鋅粉置換的置換率對(duì)鋅粉添加量的敏感度很高。添加量不足時(shí)，貴液中的金氰絡(luò)合物沒有足夠的鋅粉表面進(jìn)行還原反應(yīng)，貧液金濃度上升，置換率下降。添加量過多時(shí)，鋅粉在置換系統(tǒng)中與氰化物和溶解氧發(fā)生副反應(yīng)，鋅粉單耗上升，金泥中的鋅含量增加，冶煉成本提高。鋅粉量的控制需要在不足和過量之間找到窄窗口，這個(gè)窗口的寬度取決于貴液的金濃度、雜質(zhì)含量和置換設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。精確給料和混合是把這個(gè)窗口穩(wěn)定住的手段，給料精度不夠時(shí)，鋅粉在貴液中的分布不均勻，局部過量、局部不足，置換率波動(dòng)?；旌喜怀浞謺r(shí)，鋅粉與貴液的接觸時(shí)間不足，部分鋅粉未參與反應(yīng)就隨貧液排出。

鋅粉添加量偏高的代價(jià)

鋅粉添加量偏高在操作上表現(xiàn)為金泥產(chǎn)率增加、金泥品位下降和鋅粉單耗超標(biāo)。這些表現(xiàn)背后是幾個(gè)相互關(guān)聯(lián)的損失。

鋅粉的無效消耗是第一個(gè)代價(jià)。鋅粉在貴液中除了與金氰絡(luò)合物反應(yīng)，還與溶解氧反應(yīng)生成氫氧化鋅，與氰化物反應(yīng)生成鋅氰絡(luò)合物。溶解氧濃度每升高1毫克每升，鋅粉的額外消耗量約為每立方米貴液2到3克。氰化物濃度偏高時(shí)，鋅粉與氰化物的反應(yīng)消耗同樣可觀。

金泥品位的下降是第二個(gè)代價(jià)。過量鋅粉隨金泥進(jìn)入冶煉環(huán)節(jié)，金泥中的鋅含量上升。金泥在冶煉前需要酸洗除鋅，酸洗消耗硫酸，產(chǎn)生含鋅廢水。鋅含量過高時(shí)，金泥的冶煉回收率下降，金的損失增加。

置換系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)增加是第三個(gè)代價(jià)。過量鋅粉在置換器中沉積，堵塞濾布或者流化床的孔隙，置換器的通流能力下降。操作人員需要頻繁清洗置換器，生產(chǎn)中斷時(shí)間增加。

鋅粉添加量偏高的原因通常不是操作人員故意多加，而是給料系統(tǒng)精度不夠，為了保險(xiǎn)起見把設(shè)定值調(diào)高。給料精度低時(shí)，實(shí)際添加量在設(shè)定值上下大幅波動(dòng)，操作人員為了保證最低添加量滿足要求，把設(shè)定值提到波動(dòng)范圍的上限，平均添加量偏高。

精確給料系統(tǒng)的構(gòu)成

精確給料系統(tǒng)的目標(biāo)是把鋅粉添加量的波動(dòng)控制在正負(fù)3%到5%以內(nèi)。給料系統(tǒng)包括儲(chǔ)料、計(jì)量、輸送和添加四個(gè)環(huán)節(jié)。

儲(chǔ)料環(huán)節(jié)需要保證鋅粉的流動(dòng)性。鋅粉在儲(chǔ)料倉(cāng)中容易結(jié)拱或者粘壁，原因是鋅粉的粒度細(xì)、表面能高，在潮濕空氣中容易團(tuán)聚。儲(chǔ)料倉(cāng)需要設(shè)置振動(dòng)器或者氣動(dòng)破拱裝置，防止鋅粉在倉(cāng)內(nèi)結(jié)拱。儲(chǔ)料倉(cāng)的材質(zhì)需要防靜電，鋅粉在流動(dòng)過程中產(chǎn)生的靜電可能引發(fā)粉塵爆炸。儲(chǔ)料倉(cāng)的密封需要良好，防止空氣進(jìn)入導(dǎo)致鋅粉氧化。

計(jì)量環(huán)節(jié)需要保證給料量的精度和穩(wěn)定性。常用的計(jì)量方式包括螺旋計(jì)量、皮帶計(jì)量和失重式計(jì)量。螺旋計(jì)量的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合小流量給料，但螺旋的磨損會(huì)影響計(jì)量精度。皮帶計(jì)量的精度高，適合中等流量給料，但皮帶的張力變化影響計(jì)量穩(wěn)定性。失重式計(jì)量的精度最高，通過測(cè)量?jī)?chǔ)料倉(cāng)的重量變化計(jì)算給料量，不受給料機(jī)構(gòu)磨損的影響。失重式計(jì)量的投資高，適合對(duì)給料精度要求嚴(yán)格的場(chǎng)景。

