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鋅粉置換的置換率對鋅粉添加量的敏感度很高。添加量不足時，貴液中的金氰絡合物沒有足夠的鋅粉表面進行還原反應，貧液金濃度上升，置換率下降。添加量過多時，鋅粉在置換系統(tǒng)中與氰化物和溶解氧發(fā)生副反應，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，這個窗口的寬度取決于貴液的金濃度、雜質含量和置換設備的運行狀態(tài)。精確給料和混合是把這個窗口穩(wěn)定住的手段，給料精度不夠時，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。混合不充分時，鋅粉與貴液的接觸時間不足，部分鋅粉未參與反應就隨貧液排出。
鋅粉添加量偏高在操作上表現為金泥產率增加、金泥品位下降和鋅粉單耗超標。這些表現背后是幾個相互關聯的損失。
鋅粉的無效消耗是第一個代價。鋅粉在貴液中除了與金氰絡合物反應，還與溶解氧反應生成氫氧化鋅，與氰化物反應生成鋅氰絡合物。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，鋅粉與氰化物的反應消耗同樣可觀。
金泥品位的下降是第二個代價。過量鋅粉隨金泥進入冶煉環(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，產生含鋅廢水。鋅含量過高時，金泥的冶煉回收率下降，金的損失增加。
置換系統(tǒng)的負擔增加是第三個代價。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，生產中斷時間增加。
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，為了保險起見把設定值調高。給料精度低時，實際添加量在設定值上下大幅波動，操作人員為了保證最低添加量滿足要求，把設定值提到波動范圍的上限，平均添加量偏高。
精確給料系統(tǒng)的目標是把鋅粉添加量的波動控制在正負3%到5%以內。給料系統(tǒng)包括儲料、計量、輸送和添加四個環(huán)節(jié)。
儲料環(huán)節(jié)需要保證鋅粉的流動性。鋅粉在儲料倉中容易結拱或者粘壁，原因是鋅粉的粒度細、表面能高，在潮濕空氣中容易團聚。儲料倉需要設置振動器或者氣動破拱裝置，防止鋅粉在倉內結拱。儲料倉的材質需要防靜電，鋅粉在流動過程中產生的靜電可能引發(fā)粉塵爆炸。儲料倉的密封需要良好，防止空氣進入導致鋅粉氧化。
計量環(huán)節(jié)需要保證給料量的精度和穩(wěn)定性。常用的計量方式包括螺旋計量、皮帶計量和失重式計量。螺旋計量的結構簡單，適合小流量給料，但螺旋的磨損會影響計量精度。皮帶計量的精度高，適合中等流量給料，但皮帶的張力變化影響計量穩(wěn)定性。失重式計量的精度最高，通過測量儲料倉的重量變化計算給料量，不受給料機構磨損的影響。失重式計量的投資高，適合對給料精度要求嚴格的場景。
輸送環(huán)節(jié)需要保證鋅粉從計量點到添加點的穩(wěn)定輸送。鋅粉的輸送可以用螺旋輸送機、氣力輸送或者重力溜管。螺旋輸送機的結構簡單，但鋅粉在螺旋中的殘留會影響給料精度。氣力輸送的輸送距離遠，但鋅粉在氣流中容易磨損，細粉增加。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，鋅粉容易結團，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。混合槽的攪拌強度需要適中，過強時鋅粉被氧化，過弱時鋅粉沉降。
鋅粉與貴液的混合效果決定金氰絡合物與鋅粉表面的接觸概率。混合效果差時，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。板框式置換器的混合強度低，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，貴液從底部進入，向上穿過流化床。錐形置換器的混合強度高，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會導致鋅粉被帶出。流化床置換器的鋅粉在上升流的帶動下懸浮，混合效果最好，但設備投資和運行成本高。
