炭浸法提金工艺介绍

2017-10-27 刘强 HOT全球矿业资讯

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CIL工艺介绍

碳浸法的应用

炭浸法（CIL）是在全泥氰化锌粉置换提金工艺的基础上发展起来的，主要由浸前浓密，浸出吸附，载金炭解吸电积，炭的酸洗及热再生，药剂制备，污水处理和金的熔炼等工序组成。炭浸法的特点在于浸出和吸附两个作业同时进行，节省了搅拌槽，投资省。近年来新建的湿法提金厂普遍采用这种工艺。

炭浸法适用于处理低硫含泥多的氧化矿，对含银高的金矿不适合，一般金银比例不能超过1:5。国内使用炭浸法最佳条件为：PH=10-11，氰化钠浓度不低于0.015%，活性炭的粒度1-3.35mm，炭的种类为椰壳活性炭，浸出矿浆浓度为40-45%

氰化前的准备

采用炭浸法提金工艺，在氰化浸出之前，除了矿石的破碎，磨矿之外，除屑、矿浆浓缩和添加除垢剂也是必须的。

2.1 除屑作业

矿浆中的木屑、草根及杂物容易造成管道和筛网的堵塞，而且木屑也会吸金，因此浸出之前，必须将其除去。一般在磨矿流程需要设计两次除屑作业，分别在一、二段磨矿分级的溢流处。除屑设备多采用中频直线振动筛，在第一次除屑作业中，也有采用螺旋筛和圆筒筛的，除屑筛的筛孔尺寸，要求在保证筛面不跑流的前提下尽可能的小。

2.2 浸前浓密作业

常见炭浸法提金工艺的磨矿分级溢流细度多为-200目占85-95%，处理浮选精矿的磨矿分级细度则达到-300目占99%以上，溢流浓度多为18-22%，不适宜直接浸出，必须进行矿浆浓密。

浓密设备多采用占地面积小，作业效率高的高效浓密机。

2.3 添加除垢剂

为减少活性炭表面和筛子及其他物体上的结垢，在矿浆浸出前可加入一定量的除垢剂。

浸出与吸附

炭浸法的特点为金的浸出和吸附同时进行，浸出段数一般为6-10段，因首槽刚加入氰化钠，金的浸出量较少，多数炭浸厂将首槽作为预浸槽，后续槽作为浸出吸附槽。在每个浸出吸附槽上均装有隔炭筛，以分离炭和矿浆，矿浆顺向流动，活性炭逆向流动，即新鲜活性炭从最后一台浸出吸附槽加入，而载金碳从第一台浸出吸附槽排出，经筛分冲洗后，送至解吸电积作业，经过此法吸附后的矿浆溶液金品位一般为0.01-0.03g/m³。

3.1 氰化浸出

在浸出过程中，氰化物用于浸出矿石中的金和银，生成金和银的氰化络合物。石灰用来保持较高的PH值，以防止生成有毒的氰化氢气体。在自动化水平较高的炭浸厂，设有氰化氢气体检测仪，安装在浸出和吸附区域。

金、银与氰化物的反应是需要氧气参与的，理论上每克金耗氧量为0.04g，但实际生产中氧的消耗要大很多，因矿石中常含有各种金属硫化物，也要消耗氧气与氰化物发生反应，实际生产中多用100kpa的中压空气从搅拌器的中空轴处通入。空气流量一般采用转子流量计控制和计量。

近年来，随着强化浸出和减少氰化物消耗这两个关键性技术经济指标的提出，富氧浸出提金工艺（CILO）应运而生。使用CILO的主要优点有：

（1）加速浸出动力学，减少浸出时间，有时也会增加金银的浸出率；

（2）降低氰化物消耗；

（3）浸出细磨矿石的效果比充空气搅拌的效果更好；

（4）能有效的浸出含有较高耗氧矿物的矿石；

河北某金矿，将压缩空气搅拌改为富氧浸出，在原有设备不变的条件下，只增加了一台制氧机组代替原来的空压机，浸出时间由原来的36-42h缩短为20h左右，金的浸出率也提高了0.89%，氰化物节约0.27kg/t矿石。由于浸出时间的缩短，原套浸出设备的生产能力由300t/d提高到643t/d，创造了明显的经济效益。

