sx процесс баяжмалын үйлдвэр
sx процесс баяжмалын үйлдвэр: Нийтлэг тойм
Энэ нийтлэл нь уусгагчийг олборлох техникийн болон үйл ажиллагааны тоймыг өгдөг (Сагангаа зурах) процессын баяжмалын үйлдвэр, гидрометаллургийн урсгалын хүснэгтэд гүйцэтгэх үүрэгт анхаарлаа хандуулж байна. Хэлэлцүүлэг нь SX-ийн үндсэн зарчмуудыг хамардаг, баяжмал үйлдвэрлэх тусгай тоног төхөөрөмж, схемийн загвар, SX ба концентрацийн өөр аргуудын харьцуулсан дүн шинжилгээ, бодит ертөнцийн үйлдвэрлэлийн хэрэглээ, үйлдвэрийн гүйцэтгэл, аюулгүй байдлын талаар байнга асуудаг асуултуудын хариулт.
1. Оршил: SX процессын баяжмалын үйлдвэрийн үүрэг
SX процесс баяжмалын үйлдвэр нь зорилтот металлыг сонгон гаргаж авах, баяжуулах зориулалттай гидрометаллургийн байгууламж юм. (Жишээ нь e., зэс, нуай, нэмэх, сагамхайз, эсвэл газрын ховор элемент) шингэрүүлсэн усан уусмалаас. Тус үйлдвэр нь уусгагчаар олборлох зарчмаар ажилладаг, хаана органик урвалж (олборлогч) шингэрүүлэгчид ууссан нь зорилтот металлын ионтой сонгомол нэгдэл болдог. Дараа нь металыг хүчтэй хүчил эсвэл бусад хөрс хуулалтын уусмал ашиглан ачаалагдсан органик фазаас хуулна, баяжуулсан үйлдвэрлэж байна, цахилгаанаар баяжуулах эсвэл тунадасжуулах замаар эцсийн нөхөн сэргээхэд тохиромжтой цэвэршүүлсэн усан уусмал. Хайлуулах эсвэл пирометаллургийн замаас ялгаатай, SX үйлдвэр нь орчны температур, даралтад ажилладаг, бага энергитэй болгодог, бага агуулгатай хүдрийг боловсруулах өндөр сонгомол сонголт, ислийн хүдэр, электрон хог хаягдал эсвэл уурхайн хаягдал зэрэг хоёрдогч нөөц.
2. Үндсэн процессын урсгал ба тоног төхөөрөмж
Ердийн SX баяжмалын үйлдвэр нь үндсэн гурван үе шатаас бүрдэнэ, цувралаар давтагдсан (ихэвчлэн олборлолтын 2-3 үе шат, хөрс хуулалтын 1-2 үе шат):
- унагдах (авах): Жирэмсэн үед уусгах уусмал (Хавхана) зорилтот металл агуулсан (Жишээ нь e., 1-5 г/л Cu) органик фазтай эсрэг урсгалтай холбогддог (Жишээ нь e., 20–30% в/в керосин дахь экстрагент). Металл нь уснаас органик үе рүү шилждэг.
- угаах (Сайн дурын): Ачаалагдсан органик бодисыг шингэрүүлсэн хүчлээр үрж, хамт гаргаж авсан хольцыг арилгана (Жишээ нь e., төмөр, хлорид).
- Сөлүүлэх (Дахин олборлолт): Ачаалагдсан органик бодис нь зарцуулсан электролиттэй холбогддог (Жишээ нь e., 180Зэсийн хувьд –200 г/л H₂SO₄). Металл нь усан үе рүү буцаж шилждэг, баялаг электролит үйлдвэрлэх (Жишээ нь e., 40-50 г/л Cu) цахилгаан хожиход тохиромжтой.
Үндсэн тоног төхөөрөмж:.jpg)
- холигч-туулгагчид: Хамгийн түгээмэл контакторууд. Шат бүр нь тараах зориулалттай шахуургын сэнс, фазыг тусгаарлах тунгаах савтай.
