用于湿法冶金应用中矿石浆料体系的石膏阻垢剂的制作方法_2

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有范围和数值是经过考 虑的。
[0035] 诸如石膏的复合水垢可以存在于至少一个进料线的内表面上、骤冷槽的容器或高 压釜的内表面上、至少一个排出线或其组合的内表面上,以及任何内部机械结构或装置上。 可以在至少一个进料线、至少一个排出线、在骤冷槽的容器或高压釜或者其组合中的矿石 浆料中加入阻垢组合物。
[0036] 图1说明了尤其是在金矿石情况下矿物和贵金属回收时的矿石骤冷操作。在骤冷 操作1中,将来自上游单元操作,通常为焙烧炉(图中未显示)的热的干燥焙砂加入焙砂冷却 器2中。在冷却之后,通过进料线和/或清洗线3而将焙砂进料至骤冷槽4中。在图1所示的操 作中,在骤冷槽4之前,将水经由冷却水进料管道13而加入进料线和/或清洗线3中的焙砂中 以形成矿石浆料,其中所述矿石浆料会在骤冷槽4中得以冷却。冷却之后,通过排出线5,矿 石浆料离开骤冷槽4,进入下游单元操作中。任选,作为操作的一部分,矿石浆料的水相部分 可以通过管道6和6 '而由骤冷槽循环至洗涤器7中并回去。气相材料可以通过排气管8而由 洗涤器排出。在未显示的另一种方法中,在骤冷槽4的容器中将水加入焙砂中以形成矿石浆 料,而并不是在进料线和/或清洗线3中。
[0037] 另一个骤冷操作包含至少一个包括初级骤冷装置容器的初级骤冷装置,其中所述 初级骤冷装置容器具有初级骤冷装置容器内壁并提供水和热的干燥焙砂,其中在所述初级 骤冷装置容器中将水加入焙砂以形成矿石浆料且复合水垢是在所述初级骤冷装置容器的 内壁上。在另一个实施方案中,代替初级骤冷装置而在骤冷槽的容器中将水加入以形成矿 石浆料。通过进料线和/或清洗线而将所述矿石浆料由初级骤冷装置输送至骤冷槽中。在这 些实施方案中,通常在初级骤冷装置容器、进料线和/或清洗线中将阻垢组合物加入矿石 中,或者可以将阻垢组合物直接加入骤冷槽和骤冷槽出来的管道部分中,这取决于水垢形 成的严重性以及水垢形成严重区域的位置或其组合。
[0038] 图2说明了包含两个初级骤冷装置的矿石骤冷操作9。在该操作9中,将热的干燥焙 砂由上游单元操作输送至第一个初级骤冷装置10中。本领域熟练技术人员应认识到该第一 个初级骤冷装置包含具有第一个初级骤冷装置容器内壁的第一个初级骤冷装置容器。在第 一个初级骤冷装置10中,通常在初级骤冷装置容器中将水加入热的干燥焙砂中,以形成矿 石浆料。将所述矿石浆料由所述第一个初级骤冷装置10输送至第二个初级骤冷装置11中, 这是通过工具12以将矿石浆料由第一个初级骤冷装置10输送至第二个初级骤冷装置11,作 为本领域熟练技术人员应理解其具有输送工具内壁。通常工具12为管道。本领域熟练技术 人员也应认识到第二个初级骤冷装置11包含具有第二个初级骤冷容器内壁的第二个初级 骤冷装置容器。矿石浆料的某些冷却是在第二个初级骤冷装置11中进行。在第二个初级骤 冷装置11之后,矿石浆料会进行图1所示的类似加工,然而,所述矿石浆料并不是在进料线 或清洗线3中形成。将来自于第二个初级骤冷装置11的矿石通过进料线或清洗线3而送至骤 冷槽4中。在冷却之后,通过排出线5,矿石浆料离开骤冷槽4进入下游单元操作中。任选,作 为操作的一部分,矿石浆料的水相部分可以通过管道6和6 '而由骤冷槽循环至洗涤器7中并 回到骤冷槽4中。气相材料可以通过排气管8而由洗涤器排出。可以通过管道系统25将冷却 水加至第一个初级骤冷装置10、第二个初级骤冷装置11和骤冷槽4及洗涤器7中的之一或多 个。在该方法中,可以在第一个初级骤冷槽装置10、第二个初级骤冷装置11、工具10、进料线 或清洗线3或骤冷槽4中而将阻垢组合物加入矿石浆料中。除了上述矿石骤冷操作的机械装 置及内壁组件之外,复合水垢还可以在所述第一个初级骤冷装置容器的内壁、第二个初级 骤冷装置容器内壁、输送工具内壁或其组合上而形成,其中所述矿石骤冷操作包括图1所示 的那些操作。
[0039] 虽然图2说明了包含第一个初级骤冷装置10和第二个初级骤冷装置11的操作,包 含一个或大于两个该装置,例如3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或更多个初级骤冷装置的操作也 在本发明范围以内。
[0040] 在某些方面,进入骤冷槽的热焙砂的温度极高,例如高至约550°C且可以高至约 450 °C。通常,在骤冷槽的容器之中,焙砂的温度范围可以为约40-550 °C,可以约40-450 °C, 向骤冷槽顶部具有更高的温度。然而,由于焙砂浆料停留在骤冷槽容器中的时间极短和低 的压力,浆料水相的整体温度应该不高于约l〇〇°C。