攪拌強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實現混合，攪拌強度由貴液的流速決定，流速偏低時混合不足，流速偏高時鋅粉被沖走。錐形置換器的流化速度需要控制，速度偏低時鋅粉沉積，速度偏高時鋅粉被帶出。流化床置換器的上升流速需要根據鋅粉的粒度和密度確定，保證鋅粉懸浮但不被帶出。
混合時間影響反應的完成程度。混合時間不足時，金氰絡合物來不及與鋅粉反應就排出置換器。混合時間過長時，鋅粉的無效消耗增加。混合時間通常在10到30分鐘之間，具體取決于貴液的金濃度和鋅粉的活性。
鋅粉添加量的確定需要從理論計算和試驗優(yōu)化兩個方面入手。
理論計算根據貴液的金濃度和化學反應式計算。鋅與金氰絡合物的反應式為鋅置換金氰絡合物中的金，生成金和鋅氰絡合物。理論鋅粉添加量等于貴液中的金摩爾數乘以鋅的摩爾質量除以金的摩爾質量。實際添加量是理論值的2到5倍，倍數取決于貴液的雜質含量和置換設備的效率。
試驗優(yōu)化在實驗室或者現場進行。實驗室試驗用小型置換裝置，改變鋅粉添加量，測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。現場試驗在工業(yè)置換器上進行，逐步調整給料系統(tǒng)的設定值，觀察貧液金濃度和鋅粉單耗的變化。試驗需要持續(xù)足夠長的時間，覆蓋貴液金濃度和雜質含量的波動范圍。
在線監(jiān)測可以實時調整鋅粉添加量。貴液的金濃度通過在線分析儀測量，金濃度上升時增加鋅粉添加量，金濃度下降時減少添加量。貧液的金濃度通過在線分析儀測量，貧液金濃度上升時增加鋅粉添加量，貧液金濃度下降時減少添加量。在線監(jiān)測的響應速度快，但儀表的投資和維護成本高。
給料系統(tǒng)的精度會隨著運行時間下降，定期的操作維護是保持給料精度的必要措施。
螺旋給料機的螺旋葉片磨損后，給料量下降，計量精度變差。螺旋葉片的更換周期根據鋅粉的磨蝕性確定，磨蝕性強的鋅粉更換周期短。螺旋給料機的出口容易堵塞，需要定期清理。清理時注意鋅粉的靜電和粉塵，避免揚塵和靜電放電。
失重式給料機的稱重傳感器需要定期校準，傳感器的漂移會影響計量精度。校準周期通常為每月一次，校準用標準砝碼進行。失重式給料機的儲料倉需要定期檢查，防止鋅粉在倉內結拱。倉壁的振動器需要定期測試，確保破拱功能正常。
濕式添加的混合槽需要定期清洗，槽內的鋅粉殘留會結塊，影響漿液的均勻性。混合槽的攪拌器需要定期檢查，攪拌葉輪的磨損會影響攪拌效果。漿液泵的葉輪和管道需要定期檢查，鋅粉漿液的磨蝕性強，泵和管道的磨損速度快。
問：鋅粉添加量的波動范圍控制在多少合適？
答：鋅粉添加量的波動范圍通常控制在設定值的正負3%到5%以內。波動范圍過大時，置換率波動明顯，操作人員為了保底把設定值提高，平均添加量偏高。給料精度達不到正負3%時，需要檢查給料系統(tǒng)的計量和輸送環(huán)節(jié)，更換磨損的部件或者升級計量方式。
問：貴液金濃度波動大時，鋅粉添加量怎么調整？
答：貴液金濃度波動大時，鋅粉添加量需要跟隨波動調整。在線分析儀的響應速度快，可以實時調整給料系統(tǒng)的設定值。沒有在線分析儀時，通過定時取樣分析，根據分析結果調整給料量。調整頻率需要根據金濃度的波動周期確定，波動周期短時調整頻率高。
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。濃度過高時漿液黏度大，泵送困難，鋅粉容易沉降。濃度過低時漿液體積大，混合槽的容積需要加大，輸送能耗增加。混合槽的攪拌強度需要保證鋅粉懸浮，攪拌速度通常在100到300轉每分鐘之間。
問：置換器的混合時間不足，有什么表現？
答：混合時間不足時，貧液金濃度上升，置換率下降。金泥中的鋅含量上升，因為部分鋅粉未參與反應就隨金泥排出。置換器的排料中可以看到未反應的鋅粉顆粒。調整方法是降低貴液的流量，延長貴液在置換器中的停留時間，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？
答：鋅粉在流動過程中產生的靜電需要通過接地和防靜電材料來防護。儲料倉、輸送管道和給料機構需要接地，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，粉塵濃度過高時靜電放電可能引發(fā)粉塵爆炸。
