概述
浸出所用設備稱作浸出槽。浸出槽有兩種類型,一為空氣攪拌槽,另一為機械攪拌槽。這種槽既可用於浸出作業,又可用於淨液作業。根據作業條件不同,選用某種槽。一般地說,作業過程有氧化作用宜用空氣攪拌槽,作業過程有還原作用宜用機械攪拌槽。如鋅焙燒礦浸出時需要使二價鐵氧化成三價鐵,故多採用空氣攪拌槽。而加鋅粉除銅、鎘淨液時系還原過程,故多採用機械攪拌槽。
攪拌槽就是機械攪拌浸取槽的簡稱,分為單槳攪拌和多槳攪拌兩種。槽體為圓柱形,槽底為圓球形或平底。中央設有循環筒,攪拌器裝在循環筒下部。槽體通常用碳鋼內襯耐酸磚製成。攪拌器有槳式、螺旋槳式、錨式和滑輪式等形式,最常用螺旋槳式攪拌槳葉輪一般由碳鋼襯膠製作、通常將螺旋槳攪拌器的直逕取為槽體直徑的0.25一0.35。
分類
空氣攪拌槽
右圖為一種連續浸出使用的空氣攪拌槽。這種槽高6—10米,直徑3—4米,用木料、鋼板或混凝土製成,其內壁襯以防腐材料。防腐材料常用的有鉛皮、壞氧樹脂玻璃、布或瓷磚幾種。槽底為錐形,因而下沉物向中間聚集。槽內設有兩根壓縮空氣管通向錐底,供風壓力為1.5—2大氣壓,以保證礦漿激烈攪動,達到溶液與物料充分接觸,促進浸出反應的進行。另外槽內還安設一揚升器,它是一 倒入椎底的長管,直徑150毫米,下部是個喇叭口,由此送入壓縮空氣。當操作時,揚升器管內充滿礦漿,送入2大氣壓的壓縮空氣後,就可使礦漿被打出槽外,並依空氣壓力大小輸送至一定距離。連續浸出時就靠這種揚升器把幾個空氣攪拌槽串聯起來使用。此種槽內部還可設蛇形蒸汽加熱管或蒸汽加熱直管,以便必要時加熱礦漿用。
右圖是一種間歇浸出用的空氣攪拌槽。該槽用鑄鐵製成,內部襯以鉛皮或
環氧樹脂以防酸或電化(如)的侵蝕。沿槽內壁邊緣可固定有蛇形蒸汽加溫管,以便在浸出時加熱礦漿用。當浸出反應放出熱可使浸出礦漿溫度達60℃以上,也可不設加溫蛇形管。為了在浸出時均勻攪拌礦漿,沿槽內部周圍垂直地伸入三根管子直達槽底,其中送入壓力約1.5~2.0公斤/平方厘米的壓縮空氣。
機械攪拌槽
如右圖所示為一種葉槳機械攪拌槽。此種槽上部為圓筒式,下部為圓錐式。槽用7毫米鋼板製成,內襯鉛皮。或用混凝土搗製成,內襯環氧樹脂玻璃布。此槽沿槽內壁邊緣固定有蛇形管,管內送人蒸汽以便在浸出時加熱礦漿用。在槽的中間設一橡皮錐形筒,筒的周圍有孔,此筒供礦漿攪拌用。葉槳攪拌器就設於筒內,葉槳用耐酸鋼製成,攪拌器是由電動機通過減速器帶動的。電動機功率為16.2千瓦,轉速可以由40~100轉/分變動。在攪拌時礦漿在垂直方向循環,如圖中箭頭所示。這種槽在一些鋅工廠內作間歇浸出或淨液用。
如右圖所示為另一種機械攪拌槽。當淨液除雜質銅、鎘時以及一些其他情況下也採用這種機械攪拌槽。此種槽乃係一木製或金屬制圓筒式槽。槽的中間裝有機械攪拌器,以電動機帶動,轉速為40~80轉/分。槽子有各種尺寸的,結構簡單,通常在間歇作業時使用。
攪拌槽的傳熱裝置
攪拌槽的傳熱裝置有各種型武。在槽內裝設加熱蛇管,既可加熱又可冷卻。但裝在槽內的加熱蛇管,對於含固體顆粒的物料和粘稠的物料容易在其上堆積和掛料,不但影響傳熱效果,而且增加攪拌液體的阻力。所以常用夾套加熱或冷卻。夾套與器身的間距視容器公稱直徑的大小而異,一般取50~200mm。
夾套設有加熱,冷卻介質的進出口。如果是加熱,則加熱介質常用蒸汽,進口管應靠近夾套上端,冷凝水從底部排出。如果冷卻介質是液體,則進口管應安在底部,使液體從底部進入,上部流出。有時,對於較大型的反應器,為了得到較好的傳熱效果,在夾套空間裝設螺旋導流板,以提高介質的流動速度和避免短路。
反應器的外套型式因通過夾套內的傳熱介質為液體或蒸氣而異,如右圖所示為常用外夾套型式。通過冷卻水或熱煤油時, 為增大外夾套的傳熱係數,在外套內設螺旋形擋板,增大圓周方向的流速;以蒸汽或熱煤油蒸氣加熱時,採用一般的外套型式;使用高壓蒸氣等時,用半割管圈外套型式,以減少反應器本體的板厚。
槽內部的傳熱裝置型式多樣,在槽內設定傳熱管時,要考慮不妨礙攪拌混合,反應生成物不易附著等問題。對需要大量熱交換的反應器,僅在槽內設定傳熱裝置不夠,還可在槽外設定熱交換器。
攪拌槽浸取
尾礦津取這種方法適用於充分磨碎的細礦粉(如90%一75,urn)。攪拌槽分為機械攪拌槽和空氣提升攪拌槽。為了提高浸取氧化礦的速度,要有較高的起始和終了酸度。提高溫度有利於加快浸取速度。不過,攪拌槽浸取投資高,運轉費用也高,多用於高品位礦石的浸取。攪拌槽用於硫化礦浸取的條件更為苛刻。