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铜冶金

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溶剂萃取装置250m3PLS
大型湿法铜配套 250 m3/h PLS 溶剂萃取净化装置
萃取剂账,是湿法铜的利润暗线
方案概述

一、方案概要
 本方案为大型湿法铜(SX-EW)系统配套的 250 m3/h PLS 溶剂萃取净化装置:从 PLS 缓冲过滤、萃取—洗涤—汽提级联选定,到混合澄清槽制造、排液控制与有机相管理体系整列成套。装置与本公司铜湿法冶金方案(JK-TP-20261003-CUSX-01)、锌电解供酸与制酸装置册接口同源——萃取出口就是电积入口,一张水平衡图表到底。

项目内容
处理能力PLS 250 m3/h 连续;铜当量 5~10 kt/a 阴极铜(PLS Cu 2.5~5 g/L、年 8000 h);家族档 100/150/200/250/400 m3/h,扩产按列倍增
适用料液堆浸/槽浸/搅拌浸出 PLS 与洗后液;Cu    1.5~5 g/L、游离酸 5~20 g/L;高硅高黏矿源配前置过滤加强段
级联制式萃取 2~3 级+扫尾 1~2 级+洗涤 1 级+汽提 2    级;级数与 O/A 比按 PLS 全分析与铜当量核算后冻结
产品界面电积供液 Cu 40~50 g/L、H2SO4 160~190 g/L、温度 60~65 °C、Fe/Mn 受控;萃余液返浸出段闭路
结构材质混合澄清槽碳钢+环氧/玻璃钢内衬、PP/PVC 级可选;接触螯合剂部位按溶剂体系选不锈钢档
交付范围PLS 全分析与级数选定→混合澄清槽制造(自有工厂★)→泵阀仪表与 DCS→安装指导→相分离与级效率调试→72/168 h 考核(提取率与电解液指标写入合同)→溶剂十年供应与再生服务


二、系统流程

 图 2-1 三带同图:上带 PLS 预处理(缓冲脱气—自动反洗过滤—在线分析—排液调节),中带萃取·汽提主线(级联与富/贫有机回路、萃余液回程),下带有机相管理(再生滑流—损耗审计—补剂储存—废液走向—仪控安全)。


 图 2-1 250 m3/h PLS 溶剂萃取净化装置工艺流程图 · 湖南浚开冶金绘制 JK-FL-CU-SX250-01


 三个关键控制点:① 效率决定在槽外——PLS 固体物、胶体硅与夹带气泡是乳化与 gunk 三大来源,进槽前用缓冲脱气+50~100 μm 自动反洗过滤把水质量关死,比事后处理便宜一个数量级;② 有机相三本账——损耗审计(汽损/水相夹带/渣损分列)、gunk 滑流再生 5~10% 连续回用、补剂计量入有机相平衡表:萃取剂账算不清的厂,年度成本表上一定有暗亏;③ 电积质量守门——洗涤段把铁携带降  90% 以上、Mn 与温度档受控,A 级阴极铜率 ≥95% 的根子扎在 SX 出口。

 三、PLS 预处理与给水质量


 图 3-1 自动反洗预过滤撬(双筒多柱式·压差联动,浚开三维渲染示意)


 缓冲脱气罐把 PLS 流量平滑并曝气脱除夹带气泡——气泡进槽,澄清面就永远不干净;双筒多柱式自清洗过滤器 50~100 μm 档按矿源选滤芯,压差联动反洗、滤渣返浸出段,出水悬浮物 ≤5  mg/L。在线分析站 Cu/pH/Fe 单列计量,数据直接进级差与排液调节回路:水质波动不再靠巡检员眼睛发现。高黏土矿源加配碟片过滤器或沉降前置强化档。

 四、萃取主体与级联控制


 图 4-1 单级混合澄清槽组(混合室+双格斜板澄清室,浚开三维渲染示意)


