红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法及调控系统与流程

本发明涉及冶金，具体涉及一种红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法及调控系统。

背景技术：

1、目前，在红土镍矿湿法冶金过程中，在矿浆经过高压浸出、循环浸出及多级预中和后，需要通过多级逆流洗涤，以充分地将矿浆底流中的镍钴锰洗涤到溶液中并进行固液分离。然而，在实际应用中，经常出现多级逆流洗涤的絮凝沉淀效果不佳的情况，这不利于含有镍钴锰的溶液与矿渣的固液分离。

2、多级逆流洗涤絮凝沉淀效果不佳，是由于矿浆中含有的三价铁、硅等离子浓度过高，而铁、硅等离子浓度过高是由于该批次红土镍矿中铁、硅等含量较高，从而导致高压浸出阶段较多的铁、硅等离子被浸出，多级逆流洗涤的絮凝沉淀效果不佳。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法及调控系统，能解决相关技术中多级逆流洗涤的絮凝沉淀效果不佳的问题，用以实现对矿浆中的铁离子浓度和硅离子浓度进行实时调控，从而避免在高压浸出阶段有较多的铁离子和硅离子被浸出，影响后续多级逆流洗涤絮凝沉淀效果。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法，所述红土镍矿高压浸出矿浆盛放在循环浸出槽内，所述循环浸出槽的进料端与高压反应釜的底流连接，所述高压反应釜的进料端与浓密机的底流连接，所述红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法包括：

4、获取所述循环浸出槽内的铁离子浓度和硅离子浓度的实际浓度值和目标浓度阈值，其中，所述目标浓度阈值为所述循环浸出槽内的铁离子浓度和硅离子浓度之和的预设值；

5、比较所述循环浸出槽内的铁离子浓度和硅离子浓度的所述实际浓度值之和与所述目标浓度阈值，当所述循环浸出槽内的铁离子浓度和硅离子浓度的所述实际浓度值之和大于所述目标浓度阈值时，控制所述高压反应釜的进料矿浆浓度降低。

6、在其中一个实施例中，控制所述高压反应釜的进料矿浆浓度降低，包括：

7、获取所述浓密机的出料矿浆浓度和目标出料浓度值；

8、比较所述出料矿浆浓度和所述目标出料浓度值，当所述出料矿浆浓度等于所述目标出料浓度值时，控制所述高压反应釜的进料矿浆浓度停止降低。

9、在其中一个实施例中，获取所述浓密机的出料矿浆浓度，包括：

10、获取所述浓密机的进料矿浆浓度、进料矿浆密度、出料矿浆密度、沉降面积和出料体积流量，以及絮凝体的沉降速率；

11、基于所述浓密机的进料矿浆浓度、进料矿浆密度、出料矿浆密度、沉降面积和出料体积流量，以及絮凝体的沉降速率，得到所述浓密机的出料矿浆浓度。

12、在其中一个实施例中，所述浓密机的出料矿浆浓度，基于如下公式确定：

13、

14、其中，vmin为絮凝体的沉降速率，c1为浓密机的进料矿浆浓度，ρ1为浓密机的进料矿浆密度，c2为浓密机的出料矿浆浓度，ρ2为浓密机的出料矿浆密度，s为浓密机的沉降面积，g为出料体积流量。

15、在其中一个实施例中，获取絮凝体的沉降速率，包括：

16、获取所述浓密机中未添加絮凝剂时物料的初始沉速；

17、获取所述浓密机的液相中絮凝剂的浓度，基于所述液相中絮凝剂的浓度，确定所述絮凝体的沉降速率与所述初始沉速之间的比值；

18、基于所述初始沉速和所述比值，确定所述絮凝体的沉降速率。

19、在其中一个实施例中，所述絮凝体的沉降速率与所述初始沉速之间的比值，基于如下公式确定：

20、

21、其中，c为浓密机的液相中絮凝剂的浓度，a1、a2和a3为通过实验标定的常数，k为所述絮凝体的沉降速率与所述初始沉速之间的比值。

22、在其中一个实施例中，获取所述浓密机的液相中絮凝剂的浓度，包括：

23、获取絮凝剂添加量，以及所述浓密机的进料矿浆浓度和进料质量流量；

24、基于所述絮凝剂添加量，以及所述浓密机的进料矿浆浓度和进料质量流量，确定所述浓密机的液相中絮凝剂的浓度。

25、在其中一个实施例中，所述浓密机的液相中絮凝剂的浓度，基于如下公式确定：

26、m＝c×(1-c1)×v0

27、其中，m为絮凝剂添加量，c为浓密机的液相中絮凝剂的浓度，c1为浓密机的进料矿浆浓度，v0为浓密机的进料质量流量。

28、第二方面，本发明提供了一种红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控系统，能够实施上述任一方案中的红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法，所述红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控系统包括浓密机、高压反应釜、循环浸出槽、离子浓度采集装置和自动调控装置；