輸送環(huán)節(jié)需要保證鋅粉從計(jì)量點(diǎn)到添加點(diǎn)的穩(wěn)定輸送。鋅粉的輸送可以用螺旋輸送機(jī)、氣力輸送或者重力溜管。螺旋輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但鋅粉在螺旋中的殘留會(huì)影響給料精度。氣力輸送的輸送距離遠(yuǎn)，但鋅粉在氣流中容易磨損，細(xì)粉增加。重力溜管的輸送穩(wěn)定，但受布置高度限制。

添加環(huán)節(jié)需要保證鋅粉在貴液中的均勻分散。干式添加把鋅粉直接撒入貴液，鋅粉容易結(jié)團(tuán)，分散不均勻。濕式添加把鋅粉與少量貴液或者水混合成漿液后加入，分散效果好。濕式添加需要設(shè)置混合槽，鋅粉與液體在混合槽中攪拌成均勻漿液，再用泵送入置換器?；旌喜鄣臄嚢鑿?qiáng)度需要適中，過強(qiáng)時(shí)鋅粉被氧化，過弱時(shí)鋅粉沉降。

混合效果對(duì)置換率的影響

鋅粉與貴液的混合效果決定金氰絡(luò)合物與鋅粉表面的接觸概率。混合效果差時(shí)，部分鋅粉未與貴液充分接觸就沉積在置換器底部，部分貴液未與鋅粉接觸就排出置換器。

置換器的類型影響混合方式。板框式置換器的鋅粉鋪在濾布上，貴液穿過濾布與鋅粉接觸，混合依靠貴液的流動(dòng)。板框式置換器的混合強(qiáng)度低，貴液在濾布間的流速分布不均勻，部分區(qū)域的鋅粉利用率低。錐形置換器的鋅粉在錐體底部形成流化床，貴液從底部進(jìn)入，向上穿過流化床。錐形置換器的混合強(qiáng)度高，鋅粉在流化狀態(tài)下與貴液充分接觸，但流化速度控制不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致鋅粉被帶出。流化床置換器的鋅粉在上升流的帶動(dòng)下懸浮，混合效果最好，但設(shè)備投資和運(yùn)行成本高。

攪拌強(qiáng)度需要與置換器的類型匹配。板框式置換器依靠貴液的流動(dòng)實(shí)現(xiàn)混合，攪拌強(qiáng)度由貴液的流速?zèng)Q定，流速偏低時(shí)混合不足，流速偏高時(shí)鋅粉被沖走。錐形置換器的流化速度需要控制，速度偏低時(shí)鋅粉沉積，速度偏高時(shí)鋅粉被帶出。流化床置換器的上升流速需要根據(jù)鋅粉的粒度和密度確定，保證鋅粉懸浮但不被帶出。

混合時(shí)間影響反應(yīng)的完成程度。混合時(shí)間不足時(shí)，金氰絡(luò)合物來不及與鋅粉反應(yīng)就排出置換器。混合時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，鋅粉的無效消耗增加?；旌蠒r(shí)間通常在10到30分鐘之間，具體取決于貴液的金濃度和鋅粉的活性。

鋅粉添加量的確定方法

鋅粉添加量的確定需要從理論計(jì)算和試驗(yàn)優(yōu)化兩個(gè)方面入手。

理論計(jì)算根據(jù)貴液的金濃度和化學(xué)反應(yīng)式計(jì)算。鋅與金氰絡(luò)合物的反應(yīng)式為鋅置換金氰絡(luò)合物中的金，生成金和鋅氰絡(luò)合物。理論鋅粉添加量等于貴液中的金摩爾數(shù)乘以鋅的摩爾質(zhì)量除以金的摩爾質(zhì)量。實(shí)際添加量是理論值的2到5倍，倍數(shù)取決于貴液的雜質(zhì)含量和置換設(shè)備的效率。

試驗(yàn)優(yōu)化在實(shí)驗(yàn)室或者現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)用小型置換裝置，改變鋅粉添加量，測(cè)量貧液金濃度和金泥品位，找到置換率和金泥品位的最佳平衡點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)在工業(yè)置換器上進(jìn)行，逐步調(diào)整給料系統(tǒng)的設(shè)定值，觀察貧液金濃度和鋅粉單耗的變化。試驗(yàn)需要持續(xù)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，覆蓋貴液金濃度和雜質(zhì)含量的波動(dòng)范圍。

