本发明专利技术涉及一种用于ＮＯ↓［Ｘ］循环催化氧气氧化预处理难浸金矿的反应系统和方法，反应系统：反应器、气体缓冲罐、气体干燥塔、隔膜式空气压缩机、供氧系统、温控仪，各部分用管道串联，反应器顶部进料口加料，下侧壁出料。方法：压缩机出气经流量计连接到反应器底部进气口，经分布板使反应器中液、固相混合均匀，形成气－液－固三相流化状态，上侧壁出气连接到缓冲罐，再经干燥塔接到压缩机，形成一个封闭循环系统，供氧系统在反应中给体系补充氧气，ＮＯ↓［Ｘ］在这个过程中循环催化氧气氧化难浸金矿或氰化尾渣以提高其氰化提金率，该设备属于冶金化工中黄金提取预处理设备技术领域。本发明专利技术的优点是：能强化传质和传热、ＮＯ↓［Ｘ］循环利用能延缓液相硝酸浓度下降，提高矿物氧化速率、减少了硝酸用量降低成本，无尾气排放没有环境污染、设备简单可连续操作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属冶金化工中黄金提取预处理
，特别是涉及一种用于NOx循环催化氧 气氧化预处理难浸金矿的反应系统和方法。
技术介绍
随着黄金资源的多年开发利用，世界上易氰化的黄金矿石资源愈来愈少，人们逐渐转 向利用难氰化的金矿资源和氰化尾渣二次综合利用，尤其是黄金价格持续走高，这些资源 更是成为提金的主要原料。但是这些资源直接氰化，提金率很低，必须进行预处理才能提 高它的提金率。预处理工艺主要有焙烧氧化法、加压氧化法、常压氧化法、细菌氧化法、 微波焙烧法等。这些预处理工艺主要缺点在于每一种方法只是对某一种或某几种类似金矿有较好的预处理效果，应用面较窄；难浸金矿中金、银、铂等贵金属的提取率低，同时金 矿中铁、硫、砷等元素综合利用率也低；在工艺的运行中，操作复杂，参数控制多，成本 高，同时产生大量三废，严重污染环境。硝酸是一种很好的"分子氧载体，是一种能在气相中再生，又在水中有很高溶解度的 催化剂，它在硫化床表面还原时阴极电位也高，可显著降低硫化矿氧化酸浸所需的温度和 氧压，是湿法冶金的重要研究方向，但是传统硝酸处理法存在硝酸难再生，而且排放大量 尾气污染环境，硝酸催化氧化法能否广泛应用关键在于研制提供一种能不排放尾气，使 NOX循环利用，同时有效提高反应速度的工艺设备。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于NOx循环催化氧气氧化预处理难浸金矿 的反应系统和方法，以克服传统硝酸法预处理难浸金矿的不足同时能使气一液一固三相融 合在一起，固相在液相中处于悬浮流化状态，气相能循环利用不产生"三废"，提高矿物 氧化速率，用于难浸金矿或氰化尾渣氧化的新型反应系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种用于NOx循环催化氧气氧化 预处理难浸金矿的反应系统和方法主要有进料口 (1)，反应器(4)，温控仪(8)，气体流量计(12)，隔膜式空气压縮机(13)，气体干燥塔(14)，供氧系统(16)和气体缓冲 罐(19)组成，其特征在于上部有进料口 (1)，通过进料阀门(3)连接到反应器(4) 上，在反应器(4)的下部设置一层气体分布板(9)，再下接一个带进气阀门(10)的进 气口，在气体分布板(9)上一点侧壁开一个放料口 (11)，在反应器(4)的上侧壁开一个出气口；在气体分布板(9)以上10cm处设置一个放温度计的盲管(5)用于插温度计， 测量液体温度；温控仪(8)的加热带(6)直接绑在反应器(4)上给体系加热，反应器 (4)的出气口连接到气体缓冲罐(19)的进气口，气体缓冲罐(19)的另一个进气口通 过进氧气阀门(17)连接到供氧系统(16)，给体系加氧气，气体缓冲罐(19)的出气经 过一个气体干燥塔(14)连接到隔膜式空气压缩机(13)，隔膜式空气压縮机(13)的抽 动是气体循环的动力，隔膜式空气压縮机(13)的出气流过一个气体流量计(12)连接到 反应器(4)下部的进气口，形成一个封闭的循环气路；在反应器(4)上部进料口 (1) 进料，下侧壁放料口放料(11)，使反应连续稳定进行。反应器(4)总长度70cm,筒体长度为45cm，内径为9cm,进料阀门(9)孔径1.2cm， 进气阀门(10)孔径0.8cm，出气孔径化m,放料孔径2cm,放温度计的盲管(5)与反 应器(4)的筒体侧壁成3(T 。反应器(4)的气体分布板(9)的孔径为1-2mm，孔与孔 之间间隔3-5mm。气体缓冲罐(19)形状是圆柱型的，内径为25cm，长度70cm,下侧壁开了两个进气口， 一个连接反应器(4)， 一个进氧气，孔径为1cm,上侧壁开了一个孔径为1cm的出气口， 正下面做成一个漏斗状带阀门的放料口 (18)，孔径为1cm，用于回用冷凝水。气体千燥塔(14)中的干燥剂是变色硅胶，用于干燥氮氧化物气体，保护隔膜式空气 压縮机(13)。隔膜式空气压縮机(13)是耐硝酸和防氮氧化物气体氧化的压縮机。金矿难浸最主要的原因是硫化物和硫砷化物对金的包裹，从而阻碍金与反应试剂的接 触。