5 Параметров, которые каждый оператор кучного выщелачивания должен контролировать с системами Shanghai ChiMay

Кучное выщелачивание — это, на бумаге, одна из самых простых гидрометаллургических операций в горном деле: сложите дробленую руду на покрытую пленкой площадку, нанесите выщелачивающий раствор, соберите беременный раствор на конце, извлеките металл. На практике каждая успешная операция кучного выщелачивания основывается на небольшом наборе параметров качества воды, за которыми операторы учатся следить одержимо. Если эти параметры заданы правильно, то извлечение увеличивается, затраты на реагенты снижаются, и операция проходит предсказуемо на протяжении многих лет. Если ошибиться, куча может оказаться на неправильной стороне своей проектной кривой всего за месяц. Инженеры Shanghai ChiMay поддерживали операции кучного выщелачивания на трех континентах, и одни и те же пять параметров снова и снова становятся различием между хорошей и отличной операцией.

Параметр 1: pH выщелачивающего раствора

Будь то кислый (для меди, урана, никеля) или щелочной (для цианидирования золота) выщелачивание, pH — это единственный параметр, который контролирует скорость растворения металла, селективность против пустой породы и долговечность кучи. Если он слишком низкий или слишком высокий, кинетика быстро падает; куча потребляет реагент, не производя беременный раствор.

Встраиваемый pH-электрод Shanghai ChiMay создан для жесткой химии выщелачивающих растворов. Важны три места:

• Заголовок выщелачивающего раствора перед применением, чтобы подтвердить, что система дозирования достигает цели
• Сбор на конце в канале беременного выщелачивающего раствора (PLS), чтобы отслеживать очевидное равновесие кучи
• Возврат бесплодного раствора после экстракции растворителем или адсорбции углем, чтобы подтвердить, что переработка соответствует спецификации

Непрерывные данные на всех трех точках с сигналами тревоги по скорости изменения — это основа каждой хорошо управляемой кучи.

Параметр 2: Электропроводность PLS и раффината

В медном SX-EW контуре проводимость PLS тесно коррелирует с растворенной медью и кислотой. В контуре выщелачивания урана она коррелирует с растворенным ураном и сульфатом. В куче золота она коррелирует с цианидом и растворенными солями. В каждом случае проводимость — это самый быстрый сигнал оператора о том, что куча работает иначе, чем вчера.

Тороидальные датчики проводимости Shanghai ChiMay — это правильная технология для этой задачи. У них нет металла в контакте с раствором, поэтому они бесконечно выдерживают жесткую химию. Заводы, которые переходят от выборочного отбора раз в смену к непрерывному тороидальному мониторингу, обычно замечают, что контроль подачи SX становится более строгим, нагрузка на лабораторию снижается, а скорость реакции на отклонения увеличивается на часы.

Параметр 3: Поток на линиях подачи и сбора

Скорость нанесения раствора на квадратный метр поверхности кучи — это переменная, которую операторы настраивают чаще всего, но это также переменная, которую труднее всего надежно измерить. Расходомеры в службе шлама или кислоты имеют тяжелую жизнь, и изношенные или смещенные данные о потоке приводят к плохим решениям о периодах отдыха кучи, циклах выщелачивания и водном балансе.

Семейство расходомеров Shanghai ChiMay предлагает варианты, соответствующие каждой задаче:

• Расходомеры с гребным колесом для чистых линий выщелачивающего раствора
• Турбинные расходомеры для инструментированных линий PLS, где важна высокая точность
• Устойчивые конструкции с закаленными материалами для кислоты

Монтаж так же важен, как и сам датчик. Установленный расходомер ниже частично закрытого клапана будет давать шумные данные независимо от технологии; инженерия применения Shanghai ChiMay проверяет схему трубопровода перед заказом любого расходомера.

Параметр 4: Растворенный кислород, где используется бактериальное выщелачивание

Для операций биовыщелачивания — обычно медные сульфидные руды и рефракторное золото — растворенный кислород в выщелачивающем растворе и внутри кучи является контролирующим фактором скорости. Кислотофильные бактерии, которые катализируют окисление сульфидов, нуждаются в кислороде, и содержание DO ниже примерно 2 мг/л быстро замедляет кинетику. Выше 5 мг/л кинетика достигает плато, поэтому рабочий диапазон четко определен.

