以实现连续作业。

耙式搅拌机浸出槽与空气搅拌浸出槽比，具有槽矮、槽底无沉淀物、金的溶解速度快及氰化物消耗少等优点。

二、搅拌氰化作业方法

搅拌氰化的方式分为连续搅拌氰化和间歇搅拌氰化两种。在通常情况下，选金工厂多采用连续搅拌氰化法，只有小型选厂或处理难溶金矿石时才采用分段搅拌氰化，以及当每段浸出都需使用新的氰化液时才用间歇搅拌氰化法。搅拌氰化作业过程包括矿砂配料，加水搅拌浆化、添加试剂、控制氰化时间和倾析洗涤后卸出尾矿。

（一）间歇搅拌氰化

间歇搅拌氰化怍业通常适用于每天处理10t左右矿石的小型矿山。对大型矿山而言，通常是由几个甚至十几个槽进行并联作业，以提高处理能力。浸出后的矿浆放入贮槽中贮存并分批进行过滤、洗涤。然后再加入另一批原料浸出。为了不使贮槽中贮存的矿浆发生沉降，必须不断用机械或空气搅拌。

用于搅拌氰化的矿浆通常含固体50%，当在同一浸出槽中进行间歇搅拌氰化并洗涤矿浆时，需在浸出后加洗液稀释矿浆至含固体25%后洗涤，故浸出槽的实际容量应为矿砂、氰化液和洗液体积的总和，再加槽内液面以上的宽裕容量，以免矿浆外溢造成损失。

（二）连续搅拌氰化

连续搅拌氰化作业，通常是在串联的3～6台浸出槽中连续进行，这有利于作业过程的自动化。矿浆进入第一只浸出槽经氰化处理后，再依次滥流进入第二槽、第三槽……继续氰化处理，直至进入最后一只浸出槽并完成氰化处理后，矿浆溢流排出送过滤和洗涤。由于连续浸出作业是在串联的几个槽中连续进行的，所以节省了装料和卸料时间，也提高了设备的生产能力；且氰化矿浆连续送去过滤，过滤前不需用贮存槽，从而减少了厂房面积和用于搅拌贮槽内矿浆的动力消耗。

为了使矿浆由第一槽顺利地依次自流进入后面的各槽中，浸出槽应安装成阶梯式，非不得巳时不用泵输送。在正常作业条件下，串联的任何一台搅拌槽中矿浆的供入和排出都应保持平衡。无论如何要保证矿浆顺利通过各槽，不致因矿砂的堵塞而影响正常作业。

三、搅拌氰化的技术经济指标

国外一些主要氰化提金工厂的生产技术条件和技术经济指标列于下表。这些工厂中，有日处理矿石7260t的普韦布洛，日处理矿石6000t的爱朗德斯兰德，直至日处理矿石500t以下的亚特兰大和古斯贝里等。在这些搅拌氰化工厂中，由于矿石的性质和结构上的差异，矿浆中的NaCN含最在0.025%～0.15%之间，每吨矿石的NaCN消耗在0.5～1kg之间。金的回收率多在90%以上，最高达97.2%。

表  国外某些氰化工厂

（续上表）