在線監(jiān)測(cè)可以實(shí)時(shí)調(diào)整鋅粉添加量。貴液的金濃度通過在線分析儀測(cè)量，金濃度上升時(shí)增加鋅粉添加量，金濃度下降時(shí)減少添加量。貧液的金濃度通過在線分析儀測(cè)量，貧液金濃度上升時(shí)增加鋅粉添加量，貧液金濃度下降時(shí)減少添加量。在線監(jiān)測(cè)的響應(yīng)速度快，但儀表的投資和維護(hù)成本高。

給料系統(tǒng)的操作維護(hù)

給料系統(tǒng)的精度會(huì)隨著運(yùn)行時(shí)間下降，定期的操作維護(hù)是保持給料精度的必要措施。

螺旋給料機(jī)的螺旋葉片磨損后，給料量下降，計(jì)量精度變差。螺旋葉片的更換周期根據(jù)鋅粉的磨蝕性確定，磨蝕性強(qiáng)的鋅粉更換周期短。螺旋給料機(jī)的出口容易堵塞，需要定期清理。清理時(shí)注意鋅粉的靜電和粉塵，避免揚(yáng)塵和靜電放電。

失重式給料機(jī)的稱重傳感器需要定期校準(zhǔn)，傳感器的漂移會(huì)影響計(jì)量精度。校準(zhǔn)周期通常為每月一次，校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行。失重式給料機(jī)的儲(chǔ)料倉(cāng)需要定期檢查，防止鋅粉在倉(cāng)內(nèi)結(jié)拱。倉(cāng)壁的振動(dòng)器需要定期測(cè)試，確保破拱功能正常。

濕式添加的混合槽需要定期清洗，槽內(nèi)的鋅粉殘留會(huì)結(jié)塊，影響漿液的均勻性?；旌喜鄣臄嚢杵餍枰ㄆ跈z查，攪拌葉輪的磨損會(huì)影響攪拌效果。漿液泵的葉輪和管道需要定期檢查，鋅粉漿液的磨蝕性強(qiáng)，泵和管道的磨損速度快。

常見問題

問：鋅粉添加量的波動(dòng)范圍控制在多少合適？

答：鋅粉添加量的波動(dòng)范圍通?？刂圃谠O(shè)定值的正負(fù)3%到5%以內(nèi)。波動(dòng)范圍過大時(shí)，置換率波動(dòng)明顯，操作人員為了保底把設(shè)定值提高，平均添加量偏高。給料精度達(dá)不到正負(fù)3%時(shí)，需要檢查給料系統(tǒng)的計(jì)量和輸送環(huán)節(jié)，更換磨損的部件或者升級(jí)計(jì)量方式。

問：貴液金濃度波動(dòng)大時(shí)，鋅粉添加量怎么調(diào)整？

答：貴液金濃度波動(dòng)大時(shí)，鋅粉添加量需要跟隨波動(dòng)調(diào)整。在線分析儀的響應(yīng)速度快，可以實(shí)時(shí)調(diào)整給料系統(tǒng)的設(shè)定值。沒有在線分析儀時(shí)，通過定時(shí)取樣分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整給料量。調(diào)整頻率需要根據(jù)金濃度的波動(dòng)周期確定，波動(dòng)周期短時(shí)調(diào)整頻率高。

問：鋅粉濕式添加，混合槽的濃度控制在多少？

答：混合槽中鋅粉漿液的濃度通常控制在每升100到300克之間。濃度過高時(shí)漿液黏度大，泵送困難，鋅粉容易沉降。濃度過低時(shí)漿液體積大，混合槽的容積需要加大，輸送能耗增加。混合槽的攪拌強(qiáng)度需要保證鋅粉懸浮，攪拌速度通常在100到300轉(zhuǎn)每分鐘之間。

問：置換器的混合時(shí)間不足，有什么表現(xiàn)？

答：混合時(shí)間不足時(shí)，貧液金濃度上升，置換率下降。金泥中的鋅含量上升，因?yàn)椴糠咒\粉未參與反應(yīng)就隨金泥排出。置換器的排料中可以看到未反應(yīng)的鋅粉顆粒。調(diào)整方法是降低貴液的流量，延長(zhǎng)貴液在置換器中的停留時(shí)間，或者增加置換器的容積。

問：鋅粉給料系統(tǒng)的靜電怎么防護(hù)？

答：鋅粉在流動(dòng)過程中產(chǎn)生的靜電需要通過接地和防靜電材料來防護(hù)。儲(chǔ)料倉(cāng)、輸送管道和給料機(jī)構(gòu)需要接地，接地電阻小于10歐姆。輸送管道采用防靜電材料或者內(nèi)襯防靜電層。操作人員穿防靜電工作服和鞋，避免靜電放電。鋅粉作業(yè)區(qū)域需要控制粉塵濃度，粉塵濃度過高時(shí)靜電放電可能引發(fā)粉塵爆炸。