 混合室桥式变频搅拌按"分散而不乳化"定扭矩——低速大扭矩桨配可调导流筒,混合停留 0.5~1.5 min;澄清室双格斜板,设计通量 4~6 m3/m2·h,界面控制采用排液调节阀与玻璃管液位双校核,失界报警与级间联锁进  DCS 闭环。O/A 比 1.1~1.3 档运行,有机负荷 5~8 g/L,富有机进汽提段、贫有机返扫尾,级联全程重力流与泵送段按槽列高差一次设计到位——泵送每多一台,电耗表和泄漏点各多一处。
 洗涤段以稀酸洗 Fe/Mn,铁携带降 90% 以上;汽提段两级,贫电解液反萃 ΔCu 35~45 g/L,终酸 180~200 g/L 回制液区——酸进酸出、铜上铜下,全装置不新增一滴外排。

 五、有机相管理体系

制度内容
损耗审计汽损、水相夹带损、渣损三账分列月度计量,目标总损耗 <0.12 kg/t Cu;异常损耗按"温度-界面-滤渣"三步排查表定位
滑流再生gunk 离心/碱洗/酸洗三制式按降解类型选配,5~10% 连续滑流处理,回收溶剂回用
补剂平衡新剂/改性剂/稀释剂双罐计量,有机相总量与组分平衡表按季度冻结——补什么、补多少、为什么补,三问有数
安全分界有机区泄漏检测、静电接地、防火分区分界;失界与溢流双联锁

三本账体系不是随路服务,是装置移交物的一部分:损耗审计报表模板、滑流设备操作规程与补剂计算表随 DCS 同册交付,运行第一年由我方陪跑核账。

 六、厂房布置与交付制式


 图 6-1 萃取车间槽列布置(两排级联·管廊与泵区,浚开绘制示意)


 250  m3/h 档标准制式为两列级联平行布置,管廊置顶、泵区列端、控制室贴跨——槽列与管廊全部在车间封闭环境内运行,有机相挥发与雨水分流一次解决。交付两制式可选:土建现浇/现场组焊式(大档产能、占地经济)与撬装成列式(工厂预组、公路运输、现场对接即用);撬装单列最快 150 天从合同到首罐合格电解液,适合分期建设与老厂换列。

 七、主要技术指标

指标设计档备注
PLS 处理量250 m3/h 连续家族档 100~400 扩列
总提取率92~96%级数按 PLS 分析选定
萃余液 Cu<0.5 g/L含扫尾级
电积供液 Cu40~50 g/L与 EW 联动档
供液 H2SO4160~190 g/L汽提终酸回用配档
铁携带去除>90%洗涤段·保 A 级率
溶剂损耗<0.12 kg/t Cu三账分列审计
出水悬浮物≤5 mg/L50~100 μm 预过滤
澄清通量4~6 m3/m2·h双格斜板设计档
泵送比电耗0.1~0.2 kWh/m3 PLS重力流优先设计

口径声明:以上参数为工程估算级(±20%),以 PLS 全分析、级数选定计算与双方技术协议为准;性能考核按 72/168 h 连续运行实测写入验收文件。

 八、合作模式与交付
 · 整列新建 EPC——与湿法铜主装置同期设计,接口表一张到底;
 · 老列改造三件套——级效率审计、界面控制系统升级、有机相损耗诊断,不换槽提产能档;
 · 撬装快建——预制成列、公路运输、现场对接,分期建设与抢修场景的主打制式;
 · 溶剂与再生服务——十年溶剂供应框架+滑流再生委托,损耗账与供货账合并考核。
 九步服务链:PLS 分析与级数选定→基本/详细设计→槽体制造(自有工厂★+第三方监造接口)→运输清关→土建配合→安装调试→级效率标定→性能考核→溶剂与备件十年包。250  m3/h 土建式最快 8~12 个月投运,撬装式最快 150 天出合格电解液(以合同里程碑为准)。

 九、环保与安全
 · 封闭车间制:有机挥发点全部入集气支管,雨污分流从槽列区第一天就画进图;
 · 泄漏检测+事故收集池覆盖有机与富液区,排液阀失电保位设计防串相跑料;
 · 防火分区、静电接地与有机区电气防爆等级一次定档;洗铁液固化除铁后返浸出,废有机相交属地许可单位台账化处置;
 · 属地环评与危化品(溶剂储存运输)许可在可研阶段出关注项清单,里程碑预留 3~6 个月审批缓冲。

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