- Органик/Усан хоорондын фазын хянагч: Автомат хавхлагууд эсвэл дамжуургууд нь фазын бүрэн бүтэн байдлыг хангадаг.
- Царцгийг зайлуулах системүүд: Шүүлтүүр буюу холбогч нь хатуу тогтворжсон эмульсийг зайлуулдаг (түүхий) интерфейс дээр хуримтлагддаг.
Үйл ажиллагааны ердийн параметрүүд (Зэсийн жишээ):
| Зөнийн тавь чанар | PLS Feed | Баян электролит | Органик үе шат |
|---|---|---|---|
| Металлын баяжуулалт | 1.5-4.0 г/л Cu | 40-50 г/л Cu | 25-30 г/л Cu (ачаалагдсан) |
| Р П / Хүчиллэг | рН 1.5-2.5 | 180–200 г/л H₂SO₄ | Өмнөөс |
| Урсгалын хурдны харьцаа (О/А) | Өмнөөс | Өмнөөс | 1:1 нь 2:1 (унагдах) |
| хэм | 20-40 ° C | 30-45 хэм | ор хөвүү |
3. Харьцуулгын шинжлэх судалгаа: SX vs. Альтернатив баяжуулах аргууд
SX үйлдвэрийг ашиглахыг зөвтгөх, бусад концентрацийн техниктэй харьцуулах нь чухал юм, ион солилцоо гэх мэт (IX), Нэмөх, мөн шингэрүүлсэн уусмалаас шууд цахилгаанаар ялах.
| Шалгуур | Зэврүүлэх (Сагангаа зурах) | Ионы солилцоо (IX) | Нэмөх (Жишээ нь e., сульфид) | Шууд EW (шингэрүүлсэн PLS-ээс) |
|---|---|---|---|---|
| Сонгох чадвар | Өндөр (тусгай экстракт) | Өндөр (давирхайн өвөрмөц) | Тэвчээртэй (хамтарсан хур тунадас) | Олиггүй (хольцын хамтарсан орд) |
| Концентрацийн хүчин зүйл | 10-20x (Жишээ нь e., 2 нь 40 г/л) | 5-10x (ялгах) | 5-15x (хатуу биет) | 1x (төвлөрөл байхгүй) |
| Энэтгэлийн зарцуулалт | Олиггүй (орчны Т, сонгох) | Олиггүй | дунд (хатуу харьцах) | Өндөр (эсийн хүчдэл) |
| үйл ажиллагааны цар хүрээ | 10,000–200,000 т/ж Cu | <50,000 t/y (Жижиг) | Хувөсах | <20,000 t/y (Хязгаарлагдмал) |
| Зульдарчлалшил (Хамаатан садан) | Өндөр (холигч-туулгагчид) | дунд | Олиггүй | дунд |
| Үйл ажиллагааны зардал (тонн металл тутамд) | $150-250 доллар (Тарих) | $200-300 доллар | $180-250 доллар | $300-400 доллар (гүйдлийн үр ашиг багатай холбоотой) |
| Миномрын үеийн | Органик таталт, түүхий | Ашигласан давирхай, ялгах | Сульфидын лаг | Ашигласан электролитийн цус алдалт |
Байгуулах: SX нь том хэмжээний хувьд давуу юм, тэжээлийн агуулга бага боловч эзэлхүүн ихтэй тасралтгүй үйл ажиллагаа. IX нь маш шингэрүүлсэн урсгалд илүү тохиромжтой (<0.5 г/л) эсвэл үнэт металл орсон газар. Хур тунадас нь илүү энгийн боловч сонгомол чанар багатай бөгөөд гол төлөв доод урсгалыг дахин уусгах шаардлагатай болдог.
4. Бодит-Дэлхийн хэргийн судалгаа: Minera Escondida дахь SX-EW үйлдвэр (Захиалга)
Дэвсгэр: Далд олборлолт, BHP компани ажиллуулдаг, нь дэлхийн хамгийн том зэс олборлодог уурхай юм. Түүний ислийн хүдэр уусгах хэлхээ нь тусгай зориулалтын SX процессын баяжмалын үйлдвэрийг тэжээдэг.
