Выщелачивающие аппараты

Асем -35-37

35. Технология  чанового бактериального выщелачивания  в отливно-долевом режиме. Простейшим режимом выщелачивания является отлйвно-доливной (или полунепрерывный). Он обеспечивает периодический обмен части пульпы с целью удаления продуктов метаболизма и окисления минералов и поступление свежего энергетического материала.

Бактериальное выщелачивание сульфидных концентратов проводят в каскаде (2-6 аппаратов) емкостей (ферментеров, пачуков, делительных воронок и т.п.) с активным массообменом и принудительным периодическим переносом пульпы. Количество необходимых для получения заданной полноты выщелачивания емкостей зависит от объема используемых аппаратов, скорости разбавления на каждой стадии процесса, химического и минералогического состава исследуемого сульфидного концентрата.

При бактериальном выщелачивании в отливно-доливном режиме оценивают влияние обмена части пульпы, крупности частиц исследуемого продукта на степень извлечения целевых металлов в раствор.

Основным недостатком отливно-доливного режима бактериального выщелачивания является импульсный способ подачи пульпы, при котором значения всех параметров процесса периодически изменяются. Таким образом, отлйвно-доливной режим занимает промежуточное положение между периодическим и непрерывным режимами культивирования бактерий. При малой дискретности переноса пульпы результативность этого процесса приближается к непрерывному.

Процесс чанового бактериального выщелачивания в отливно-доливном режиме проводится в два этапа:

1. Ввод процесса в заданный режим.

2. Осуществление процесса в заданном режиме.

При вводе процесса в заданный режим стремятся к уменьшению дискретности переноса пульпы, чтобы адаптировать бактерии к новым условиям, характерным для проточного культивирования.

При втором режиме стабилизируются значения основных микробиологических, химических и физико-химических показателей процесса. Каждый рабочий режим выщелачивания характеризуется определенными постоянными значениями времени выщелачивания и полноты извлечения целевых металлов в жидкую фазу пульпы. Время выщелачивания целевого металла в раствор — это время пребывания пульпы во всем каскаде аппаратов. Время выщелачивания зависит от степени извлечения целевого металла, химического и минерального составов, крупности измельчения сульфидного концентрата, используемой аппаратуры, интенсивности массообмена и т.п.

При равных условиях меньшая степень извлечения достигается за более короткое время. Основным требованием, предъявляемом к процессам чанового бактериального выщелачивания является сокращение времени выщелачивания при сохранении необходимой полноты извлечения ценных компонентов из сульфидного концентрата.

36. Технология  чанового бактериального выщелачивания  в непрерывном режиме. Непрерывное многостадийное бактериальное чановое выщелачивание осуществляется в лабораторных условиях, где свежая пульпа постоянно подается при соответствующей скорости в первую емкость и выщелоченный остаток постоянно удаляется из последней емкости.

Установка состоит из каскада 5-10 последовательно соединенных пачу-ков объемом 2,5 л каждый. Регулируемая подача пульпы осуществляется с помощью эрлифта из контактного чана в первый пачук; в последующие пачуки пульпа перемещается самотеком, аэрация и перемешивание в каждом пачуке осуществляются с помощью специально сконструированного эрлифта.

При укрупненно-лабораторных испытаниях в непрерывном режиме сокращение времени выщелачивания достигается путем плавного нарастания скорости протока, добавлением в пачуки различных веществ модификаторов, подачи С02 и т.п. Кроме того, осуществляется полный цикл переработки исследуемого сульфидного концентрата, включая регенерацию растворов после выщелачивания, лабораторную плавку остатков или цианирование, оценивается удельный расход реагентов и т.п.

37. Установка типа  БИЛАФ-1, предназначенный для чанового  бактериального выщелачивания: схема  и принцип работы. Установка БИЛАФ-1 состоит из каскада трех-пяти последовательно соединенных герметизированных ферментеров емкостью 2-2,5 л каждый с пневмомеханическим перемешиванием пульпы.

Первый ферментер используется для подготовки пульпы. В ферментер подается воздух для аэрации и переноса пульпы, в результате чего в нем создается небольшое избыточное давление. Кроме того, первый ферментер оборудован специальным устройством, опускающим пульпозаборную трубку (рисунок 37.1). Пульпа захватывается воздухом и переносится по пульпоза-борной трубке в последующий ферментер; этот же воздух используется для аэрации пульпы в ферментерах. Изменяя скорость перемещения пуль-позаборной трубки, можно плавно регулировать скорость непрерывной подачи пульпы в последующие ферментеры.

Плавная регулировка скорости подачи пульпы на протоке позволяет осуществить селекцию бактерий с высокой удельной скоростью роста по стадиям выщелачивания при увеличении концентрации тяжелых металлов и кислотности пульпы. В результате сокращается время выщелачивания целевого металла.

Методика по бактериальному выщелачиванию на установке БИЛАФ-1:

В первом ферментере на сульфидном концентрате в периодическом режиме выращивается культура T.ferrooxidans. Минимальный объем пульпы в ферментере, при котором происходит ее перемешивание и аэрация, составляет около 0,5 л.

Рисунок 37.1 – Установка БИЛАФ-1 для чанового бактериального выщелачивания: 1 – ферментеры, 2 – ферментер контактный, 3 –пульпо-задающее устройство, 4 – приемная емкость для пульпы, 5 – пульпа, →передвижение пульпы

После получения удовлетворительных результатов химического и физического анализов жидкой и твердой фаз пульпы из контактного чана в первый ферментер устанавливают проток пульпы 10 мл/ч. После заполнения первого ферментера до заданного объема пульпа начинает поступать в последующие ферментеры. После стабилизации всех основных параметров процесса (рН, ОВП, биомасса, ее активность, концентрация тяжелых металлов в растворе й т.п.) скорость протока можно увеличить на 15-20%.

В качестве посевного материала для первого ферментера используют трех-пятисуточную культуру, ранее адаптированную к исследуемому сульфидному концентрату и выращенную в периодическом или отливно-доливном режиме.

Таким образом, получают 500 мл пульпы (16,7% тв.). Ее вносят в контактный реактор, содержащий 1-2 л свежей пульпы при той же плотности. Пульпу постепенно восполняют по мере потребления. Уровень пульпы не должен опускаться ниже уровня, обеспечивающего ее перемешивание.