过氧化氢或双氧水替代压缩空气，均可达到富氧浸出的目的，但具体效果，需要试验和模拟生产实验才能予以确定。

3.2 活性炭吸附

常用的活性炭为椰壳活性炭，其具有较好的吸附性能和抗磨损强度；每个吸附槽均应设置隔炭筛，筛网一般选用24目304不锈钢筛网。

隔炭筛多为圆柱型、V型，也有采用振动筛或其他形式的。

影响活性炭吸附的主要因素有：

3.2.1 活性炭性质的影响

其中包括炭吸附能力的影响，炭强度的影响；炭粒度的影响；

3.2.2 矿浆性质的影响

主要包括粗砂和木屑的影响，矿浆浓度和粘度的影响，矿浆中有机物的影响，矿浆PH值的影响，炭质矿石的影响；

3.2.3 操作参数的影响

操作参数主要包含充气量，充气方式，氰化物浓度，流程中存炭量等。

3.3 检测与控制

在生产过程中，检测工需要对矿浆浓度、PH值、氰根、底炭密度等进行检测，一般2小时需要检测一次，在自动化程度高的选厂，可在线监测和自动调整矿浆浓度、PH值和氰根浓度；操作工需要随时对充气量、隔炭筛、矿浆槽面等进行检查。

载金碳的解吸电积

载金碳及矿浆通过提炭泵或空气提升器扬送到炭分离筛（一般为直线振动筛），在筛上用清水冲洗，将炭与矿浆分离，载金炭进入储炭槽，矿浆和冲洗水进入第一段吸附槽。

载金碳的解吸方法有几种，我国常采用的为扎德拉法、高温高压解吸法和整体压力解吸系统。

4.1 扎德拉法

扎德拉法采用0.1%氰化钠和1%氢氧化钠溶液作为解吸液，在常压85-95℃条件下作业，解吸时间为24-72h，该法简单，投资及生产费用低，但耗时长，作业环境也较差；

4.2 高温高压解吸法

高温高压解吸法中的解吸液为0.1%氰化钠和1%氢氧化钠水溶液，温度为150-170℃，压力为0.35MPa,解吸时间仅4-6h即可达到工艺条件。该法大幅度降低药剂消耗，解吸速度快，炭循环周期短，但该法解吸贵液排出前，必须冷却，防止沸腾和喷溅；

4.3 整体压力解吸系统

整体压力解吸系统基本流程与高温高压解吸法类似，但电积作业也处于压力系统，不会出现沸腾和喷溅情况，且进入电积前无需冷却，且解吸液仅为5%氢氧化钠溶液即可。其解吸温度为150℃，解吸压力0.5MPa，解吸时间6h左右，电积电压2.5-3.0V，电积电流250A。该法应用最为普遍。

炭的再生

活性炭经过吸附解吸后，就需要再生以恢复其良好的吸附性能，一般分为酸洗再生和热力再生，酸洗再生采用5%稀硝酸溶液浸泡。根据国内外生产实践表明，酸洗只能去除炭上吸附的无机物的一部分，只能恢复活性炭的碘值和四氯化碳值，降低碳的无机灰分，对炭的吸附容量和吸附速度改善不完全。经过多次酸洗后，则需要进行热力再生。热力再生过程包括干燥、炭化、炭化物的去除、冷却四个步骤。经过热力再生后，炭的吸附容量和吸附速度得到充分恢复，吸附活性可接近或达到新炭水平。

炭浸厂的主要设备

6.1 浸出前的准备作业设备

包括破碎机、胶带输送机、振动筛、球磨机、分级机、除屑晒、浓密机、渣浆泵等；

6.2 浸出与吸附设备

包括浸出槽、吸附槽、提炭设备、隔炭筛、安全筛等；

6.3 解吸电积设备

常规扎德拉法解吸电积设备包括：解吸柱、电加热器、电积槽、过滤器、热交换器、耐腐蚀泵等；整体压力解吸系统包括解吸柱、电加热器、电积槽、过滤器、耐腐蚀泵等。