Áhrif hræringarhraða á útskolunarhraða natríumsýaníðs

1. Inngangur

Útskolun með sýaníði er víða notuð aðferð í námuiðnaði til að vinna verðmæta málma, sérstaklega gull, úr málmgrýti. Natríum blásýru gegnir lykilhlutverki í þessu ferli þar sem það hvarfast við málmana og myndar leysanleg fléttur, sem gerir kleift að aðskilja þá frá málmgrýtisgrunninum. Meðal þeirra ýmsu þátta sem geta haft áhrif á skilvirkni Sýaníð útskolun, hrærsluhraðinn skiptir miklu máli. Þessi grein miðar að því að skoða ítarlega hvernig hrærsluhraðinn hefur áhrif á Útskolunarhraði of Natríumsýaníð.

2. Hlutverk hræringar í útskolun sýaníðs

2.1 Að auka fjöldaflutning

Í útskolun sýaníðs myndast viðbrögðin milli Natríumsýaníð og málmurinn í málmgrýtinu finnst á millifletinum milli fastra málmgrýtisagna og fljótandi sýaníðlausnar. Hræring hjálpar til við að bæta massaflutning hvarfefna (natríumsýaníð og súrefni) að yfirborði málmgrýtisagnanna og fjarlægingu hvarfefna af yfirborðinu. Þegar hrærsluhraðinn er aukinn verður vökvaflæðið umhverfis agnirnar ókyrrara. Þessi ókyrrð dregur úr þykkt mörklagsins umhverfis agnirnar, sem er svæðið þar sem styrkhalli hvarfefna og afurða er til staðar. Fyrir vikið eykst dreifihraði natríumsýaníðs og súrefnis að yfirborði agnanna, sem eykur útskolunarviðbrögðin.

2.2 Að koma í veg fyrir setmyndun agna

Annað mikilvægt hlutverk hræringar er að koma í veg fyrir botnfellingu fínna málmgrýtisagna, sérstaklega þegar um er að ræða málmgrýti með hátt innihald af slími, leir eða leirskifer. Þessar fínu agnir geta sest til við útskolunina, sem minnkar snertiflötinn milli málmgrýtisins og sýaníðlausnarinnar og þar með minnkar útskolunarhagkvæmni. Með því að hræra stöðugt í trjákvoðu (blöndu af málmgrýti og lausn) eru agnirnar haldnar í sviflausn, sem tryggir jafna snertingu við sýaníðlausnina allan útskolunarferlið.

3. Tilraunirannsóknir á áhrifum hrærihraða

3.1 Tilraunir í rannsóknarstofu - Tilraunir á stærðargráðu

Fjölmargar tilraunir á rannsóknarstofustigi hafa verið gerðar til að kanna tengslin milli hrærsluhraða og útskolunarhraða natríumsýaníðs. Í dæmigerðri tilraun er sýni af málmgrýti malað niður í ákveðna agnastærð og síðan blandað saman við sýaníðlausn í hvarfefni sem er búið hrærivél. Hrærsluhraðinn er breytilegur og útskolunarhraðinn er mældur yfir ákveðið tímabil. Til dæmis, í tilraun á gullkenndu málmgrýti, þegar hrærsluhraðinn var aukinn úr 200 snúningum á mínútu í 600 snúninga á mínútu, jókst útskolunarhraði gulls (sem er útskolaður af natríumsýaníði) verulega á upphafsstigum útskolunarinnar. Hins vegar, umfram ákveðinn hrærsluhraða (um 800 snúningar á mínútu í þessu tilfelli), varð aukningin á útskolunarhraðanum minni.

3.2 Athuganir á iðnaðarstigi

Iðnaðarstarfsemi veitir einnig verðmæta innsýn í áhrif hrærsluhraða. Í stórum sýaníðútskolunarstöðvum er hrærsluhraði útskolunartankanna vandlega stjórnaður. Það hefur komið í ljós að þegar hrærsluhraðinn er of lágur eru svæði í tankinum þar sem málmgrýtisagnirnar blandast ekki vel við sýaníðlausnina, sem leiðir til lægri heildarútskolunarhraða. Hins vegar, ef hrærsluhraðinn er of hár, getur það valdið óhóflegu sliti á búnaðinum, aukið orkunotkun og jafnvel leitt til myndunar hvirfla sem geta truflað útskolunarferlið. Til dæmis, í stórri gullsýaníðunarstöð, leiddi aukning á hrærsluhraðanum úr venjulegum 400 snúningum á mínútu í 500 snúninga á mínútu til 5% aukningar á gullútskolunarhraða, en frekari aukning í 600 snúninga á mínútu leiddi aðeins til lítillar 1% aukningar, en orkunotkunin jókst um 20%.