硝酸在酸性条件下预处理难浸金矿的反应方程式2FeS2 + 10HNO3 —Fe2(S04) 3 + H2S04+ 10NO + 4H2O 6NO + 302 — 6N02 6N02+2H20 —4HN03 + 2NO总反应为4FeS2 + 1502 + 2H20—2Fe2(S04) 3 + 2H2S04从以上反应可以看出硝酸是催化剂，气相中生成的N02很容易在液相中还原成硝酸， 这就为气相直接循环反复使用，只要补充氧气，就能用少量的硝酸处理大量的矿提供了可 能。在这个反应过程中存在气、液、固三相，又由气-液-固三相流化床具备相间接触面积 大、相间混合均匀、传热传质效果好和温度易于控制等密闭的反应系统来预处理难浸金矿。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为一种用于预处理氧化难浸金矿的密闭的反应系统主要包括流化床反应器、气体缓冲 罐、气体循环动力空气压縮机、温度控制仪、供氧系统。其特征是用管道将反应器、缓 冲灌、压縮机等连接起来构成一个封闭的系统。反应器设计成直立圆拄状，从底部进气， 经过气体分布板，形成气-液-固三相混合体系，在气体动力和固体自身重力的作用下，使 固体处于上下流动悬浮中。在分布板以上一定的位置，设置一个内置的盲管，插入温度计， 把温控仪的加热带直接绑在反应器的表面给反应加热，通过温控仪来调节所需的反应温 度。在反应器的正上部设置个进料系统给体系加料使反应连续进行，在其下侧壁设计一个 带阀门的放料口，在上侧壁设计个出气口，出气口通过管子连接到气体缓冲罐，在圆拄状 缓冲罐正下部设计一个带阔门的放液口，上侧壁开一个口，下侧壁开两个口， 一个进氧气， 一个接反应器，由于二氧化氮的密度比空气大以及为了使一氧化氮遇氧生成二氧化氮有一 定的时间，采用下进气，上出气。出气经过干燥系统连接到压缩机，干燥系统干燥循环气 体来保护压缩机，延长其使用寿命。压縮机一是气体循环的动力，二是压縮机抽空气的时 候，使反应器的上部形成一个负压的状态，在进料的时候就能减少二氧化氮逸出。气体经 过压縮机再通过一个气体流量计连接到反应器底部进气口 。流量计起气体流量指示和调节 作用。气体在这个封闭的系统中循环运动，通过在反应器上部进料，下侧部出料使反应连 续进行。所述的气体分布板为能减少进气气径使之在面上均匀分布，同时能有效减少液体和固体流下来。孔径为l-2mm，孔与孔之间间隔3-5mm,实验中发现采用3号砂心分布板阻力 过大同时孔径小矿容易睹住给连续反应造成困难。采用上述孔径比3号砂心分布板更有优 势。所述的反应器从分布板到上气体出口长度45cm，总长度70cm,内径为9cm。 所述的气体缓冲罐内径为25cm,长度为70cm,设计了大小两种体积的缓冲罐，实验表明， 缓冲罐体积大小能影响气体吸收和封闭体系压力，从而影响连续进料的间隔时间。所述的空气压缩机为能耐硝酸，耐二氧化氮的压縮机。 本专利技术用于难浸金矿或氰化尾渣氧化反应器的工作过程为先将管道连接好，关好阀门，将实验所需的水通过进料口加入到反应器中，打开温控 仪加热，当温度计指示达到实验需要的温度， 一次性加入一定量的硝酸和硫酸，然后加入一定量的氰化尾渣，关上进料阀门，打开反应器进气阔门，启动压縮机，反应持续进行。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于ＮＯ↓［ｘ］循环催化氧气氧化预处理难浸金矿的反应系统和方法：主要有进料口（１），反应器（４），温控仪（８），气体流量计（１２），隔膜式空气压缩机（１３），气体干燥塔（１４），供氧系统（１６）和气体缓冲罐（１９）组成，其特征在于：上部有进料口（１），通过进料阀门（３）连接到反应器（４）上，在反应器（４）的下部设置一层气体分布板（９），再下接一个带进气阀门（１０）的进气口，在气体分布板（９）上一点侧壁开一个放料口（１１），在反应器（４）的上侧壁开一个出气口；在气体分布板（９）以上１０ｃｍ处设置一个放温度计的盲管（５）用于插温度计，测量液体温度；温控仪（８）的加热带（６）直接绑在反应器（４）上给体系加热，反应器（４）的出气口连接到气体缓冲罐（１９）的进气口，气体缓冲罐（１９）的另一个进气口通过进氧气阀门（１７）连接到供氧系统（１６），给体系加氧气，气体缓冲罐（１９）的出气经过一个气体干燥塔（１４）连接到隔膜式空气压缩机（１３），隔膜式空气压缩机（１３）的抽动是气体循环的动力，隔膜式空气压缩机（１３）的出气流过一个气体流量计（１２）连接到反应器（４）下部的进气口，形成一个封闭的循环气路；在反应器（４）上部进料口（１）进料，下侧壁放料口放料（１１），使反应连续稳定进行。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李登新，鄢祖喜，刘广涛，奚明，翟毅杰，孙利娜，陈晓艳，杨林，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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