[0041] 图3显示了用于矿石浆料的典型高压釜操作14。通常,这些操作将用于在从矿石中 滤出矿物以前,在所谓的酸氧化高压釜操作中,在高压及高温下使用氧气而使包含酸的矿 石浆料进行氧化,其中所述酸例如硫酸。此外,这里所述的线路可用于碱氧化高压釜操作。 这里所述的抗密封剂组合物可用于酸氧化高压釜操作和碱氧化高压釜操作中。如图3所示, 将矿石浆料与高压釜上游的酸或碱进行混合,并且所述矿石浆料进入一个或多个加热塔15 中,如图3所示,其可以串联,以使浆料预热。然后,如图3所示,可以通过加热塔排出线16将 已预热的浆料送至冷凝器17,然后至进料线18,再至高压釜19中。本领域熟练技术人员应理 解所述冷凝器17是任选的,并且可以通过进料线18而将矿石浆料直接由加热塔15送至高压 釜19中。例如在酸氧化高压釜操作中,可以将氧气和气流加入高压釜19中以在高温和高压 下使浆料中的硫化物材料进行氧化。所述矿石浆料通过排出线20离开高压釜19而至一个或 多个冷却塔21,如图3所示,其可以为串联,在其中将浆料冷却,例如通过快速冷却塔,然后 送至下游操作中。任选,矿石浆料的水相部分可以通过旋流器22经过管道23和23'而循环。 此外,在某些实施方案中,可以经由换热器进料线26,通过一个或多个换热器24而对所述矿 石浆料进行加工,以在下游操作以前进一步降低浆料的温度。通常,在高压釜操作和随后的 冷却以后,使矿石浆料进行中和和/或过滤。本领域熟练技术人员应理解,虽然图3示意了三 个加热塔和冷却塔及一个高压釜,本发明独立地包括具有任何数目加热塔、冷却塔或高压 釜的操作。在诸如图3所示的高压釜操作中的每个设备,包括加热塔15、加热塔排出线161、 冷凝器17、进料线18、高压釜19、冷却塔21、换热器进料线26换热器24以及其它设备和管线, 应具有内表面或内壁以及可能的其他机械装置,例如搅拌器和换热装置。例如石膏水垢的 水垢,可以在任何曝露于矿石浆料的内壁装置的任何内表面或内壁或表面上,以及任何其 他关联的设备、管道和管线上形成。
[0042]在加压的高压釜中的酸化矿石浆料的矿石浆料温度较高,例如高至约220°C,可以 高至约190°C。通常,在高压釜中,矿石浆料的温度范围可以约80-约250°C,并且可以约80-约190°C。高压釜操作的压力可以在约400-约4,000kPa之间变化。在与高压釜操作相关联的 其他设备和管道之中可以具有类似温度,但通常比上述更低的温度,其中所述其他设备和 管道例如加热塔15、冷凝器17、冷却塔21、换热器24及相关设备、管道和管线。在碱氧化高压 釜操作和浆料冷却线路中,由高压釜中排出的矿石浆料的典型pH范围低于9.0,更具体而言 约7.0-约8.5。 实施例
[0043] 在实施例中,使用配有一套16个ΙΟοζ罐的Model KS 4000ic IKA水浴锅。在下面将 对设备、试剂和实验报告的细节进行描述。
[0044]实施例1-15
[0045]通过将去离子水与如下盐CaCl2 · 2H20、MgS〇4 · 7H20、Na2S〇4、Al2(S〇4)3、FeS〇4 · 7H20、CuS〇4 · 7H20进行混合而制备模拟水,即具有采矿操作尤其是金矿操作中常见的盐含 量的水。形成石膏后的模拟水的组成列于表1中。
[0046] 表1:模拟水组成 [0047]
[0048] 其中:Ca和Mg的量以Ca⑶3和MgC03分别表示。石膏wt%对应于模拟水中形成的石 膏的总量。
[0049] 所述模拟水由适当的盐组成,以原地形成石膏水垢,加入了少量的多价离子。对于 所有实施例,石膏水垢的超饱和率保持恒定。
[0050] 对于各个实施例1-15,将表1所示的模拟水加入罐中,这些罐具有表2所列的类型 和剂量的阻垢组合物。两个只有模拟水且没有阻垢组合物(对比)的罐用作对比。将罐置于 1以水浴锅中,每分钟转速("印111")保持为130印111,温度为60°(:,?!1为5.5-6.0。测试通常持续 16-18个小时以确保足够的时间来达到水垢形成的平衡态。使用用于Ashland阻垢测试的专 用质量平衡方法来质量抑制率。在过滤出悬浮的水垢/浆料以后,对水进行ICP分析,并使用 ICP分析通过可溶性Ca离子而测量抑制极限值,通过下式而计算:
[0051 ] 处理过的罐中的Ca浓度(ppm)-空白的Ca浓度(ppm)
[0052] X100
[0053 ]所用的Ca的总量(每个测试的对比实验)(ppm)-空白的Ca浓度(ppm)
[0054] 通过ICP的抑制率(% )和沉积水垢的质量抑制率(% )的结果列于表2中。所有测试 平均重复了 2-4次以达到良好的重复性。
[0055] 表2:在模拟水中阻垢抑制产物的沉积和抑制极限数据 [00561
[0057]在表2中,产物的量以每模拟水相中活性成分的量的ppm表不(每百万分之或者mg/ L)。可溶性Ca离子
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