Асуудал: Нуруулдан уусгах явцад үүссэн PLS нь ердөө 1.2-1.8 г/л Cu агуулсан, хлоридын өндөр агууламжтай (Шалтгаална, хамаарна 15 г/л) төмөр (3-5 г/л). Хлоридын зэврэлт, катодын чанар муу зэргээс шалтгаалан шууд цахилгаанаар ялах боломжгүй байв.
Хариу: Тус үйлдвэр 3-ын олборлолт суурилуулсан, 2-өөрчилсөн альдоксим экстрагент ашиглан SX хэлхээг хөрс хуулалт (Жишээ нь e., LIX 984N) хлоридын хүлцэл өндөртэй. Органик үе шат байсан 30% Өндөр гялбаатай шингэрүүлэгч дэх v/v экстрагент.
Үр дүн:
- Төвлөрүүлэлт: PLS цагт 1.5 г/л Cu нь баялаг электролит болгон сайжруулсан 45 г/л Cu (30x концентраци).
- Бохирдлоос татгалзах: Төмрийн олборлолт байсан <0.5% рН-ийн хяналтын улмаас (2.0-2.2) болон сонгомол хөрс хуулалт.
- дамжуулах дохио: Үйлдвэрийн процесс 3,500 м³/цаг PLS, үйлдвэрлэх 1.2 жилд сая тонн катодын зэсийн.
- Нөхөн төлбөр: SX сэргээх ерөнхий үр ашиг > 92% (түүхий болон органик шингээлтээс үүдэлтэй алдагдал).
Гол хичээл: SX үйлдвэрийн загвар нь уурхайд хаягдал болох бага агуулгатай оксидын хүдрийг эдийн засгийн хувьд цэвэршүүлэх боломжийг олгосон., уурхайн ашиглалтын хугацааг дахин уртасгах 20 жил..jpg)
5. Үйл ажиллагааны сорилт ба нөлөөллийг бууруулах стратеги
- Бүдүүн үүсэх: Хатуу хэсгүүд (лаг, Sericavaul) эмульсийг тогтворжуулах. Бууруулах: Өндөр үр ашигтай холбогч ашиглах, үе үе органик шүүлтүүр, мөн PLS-д флокулянт нэмэх.
- Органик алдагдал: Усан рафинат дахь оролт нь 10-50 ppm байж болно. Бууруулах: Рафинат өнгөлгөөний цөөрөм эсвэл нэгтгэх зөөвөрлөгчийг суурилуул; бага зуурамтгай шингэрүүлэгч ашиглах.
- Экстракторын доройтол: Fe³⁺ эсвэл MnO₂-ийн исэлдэлтийн задрал. Бууруулах: Антиоксидант нэмнэ (Жишээ нь e., BHT) болон исэлдэлтийн потенциалыг хянах.
- Үе шатыг салгах асуудал: Температур эсвэл рН-ийн хэлбэлзлээс болж удаан туна. Бууруулах: Температурыг хадгалах >15 ° C; гадаргуугийн идэвхт бодис агуулаагүй хандыг ашиглах.
6. Түгээмэл асуултууд (FAQ)
Q1: SX процессын баяжмалын үйлдвэрийн нөхөн сэргэлтийн ердийн хувь хэмжээ хэд вэ?
A1: Зэсийн хувьд, олборлох үе шат нь ихэвчлэн нэг дамжуулалт тутамд 90-95% нөхөн сэргээгддэг. хамт 3 олборлох үе шатууд, нийт сэргэлт давсан байна 98%. Гэхдээ, ургамлын нийт нөхөн сэргэлт (хөрс хуулалт, цахилгаан хожих зэрэг орно) ихэвчлэн 85-92% нь органик алдагдалтай холбоотой байдаг, түүхий, мөн цус урсдаг.