29、所述浓密机的底流与所述高压反应釜的进料端连接，所述高压反应釜的出料端与所述循环浸出槽连接；

30、所述离子浓度采集装置，用于采集所述循环浸出槽内的铁离子浓度和硅离子浓度的实际浓度值，并将所述实际浓度值发送至所述自动调控装置；

31、所述自动调控装置，用于在所述循环浸出槽内的铁离子浓度和硅离子浓度的实际浓度值之和大于目标浓度阈值时，控制所述高压反应釜的进料矿浆浓度降低。

32、在其中一个实施例中，所述自动调控装置还用于获取所述浓密机的出料矿浆浓度，当所述出料矿浆浓度等于目标出料浓度值时，控制所述高压反应釜的进料矿浆浓度停止降低。

33、本发明的有益效果为：

34、本发明提供的红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法及调控系统，将浓密机的底流与高压反应釜的进料端连接，将高压反应釜的出料端与循环浸出槽连接，通过获取循环浸出槽内的铁离子浓度和硅离子浓度的实际浓度值和目标浓度阈值，在铁离子浓度与硅离子浓度的实际浓度值之和超过目标浓度阈值的情况下，控制高压反应釜的进料矿浆浓度降低，从而实现对矿浆中的铁离子浓度和硅离子浓度进行实时调控，避免在高压浸出阶段有较多的铁离子和硅离子被浸出，影响后续多级逆流洗涤絮凝沉淀效果。

技术特征：

1.一种红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法，其特征在于，所述红土镍矿高压浸出矿浆能盛放在循环浸出槽内，所述循环浸出槽的进料端与高压反应釜的底流连接，所述高压反应釜的进料端与浓密机的底流连接，所述红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法包括：

2.根据权利要求1所述的红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法，其特征在于，控制所述高压反应釜的进料矿浆浓度降低，包括：

3.根据权利要求2所述的红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法，其特征在于，获取所述浓密机的出料矿浆浓度，包括：

4.根据权利要求3所述的红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法，其特征在于，所述浓密机的出料矿浆浓度，基于如下公式确定：

5.根据权利要求3所述的红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法，其特征在于，获取絮凝体的沉降速率，包括：

6.根据权利要求5所述的红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法，其特征在于，所述絮凝体的沉降速率与所述初始沉速之间的比值，基于如下公式确定：

7.根据权利要求5所述的红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法，其特征在于，获取所述浓密机的液相中絮凝剂的浓度，包括：

8.根据权利要求7所述的红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法，其特征在于，所述浓密机的液相中絮凝剂的浓度，基于如下公式确定：

9.一种红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控系统，其特征在于，能够实施权利要求1-8中任一项所述的红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法，所述红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控系统包括浓密机、高压反应釜、循环浸出槽、离子浓度采集装置和自动调控装置；

10.根据权利要求9所述的红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控系统，其特征在于，所述自动调控装置还用于获取所述浓密机的出料矿浆浓度，当所述出料矿浆浓度等于目标出料浓度值时，控制所述高压反应釜的进料矿浆浓度停止降低。

技术总结
本发明提供一种红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法及调控系统，属于冶金技术领域，该红土镍矿高压浸出矿浆浓度调控方法包括：获取循环浸出槽内的铁离子浓度和硅离子浓度的实际浓度值和目标浓度阈值，比较循环浸出槽内的铁离子浓度和硅离子浓度的实际浓度值之和与目标浓度阈值，当循环浸出槽内的铁离子浓度和硅离子浓度的实际浓度值之和大于目标浓度阈值时，控制高压反应釜的进料矿浆浓度降低，从而实现对矿浆中的铁离子浓度和硅离子浓度的实时调控，避免在高压浸出阶段有较多的铁离子和硅离子被浸出，影响后续多级逆流洗涤絮凝沉淀效果。

技术研发人员：吴香意,刘维,萨特里约,崔涛,塔佳,安迪,吴羽,贾罗,白泽宇,安泽语
受保护的技术使用者：格林美香港国际物流有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/24