4. Ákvörðun ákjósanlegs hrærihraða

4.1 Að taka tillit til eiginleika málmgrýtis

Besti hrærsluhraði fyrir útskolun sýaníðs fer eftir nokkrum þáttum, þar sem eiginleikar málmgrýtisins eru aðalatriðið. Fyrir málmgrýti með stórar agnastærðir gæti þurft hærri hrærsluhraða til að tryggja að sýaníðlausnin geti komist inn í svitaholurnar og hvarfast við innri hluta agnanna. Aftur á móti, fyrir fínkorna málmgrýti, gæti lægri hrærsluhraði verið nægjanlegur til að halda ögnunum í sviflausn og stuðla að massaflutningi. Að auki skiptir steinefnafræði málmgrýtisins máli. Ef málmgrýtið inniheldur steinefni sem oxast auðveldlega eða hvarfast við sýaníð á miklum hraða, gæti lægri hrærsluhraða verið notaður til að stjórna hvarfhraðanum og koma í veg fyrir óhóflega notkun natríumsýaníðs.

4.2 Jafnvægi á milli útskolunarhraða og kostnaðar

Auk eiginleika málmgrýtisins gegnir hagkvæmni útskolunarferlisins einnig hlutverki við að ákvarða bestu hrærsluhraða. Hærri hrærsluhraði krefst almennt meiri orku, sem eykur rekstrarkostnað verksmiðjunnar. Því þarf að finna jafnvægi milli þess að ná háum útskolunarhraða og lágmarka orkunotkun. Þetta felur oft í sér að framkvæma efnahagsgreiningar sem taka tillit til þátta eins og verðmætis málmsins sem verið er að vinna úr, kostnaðar við natríum sýaníð og orkukostnaðar sem tengist mismunandi hrærsluhraða. Til dæmis, ef verð á gulli er hátt og orkukostnaðurinn tiltölulega lágur, má velja örlítið hærri hrærsluhraða til að hámarka útskolunarhraða gullsins. Hins vegar, ef orkukostnaður er aðaláhyggjuefni, má velja lægri hrærsluhraða jafnvel þótt það leiði til örlítið lægri útskolunarhraða.

5. Áskoranir tengdar aðlögun hrærihraða

5.1 Takmarkanir búnaðar

Ein af áskorununum við að stilla hrærihraðann eru takmarkanir búnaðarins. Hönnun útskolunartankanna, afl mótoranna sem knýja hrærivélarnar og vélrænn styrkur hjólanna takmarka allt þann hrærihraða sem hægt er að ná. Í sumum tilfellum getur uppfærsla búnaðarins til að ná hærri eða nákvæmari hrærihraða krafist mikillar fjárfestingar. Til dæmis, ef verksmiðja vill auka hrærihraðann umfram núverandi hámarksmörk, gæti hún þurft að skipta um mótorana fyrir öflugri og setja upp sterkari hjól, sem getur verið kostnaðarsamt.

5.2 Óstöðugleiki í ferli

Breyting á hrærsluhraða getur einnig leitt til óstöðugleika í ferlinu. Skyndileg aukning eða lækkun á hrærsluhraða getur raskað flæðismynstri í útskolunartankinum og valdið ójafnri dreifingu málmgrýtisagna og sýaníðlausnarinnar. Þetta getur leitt til ósamræmis í útskolunarhraða og jafnvel leitt til myndunar heitra eða kaldra bletta í tankinum þar sem viðbragðshraðinn er annað hvort of hár eða of lágur. Til dæmis, ef hrærsluhraðinn er lækkaður of hratt, geta málmgrýtisagnirnar byrjað að setjast að í sumum hlutum tanksins, sem leiðir til lækkunar á heildarútskolunarhagkvæmni.

6. Niðurstaða

Hrærsluhraðinn hefur veruleg áhrif á útskolunarhraða natríumsýaníðs í útskolunarferli sýaníðs. Með því að auka massaflutning og koma í veg fyrir botnfellingu agna getur viðeigandi hrærsluhraði bætt skilvirkni útskolunarferlisins. Hins vegar krefst ákvörðunar ákjósanlegasta hrærsluhraða vandlegrar íhugunar á eiginleikum málmgrýtisins og kostnaðarhagkvæmni. Að auki þarf að taka á áskorunum eins og takmörkunum búnaðar og óstöðugleika ferlisins þegar hrærsluhraðinn er aðlagaður. Frekari rannsóknir á þessu sviði geta beinst að því að þróa skilvirkari hrærslutækni og hámarka heildarútskolunarferlið fyrir sýaníð til að bæta endurheimt verðmætra málma og lágmarka umhverfisáhrif og kostnað.