Q2: SX үйлдвэр нь олон металлыг нэгэн зэрэг боловсруулж чадах уу?
A2: Мон, гэхдээ нэг хэлхээнд биш. Жишээлбэл, никель-кобальт латерит боловсруулахад, хэд хэдэн SX хэлхээг ашигладаг: Хамгийн түрүүнд, зэсийг кетоксимоор гаргаж авдаг; тэгээд, кобальтыг фосфиний хүчлээр гаргаж авдаг; Эцэст нь, никельийг карбоксилын хүчлээр гаргаж авдаг. Хэлхээ бүр өөр өөр рН мужид ажилладаг (2-5) сонгомол байдалд хүрэх.
Q3: Туузан уусмал дахь металлын хамгийн их концентраци хэд вэ?
Үүр: Зэсийн хувьд, практик хязгаар нь баялаг электролит дэх 50-60 г/л Cu байна, зэсийн сульфатын уусах чадвар, хүчиллэг тэнцвэрийг хадгалах хэрэгцээгээр хязгаарлагддаг (180–200 г/л H₂SO₄). Ураны хувьд, туузан уусмал нь 10-20 г/л U₃O₈ хүрч болно. Өндөр концентраци нь экстрагентийн задрал, фазын ялгаралт мууддаг.
Q4: SX үйлдвэр нь органик уусгагчтай галыг хэрхэн зохицуулдаг вэ??
Тус нь: Органик үе шат (шингэлэгч + олборлогч) дээр гялалзах цэг байна 60 ° C (керосин дээр суурилсан шингэрүүлэгчийн хувьд ихэвчлэн 70-80 ° C). Ургамлууд нь хөөсөн үерийн системээр тоноглогдсон, хий илрүүлэх, болон дэлбэрэлтээс хамгаалах цахилгааны холбох хэрэгсэл. Бас, холигч-тусгуурууд нь FRP-ээр хучигдсан байдаг (Шилэн ховон) эсвэл уурыг багасгахын тулд зэвэрдэггүй ган таг.
Q5: SX үйлдвэр байгаль орчинд ямар нөлөө үзүүлдэг вэ?
A5: Гол санаа зовоосон асуудал бол органик уусгагчийг рафинатад алдах явдал юм (идэвхжүүлсэн нүүрс эсвэл биологийн задралаар эмчилдэг) болон түүхий эдийг зайлуулах (хаягдал руу илгээсэн). Орчин үеийн ургамал амжилтанд хүрдэг <5 усан ялгадас дахь ppm органик. Уг процесс нь өөрөө ус их шаарддаг боловч хаалттай гогцоо юм, рафинатыг уусгах овоолго руу дахин боловсруулж. Хийн ялгаруулалтыг үүсгэдэггүй, хайлуулах үйлдвэрүүдээс ялгаатай.
7. Байгуулах
SX процесс баяжмалын үйлдвэр нь батлагдсан, Тустай, мөн шингэрүүлсэн металлын уусмалыг эцсийн боловсруулалтанд зориулж өндөр агуулгатай түүхий эд болгон сайжруулах сонгомол технологи. Эрчим хүчний хэмнэлтийн давуу тал, Бохирдлоос татгалзах, болон өргөтгөх чадвар нь зэсийн хувьд илүүд үздэг сонголт болгодог, нуай, болон никель-кобальтын үйл ажиллагаа нь дэлхий даяар. Escondida-д амжилттай хэрэгжсэн нь зөв дизайн, үйл ажиллагааны сахилга баттай гэдгийг харуулж байна, SX үйлдвэрүүд нь нөхөн сэргэлт өндөр, ашиглалтын зардал багатай байхын зэрэгцээ хэцүү тэжээлийн найрлагатай ажиллах боломжтой. Экстракторын хими, тоног төхөөрөмжийн дизайны ирээдүйн хөгжил (Жишээ нь e., төвөөс зугтах контакторууд) Энэ чухал нэгжийн үйл ажиллагааны эдийн засаг, байгаль орчны ул мөрийг цаашид сайжруулах болно.