CN208454589U - 一种含氰尾矿破氰装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含氰尾矿破氰装置，包括电控系统，受电控系统控制的曝气塔组、用于输送矿浆的砂泵、与曝气塔组连接的臭氧发生装置和臭氧破坏装置。本实用新型臭氧除氰，臭氧在水中分解产生活性羟基（·OH）具有氧化还原电位高、氧化能力强、速度快等优点；通过矿浆空化器进行矿浆和臭氧的混合作业，再经矿浆分布器使其均匀地分布在曝气塔中，矿浆中氰化物与臭氧接触充分；整个装置采用砂泵射流吸气和搅拌，比普通传动搅拌节能15‑30%；臭氧和矿浆逆向流动，臭氧利用率高；该装置集约控制，变频调节，自动化程度高；设备参数调整快捷方便，设备运转可靠，结构简单，操作方便安全。

Description

一种含氰尾矿破氰装置

技术领域

本实用新型涉及含氰尾矿破氰处理领域，具体为一种含氰尾矿破氰装置。

背景技术

我国是一个幅员辽阔，资源种类较多，总体贮藏量大，但人均矿产占有率较少的国家。随着社会经济的发展，对于矿产资源的需求量也越来越大，对于合理开发矿产资源，并且保护生态环境，一直是国家和社会高度关注的重点。

目前，我国金矿企业大量应用氰化物进行碳浆法氰化提金，氰化提金后的尾矿无论采用干排或是湿排，都会产生大量含氰固体尾矿或含氰尾矿浆。这些尾矿由于含有剧毒氰根，一般生产企业采用添加漂白粉进行氧化处理，处理成本很高，因此很多湿排的企业在监管不严的情况下并不处理，而是直接排放至尾矿库，澄清的尾矿水再返回生产系统回用，尾矿库一旦存在渗漏情况，就会造成剧毒氰化物进入地下水系，威胁周边人畜生命安全；干排企业即使经过2-3遍的洗涤，仍然有大量氰化物存在于干排的尾渣中，同样对周边环境存在重大毒害危险。2018年将要实施的“环境保护税法”规定，危险固废的税额为1000元/吨，而氰化尾矿被列为危险固废。这样一来，诸多碳浆法黄金生产企业都面临征税带来的巨额税金，甚至因此停产。

针对此种现状，研究一中能够合理的处理用于处理含氰尾矿浆，使其符合国家排放标准的装置，已经是一个值得研究的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在不足，本实用新型提供了一种运转可靠，结构简单，操作方便安全，且能够快速破除含氰尾矿浆中氰化物，经此工艺处理后的尾矿浆无论湿排或是干排，其氰根含量都能符合国家安全排放或堆存标准的装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种含氰尾矿破氰装置，包括电控系统18，受电控系统控制的曝气塔组、用于输送矿浆的砂泵11、与曝气塔组连接的臭氧发生装置和臭氧破坏装置。

所述的曝气塔组由多个曝气塔组成，曝气塔的罐体5是由普通钢板焊接制成圆筒状壳体；进浆管3通过固定架10与罐体5联接固定；进浆管3下端连接矿浆分布器2，上端连接矿浆空化器4；罐体5最上端设置出气孔6和观察孔7；与进浆管相对位置设置出浆口9和出浆口挡板8；所述的出浆口9下方设置有采样阀门17；曝气塔顶部设置与电控系统18连接的液位传感器16；

所述的出浆口挡板8位于罐体5内壁上，其下部位于液面以下，以防止罐体上部的臭氧气体从出浆口9处逸出；

所述的矿浆分布器2位于罐体5内，矿浆分布器2为在水平方面上互为垂直角的四根分矿浆管，管头弯曲与水平方向的分矿浆管垂直；

所述的臭氧发生装置12通过管路连接最末端的曝气塔上的矿浆空化器4，相邻的曝气塔之间设置有带有砂泵11的矿浆输送管，以及臭氧连接管路；曝气塔顶部的出气孔6连接臭氧排出管，臭氧排出管上设置有气液分离器14；气液分离器通过管路连接前端相邻的曝气塔的矿浆空化器4或臭氧破坏器15；

所述的最末端的曝气塔通过出浆口连接缓冲泵池13，缓冲泵池13通过砂泵连接尾矿库或过滤车间；

含氰矿浆经砂泵11输送至1#曝气塔的矿浆空化器4中，在空化器作用下与臭氧充分混合，然后顺流逐级经由2#曝气塔、3#曝气塔到达4#曝气塔，处理后的尾矿最后排入缓冲泵池13，再由砂泵输送至尾矿库或过滤车间；

所述的曝气塔之间的砂泵与曝气塔均为密闭连接，无气体泄露；各曝气塔顶部设置液位传感器16；塔内出现液位过高时，电控系统会自动调高下一级出浆口砂泵的转速，提高矿浆输送速度，避免矿浆进入到排气孔6中，液位回复正常后再自动恢复砂泵正常转速。

