用于液体/固体分离诸如粒状固体脱水和搅拌浸析的方法及装置的制造方法
【专利说明】用于液体/固体分离诸如粒状固体脱水和横拌浸析的方法及 装置
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年9月27日递交的、名称为"Method and Apparatus for Agi化tion Leaching(用于揽拌浸析的方法及装置r的美国临时申请序号61/883,411根据 3抓.S.C.§119(e)的权益，该申请通过引用方式合并于本文中。
技术领域
[0003] 本发明设及用于诸如粒状固体脱水W及在浸析过程中从矿石中回收有价值金属 的应用中的、用于液体/固体分离的方法及装置。在一个方面，本发明设及诸如从含金原料 中揽拌浸析金的、揽拌浸析金属的方法。
【背景技术】
[0004] 从液体中分离粒状固体具有多种应用。运些应用包括在浸析过程中粒状浆料脱水 W及从固体中分离液体。从粒状矿物材料中浸析组分是利用各种各样的材料和装备来实现 的。浸析工序尤其用于从诸如金、银、铜和轴矿石的粒状矿石中回收金属。从矿石中提取运 些金属的主流工艺是用浸滤剂进行浸析。典型的浸析方法具有多种缺陷，尤其是需要精细 地娠磨矿石用于连续揽拌浸析或者对较粗糖的材料使用批量浸析方法。
[0005] 罐浸析典型地是连续的过程，而大桶浸析W批量方式操作。罐浸析通常用于从矿 石中提取金和银。罐浸析与大桶浸析的不同之处在于，在罐浸析中材料充分精细地研磨而 形成浆料，浆料能够在重力作用下流动或者当被累送时而流动，而在大桶浸析中，典型地较 粗糖材料放置到大桶中用于浸析。罐浸析方法中的罐通常装有揽拌器W保持固体悬浮在罐 中且改善固体与液体与气体的接触。能够设置挡板来提高揽拌效率且防止圆形罐中浆料的 离屯、作用。在大桶浸析中大桶通常不包含该装备。在罐浸析中，浆料被揽拌，而在大桶浸析 中，固体在大桶中保持静止，溶液移动，因此为实现相同百分比的所浸析有价值材料的回 收，典型地大桶浸析所需的保持时间比罐浸析的保持时间多。
[0006] 罐浸析和大桶浸析均设及到将尺寸减小W及分类后的矿石放置到包含浸析溶液 的、处于环境操作条件下的罐或大桶中，W及允许有价值材料从矿石中浸析到溶液中。在罐 浸析中，已研磨、分类的固体已经与水混合而形成浆料，并且浆料被累送到罐中。浸滤剂添 加到罐中W实现浸析反应。在连续式系统中，浆料随后从一个罐溢流到下一个罐，或者累送 到下一罐。最终，利用某种形式的液体/固体分离工艺将富液与固体分离，并且溶液传送到 下一回收阶段。在大桶浸析中，固体装载到大桶中，并且一旦大桶填满，其溢出浸析溶液。溶 液从罐中排出，并且再循环到大桶中或者累送到回收工艺的下一阶段。
[0007] 影响提取效率的因素为：i)保持时间一在浸析系统中固体耗费的时间。运被计算 为浸析罐的总容积容量除W固体/液体浆料的容积吞吐量。ii)颗粒尺寸一矿石被娠磨成使 期望矿物暴露于浸析剂的尺寸。在罐浸析中，该尺寸必须是能够由揽拌器充分混合且悬浮 的尺寸。在大桶浸析中，该尺寸是最经济可行的尺寸，平衡回收W克服处理材料的成本增 加。iii)浆料密度一浆料密度(百分比固体)确定保持时间。浆料的沉淀率和粘度是浆料密 度的函数。反过来，粘度控制气体质量传递和浸析率。iv)溶解的气体一气体，典型地为氧 气，可W注入溶液中W获得期望的溶解气体水平。Vi)添加试剂，并且适当量的试剂始终保 持在浸析回路中W使金属回收最大化。V)溫度一影响反应动力学。Vi)浸析一抑制成分，诸 如耗浸滤剂矿物或碳质材料。
[0008] 常规的知识表明，用于揽拌浸析的最大颗粒尺寸应当在直径上远小于ImmW允许 在合理的保持时间内进行最大回收，W及允许充分的均匀混合。在通过碳俘获的金浸析中， 使用精细研磨的颗粒允许进行碳分离。该精细颗粒尺寸要求昂贵的研磨。
[0009] 相关技术的前述示例及其有关的局限性意在示例性的，而不是限制性的。通过阅 读说明书和研究附图，相关技术的其它局限性对于本领域技术人员将变得显而易见。