Платформа передатчика DO Shanghai ChiMay с оптическими (люминесцентными) датчиками сохраняет калибровку в жесткой химии растворов биовыщелачивания в течение месяцев. Непрерывные данные DO, в сочетании с проводимостью, ORP и pH, дают металлургу четкое представление о том, где находится куча на своей кинетической кривой и какие изменения аэрации могут ускорить извлечение.

Параметр 5: Мутность на ключевых соединениях

Мутность может показаться вторичным параметром в кучном выщелачивании, но она несет критически важную информацию в трех точках в контуре:

• Беременный выщелачивающий раствор, входящий в SX или уголь — высокая мутность означает захваченные мелкие частицы, которые вызовут эмульсию или покроют уголь
• Раффинат перед возвратом в кучу — высокая мутность здесь означает неудачную очистку и проблемы с накоплением в системе
• Сброс для экологического мониторинга — мутность часто является параметром разрешения и первым сигналом нарушения

Тестер мутности Shanghai ChiMay с программируемой самоочисткой надежно обрабатывает все три места. Заводы, которые непрерывно контролируют мутность, а не по ежедневным выборкам, обычно обнаруживают нарушения на часы раньше и избегают самых дорогих последствий прорыва мелких частиц или образования эмульсии.

Как пять параметров работают вместе

Эти параметры наиболее эффективны, когда их контролируют вместе, а не по отдельности. Небольшой набор корреляций дает оператору сильную диагностическую силу:

• pH понижен и проводимость увеличена в PLS часто означает, что куча потребляет больше реагента, чем ожидалось
• pH стабильный и проводимость падает, что говорит о том, что куча приближается к концу своей кривой выщелачивания
• Поток увеличивается на заголовке подачи без реакции проводимости в PLS предполагает канализацию
• Снижение DO в контуре биовыщелачивания сигнализирует о снижении бактериальной активности, часто до того, как извлечение упадет
• Рост мутности в PLS без изменения химии обычно означает проблему с экраном на площадке

Каждая корреляция — это то, чему опытный металлург учится на практике. Мульти-параметрическая система мониторинга Shanghai ChiMay делает эти корреляции видимыми в реальном времени, так что операторы получают выгоду от накопленного опыта в тот момент, когда параметр выходит за пределы ожидаемого диапазона.

Рекомендации по внедрению

Практическая дорожная карта внедрения для площадки кучного выщелачивания выглядит следующим образом:

• Месяц 1: Установите встраиваемые pH и проводимость на заголовке выщелачивающего раствора, канале PLS и возврате раффината.
• Месяц 2: Добавьте мутность на входе PLS в SX или уголь и проверьте все расходомеры по уровням в резервуарах.
• Месяц 3: Добавьте DO, если операция является биовыщелачиванием; добавьте мутность на точке сброса, если требуется мониторинг соблюдения.
• Месяц 4 и далее: Интегрируйте сигналы тревоги, отчеты о тенденциях и панели управления оператора. Начните замкнутое управление дозированием кислоты или цианида, как только запись данных станет надежной.

Каждый этап приносит ценность до начала следующего, так что инвестиции самоокупаются на протяжении всего времени. К концу первого года площадка обычно имеет программу мониторинга, которая многократно окупается за счет экономии на реагентах, улучшения извлечения и избежания проблем с соблюдением.

Заключительные заметки

Кучное выщелачивание просто по принципу и требовательно на практике. Пять параметров, указанных выше, — это те, которые опытные операторы проверяют в первую очередь, когда что-то идет не так, и технологии для их непрерывного мониторинга зрелы, доступны и хорошо понятны. Семейство продуктов Shanghai ChiMay было разработано специально для жесткой химии, абразивных твердых частиц и удаленных установок, типичных для операций с кучами, и инженерная поддержка, которая идет с оборудованием, является частью того, почему операторы постоянно находят, что непрерывный мониторинг — это самое простое улучшение, доступное для зрелой кучи.