积极有益效果：本实用新型的含氰尾矿破氰装置，具有如下优点：（1）本实用新型采用臭氧除氰，臭氧在水中分解产生活性羟基（·OH）具有氧化还原电位高、氧化能力强、速度快等优点，分解产物（O₂、N₂或(NH₄)₂CO₃）绿色无污染；（2）通过矿浆空化器进行矿浆和臭氧的混合作业，再经矿浆分布器使其均匀地分布在曝气塔中，矿浆中氰化物与臭氧接触充分；（3）整个装置没有传动系统，采用砂泵射流吸气和搅拌，比普通传动搅拌方法节能15-30%；（4）臭氧和矿浆逆向流动，臭氧利用率高，而且有利于将尾矿浆中的氰根清除干净；（5）该装置集约控制，变频调节，自动化程度高；（6）设备参数调整快捷方便，设备运转可靠，结构简单，操作方便安全。

附图说明

图1为本实用新型的曝气塔结构示意图；

图2为矿浆分布器的平视剖面结构示意图；

图3为矿浆分布器的俯视剖视图；

图4为本实用新型的装置结构示意图；

图中为：排污口1、矿浆分布器2、进浆管3、矿浆空化器4、罐体5、出气孔6、观察孔7、出浆口挡板8、出浆口9、进浆固定架10、砂泵11、臭氧发生装置12、缓冲泵池13、气液分离器14、臭氧破坏器15、液位传感器16、采样阀门17、电控系统18。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步的说明：

如图4所示，一种含氰尾矿破氰装置，包括电控系统18，受电控系统控制的曝气塔组、用于输送矿浆的砂泵11、与曝气塔组连接的臭氧发生装置和臭氧破坏装置；其中曝气塔主要用于将含氰尾矿浆与臭氧进行充分混合，以保证臭氧对氰化物的氧化效果；砂泵用于输送矿浆；臭氧发生装置用于生产臭氧；臭氧破坏器用于将最后从曝气塔中排出的气体中的残余臭氧变成氧气，达标排放。

如图1所示，所述的曝气塔组由多个曝气塔组成，曝气塔的罐体5是由普通钢板焊接制成圆筒状壳体；进浆管3通过固定架10与罐体5联接固定；进浆管3下端连接矿浆分布器2，上端连接矿浆空化器4；罐体5最上端设置出气孔6和观察孔7；与进浆管相对位置设置出浆口9和出浆口挡板8；所述的出浆口9下方设置有采样阀门17，进行各级尾矿浆的样品采集，用于分析氰根消除情况。

所述的出浆口挡板8位于罐体5内壁上，其下部位于液面以下，以防止罐体上部的臭氧气体从出浆口9处逸出；

如2、图3所示，所述的矿浆分布器2位于罐体5内，矿浆分布器2为在水平方面上互为垂直角的四根分矿浆管，管头弯曲与水平方向的分矿浆管垂直；目的是使矿浆向下喷射，防止矿浆在罐体底部发生沉降。

所述的臭氧发生装置12通过管路连接最末端的曝气塔上的矿浆空化器4，相邻的曝气塔之间设置有带有砂泵11的矿浆输送管，以及臭氧连接管路；曝气塔顶部的出气孔6连接臭氧排出管，臭氧排出管上设置有气液分离器14；气液分离器通过管路连接前端相邻的曝气塔的矿浆空化器4或臭氧破坏器15；

臭氧由臭氧发生装置12产生，经曝气塔（4#）上的矿浆空化器吸入，逆向逐级经由3#曝气塔、2#曝气塔、最后到达1#曝气塔，由出气孔经气液分离器14后，至臭氧破坏器15处理，然后排放。

所述的最末端的曝气塔通过出浆口连接缓冲泵池13，缓冲泵池13通过砂泵连接尾矿库或过滤车间；

含氰矿浆经砂泵11输送至1#曝气塔的矿浆空化器4中，在空化器作用下与臭氧充分混合，然后顺流逐级经由2#曝气塔、3#曝气塔到达4#曝气塔，处理后的尾矿最后排入缓冲泵池13，再由砂泵输送至尾矿库或过滤车间；

所述的曝气塔之间的砂泵与曝气塔均为密闭连接，无气体泄露；各曝气塔顶部设置液位传感器16；塔内出现液位过高时，电控系统会自动调高下一级出浆口砂泵的转速，提高矿浆输送速度，避免矿浆进入到排气孔6中，液位回复正常后再自动恢复砂泵正常转速。

该系统装置中的曝气塔数量可以根据实际处理含氰矿浆的指标进行增加或减少。

所述的含氰尾矿破氰装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、首先设备电控系统通电，从后至前逐级启动各级砂泵，各级砂泵均为一用一备，并确定设备运转均处于良好工作状态；