[001日]发明概述
[0011] 下面的实施例及其方面将结合意在示范和实例而不是限制范围的系统、工具和方 法进行说明和阐述。在各个实施例中，一个或多个上述问题已经减轻或去除，而其它实施例 设及其它改进。
[0012] 本发明因此提供了用于固体/液体分离的方法和装置。根据一个方面，本发明提供 了一种用于将粒状固体脱水的方法和装置。
[0013] 因此，本发明提供了一种用于从粒状固体分离液体的装置，包括:i)用于收容粒状 固体和液体作为浆料的罐;ii)用于将粒状固体和液体导入罐中的通往罐内部的输入装置； iii)液体出口通道，其与罐内部连通;iv)悬置在罐中用于在所述液体中形成颗粒悬浮的揽 拌器;V)罐具有用于形成滤床而从罐中排出液体的下部区段；W及Vi)筛滤管，其向上延伸 穿过滤床区域且与出口通道连通，W在其上端接收来自被向下运载的下部区段上方的液体 流而通过滤床部分流出到出口通道或者直接流出到出口通道。筛滤管可W是井点或井筛。
[0014] 根据另一方面，本发明进一步提供了从粒状固体分离液体的方法，包括W下步骤： i)提供如上所述的用于将粒状固体脱水的装置，包括：ii)将粒状固体和液体导入罐中； iii)揽拌粒状固体和液体而形成浆料;iv)停止揽拌而允许浆料沉淀，从而形成级配滤床而 从罐中排出液体;V)利用筛滤管来将液体从滤床上方传递到滤床内或者直接传递到出口通 道;Vi)从粒状固体中排出液体；W及Vii)去除粒状固体。一定量的较粗糖粒状固体可W添 加到罐中的粒状固体和液体中，其中较粗糖粒状固体适合形成滤床。揽拌器可W是可变速 揽拌器，揽拌在沉淀步骤之前放缓。
[0015] 该装置可用于含矿物或含金属颗粒的揽拌浸析，所述含矿物或含金属颗粒大部分 可W为1mm直径或更大的直径，其中粒状材料包括金、银、铜或轴，液体包括浸滤剂浓缩液。
[0016] 该方法可用于含矿物或含金属颗粒的揽拌浸析，所述含矿物或含金属颗粒大部分 可W为1mm直径或更大的直径，其中粒状材料包括金、银、铜或轴，液体包括浸滤剂浓缩液。
[0017] 除了上述的示范性的方面和实施例之外，通过参考附图W及通过研究W下的发明 详述，进一步的方面和实施例将变得显而易见。
【附图说明】
[0018] 在附图的带标记图中示出了示例性的实施例，目的在于本文可改的实施例和附图 应视为示例性的，而不是限制性的。
[0019] 图I是用于实施本发明工艺的设施的左侧立体图。
[0020] 图2是图1所示的设施的右后立体图。
[0021] 图3是图1所示的设施的正视图。
[0022] 图4是沿着图1的线4-4的截取的剖面的示意图。
[0023] 图5是浸析罐的沿着图1的线4-4的截面的正视图。
[0024] 图6是沉淀与储存罐的正视图。
[00剧发明详述
[0026] 为了向本领域技术人员提供更全面的理解，在下面的通篇说明书中阐述了具体细 节。然而，没有详细显示和描述公知的元件W避免不必要地模糊本公开。因此，说明书和附 图应视为示例性的，而不是限制性的。
[0027] 下面描述用于液体/固体分离的方法和装置的改进，其应用在对粒状固体脱水方 面。尤其有用的应用是在浸析工艺中从矿石回收有价值的金属，尤其是从含金原料中揽拌 浸析诸如金的、揽拌浸析金属的方法。该装置使用开槽的、带孔口的、有窗的、穿孔的或其它 网状竖直管或管道。运种管或管道的一个适合的形式称为井点。运些管或管道是竖直管或 管道，典型地是不诱钢或PVC，具有连续阵列的开口，其可W是筛和/或纱布，允许液体流入 管的中央通道且沿着该中央通道流动，但是阻止具有大于选定直径的颗粒进入。运种筛和/ 或纱布还与井筛共有运些特征。所有运些设备将在本文中可互换地称为井点、井筛或更一 般地称为筛滤管。
[002引连续揽拌浸析
[0029] 申请人已经开发了一种新的工艺和装置，在一个应用中，用于含金颗粒的揽拌氯 化物浸析，可W包括W下特征：
[0030] -达到近似2mmW上尺寸的颗粒的浸析；
[0031 ]-氯化物高浓缩液，达到典型浓缩液的10倍；