步骤二、打开尾矿给入阀门，含氰尾矿浆经第一级砂泵进入曝气塔组，通过调节各级砂泵转速使矿浆以稳定输送速度通过各级曝气塔组；

步骤三、通过观察口7查看矿浆矿化情况，调节矿浆空化器4上的进气阀门，确保各级曝气塔中矿浆气液混合状况良好；

步骤四、先后启动臭氧破坏器15和臭氧发生装置12，确定臭氧从后至前稳定通过各级曝气塔，过程中没有臭氧泄露；

步骤五、通过采样阀门17采集各级曝气塔排出矿浆，并分析其中氰化物含量，由此调节臭氧生产量，使臭氧生产速度达到破氰需要量；

步骤六、检测尾气中臭氧含量，确保尾气最后经臭氧破坏器后达标排放；

步骤七、整个系统经调试达到进出浆平衡、进出气平衡、排浆中氰化物达标和排气中臭氧达标后，即达到正常运转状态。

实施例1

针对本实用新型的含氰尾矿浆破氰装置及工艺方法，我们采用实验室小型装置进行了多个实施例的小型试验，小型试验的样品来自黄金企业全泥氰化碳浆厂产生的尾矿,经加水和氰化物，调配至需要的浓度；采用小型曝气塔（单个塔有效容积为30L），砂泵采用微型水泵代替, 臭氧发生器型号为NLO-500 型（氧气源、功率4KW、最大O₃产量600g/h）。实施例获得的试验指标参数见下表1。

表1 不同含氰尾矿浆的实验室小型破氰试验结果

一般金矿全泥氰化厂产生的尾矿中氰根的含量在20-80 mg/L，尾矿矿浆浓度在40-45%之间。从小型破氰试验结果可以得出，在矿浆浓度35％-50％、氰根含量在50-100mg/L之间，只要选择合适的臭氧供给量和反应时间，该装置都能将尾矿浆中的氰根含量降到0.1mg/L（国家标准是<0.5mg/L）以下，破氰效果都是非常好的。

本实用新型的含氰尾矿破氰装置，具有如下优点：（1）本实用新型采用臭氧除氰，臭氧在水中分解产生活性羟基（·OH）具有氧化还原电位高、氧化能力强、速度快等优点，分解产物（O₂、N₂或(NH₄)₂CO₃）绿色无污染；（2）通过矿浆空化器进行矿浆和臭氧的混合作业，再经矿浆分布器使其均匀地分布在曝气塔中，矿浆中氰化物与臭氧接触充分；（3）整个装置没有传动系统，采用砂泵射流吸气和搅拌，比普通传动搅拌方法节能15-30%；（4）臭氧和矿浆逆向流动，臭氧利用率高，而且有利于将尾矿浆中的氰根清除干净；（5）该装置集约控制，变频调节，自动化程度高；（6）设备参数调整快捷方便，设备运转可靠，结构简单，操作方便安全。

以上实施案例仅用于说明本实用新型的优选实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代及改进等，均应视为本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种含氰尾矿破氰装置，其特征在于：包括电控系统，受电控系统控制的曝气塔组、用于输送矿浆的砂泵、与曝气塔组连接的臭氧发生装置和臭氧破坏装置。

2.根据权利要求1所述的一种含氰尾矿破氰装置，其特征在于：所述的曝气塔组由多个曝气塔组成，曝气塔的罐体是由普通钢板焊接制成圆筒状壳体；进浆管通过固定架与罐体联接固定；进浆管下端连接矿浆分布器，上端连接矿浆空化器；罐体最上端设置出气孔和观察孔；与进浆管相对位置设置出浆口和出浆口挡板；所述的出浆口下方设置有采样阀门；曝气塔顶部设置与电控系统连接的液位传感器。

3.根据权利要求2所述的一种含氰尾矿破氰装置，其特征在于：所述的出浆口挡板位于罐体内壁上，其下部位于液面以下，以防止罐体上部的臭氧气体从出浆口处逸出。

4.根据权利要求2所述的一种含氰尾矿破氰装置，其特征在于：所述的矿浆分布器位于罐体内，矿浆分布器为在水平方面上互为垂直角的四根分矿浆管，管头弯曲与水平方向的分矿浆管垂直。

5.根据权利要求1所述的一种含氰尾矿破氰装置，其特征在于：所述的臭氧发生装置通过管路连接最末端的曝气塔上的矿浆空化器，相邻的曝气塔之间设置有带有砂泵的矿浆输送管，以及臭氧连接管路；曝气塔顶部的出气孔连接臭氧排出管，臭氧排出管上设置有气液分离器；气液分离器通过管路连接前端相邻的曝气塔的矿浆空化器或臭氧破坏器。

6.根据权利要求5所述的一种含氰尾矿破氰装置，其特征在于：所述的最末端的曝气塔通过出浆口连接缓冲泵池，缓冲泵池通过砂泵连接尾矿库或过滤车间。

7.根据权利要求2所述的一种含氰尾矿破氰装置，其特征在于：所述的曝气塔之间的砂泵与曝气塔均为密闭连接，无气体泄露；各曝气塔顶部设置液位传感器；塔内出现液位过高时，电控系统会自动调高下一级出浆口砂泵的转速，提高矿浆输送速度，避免矿浆进入到排气孔中，液位回复正常后再自动恢复砂泵正常转速。