载金炭解吸率低原因及预防方法研究

2019-01-03李洪松

中国金属通报 2019年3期

李洪松

（云南黄金集团鹤庆北衙矿业有限公司，云南大理 671507）

我国的黄金资源储备丰厚，并且有着极为广泛的资源分布范围。随着社会科技的不断进步，我国的采矿、冶炼工艺也得到了长足发展，我国的黄金产业经济效益也在不断攀升，黄金总产量在国际社会中处于领先的地位。

云南某金矿采用的是氰化炭浆-载金炭解吸-金泥提纯工艺，所用矿石为氧硫化矿，矿石中含有银、铜、铁等金属较多，且消耗石灰较多，造成系统钙含量较高，解吸困难，通过对解吸、电积生产工艺流程进行考查。

黄金冶炼过程一般分为以下几个环节，即对采矿石的预处理、矿石的浸取、回收溶解金元素以及黄金的提炼。载金炭形成于黄金冶炼工艺流程的最后黄金提纯环节中，是一种半成品的黄金，与贫炭的概念相对应。对于载金炭的处理方法，普遍采用解吸电解的方法。由于载金炭不同复杂程度的成分构造，对载金炭的解吸也有着不同程度的工艺效果，很多地区的黄金冶炼工艺流程中，所形成的载金炭中含有大量泥质、铜、和铁、铅、锌、钙等元素杂质，对解吸的工艺要求标准会比较高，工艺操作难度较大，不能实现高解吸率标准，从而影响黄金冶炼及回收工艺的产品效益与经济效益。

1 载金炭解吸的基本工艺

在当前我国的黄金冶炼工艺中，对于载金炭的解吸工艺主要采取解吸电解工艺方法，包括常温常压解吸电解、高温高压解吸电解、酒精蒸馏无氰解吸等类型。其中，常温常压解吸电解方法是最初研发的解吸工艺，技术含量相对较低，并且具有时间长、能耗大、效果欠佳的技术劣势，基本已经被淘汰。高温高压解吸电解的应用则较为广泛，工艺简单实用、操作便利、能耗较低，并且采用无氰解吸方法，遵循环保原则，生产能力相对较高。酒精蒸馏无氰解吸工艺在我国的应用历史较短，设备操作较为复杂，占地面积较大，整体工艺缺乏便利性。此外，酒精属于易燃物，在操作工艺中存在较大的安全隐患，产能比较小，只能在规模较小的矿山加以使用，应用范围有所限制。

2 载金炭解吸率低的原因分析

影响载金炭上解吸金银的主要因素有：载金炭的性质、解吸柱内的解吸液分布状况、解吸时间、解吸温度、解吸液成分、解吸液循环流量等。

2.1 载金炭中碳酸盐含量过高

碳酸盐是金属元素阳离子和碳酸根相化合而成的盐类物质，存在于载金炭的杂质物中并不罕见。碳酸盐物质的硬度不大，但是一般情况下在水中的溶解性极低。载金炭中所含的碳酸盐物质又具有较强的吸附性，很容易附着在活性炭表面，并在载金炭的表面形成致密的碳酸盐网膜，并构成了碳酸环装封闭式结构，有一些碳酸盐由于颗粒极小，可以直接进入活性炭内的孔隙之中，导致载金炭中的金、银元素难以与外部的解吸溶液相接触，故而不能进行高效解吸，从而造成载金炭金、银解吸率的大幅度降低。

2.2 载金炭中常含有金元素颗粒物

载金炭中，金元素颗粒物的存在也是降低解吸率的重要原因。金元素颗粒物普遍镶嵌于活性炭的表面，或者存在于活性炭与碳酸盐杂质层之间。在黄金冶炼工艺中，金元素颗粒物进入活性炭的可能性相对较小，在后续载金炭解吸电解工艺操作流程中，活性炭所吸附的Au（CN）2—被解吸至电解溶液之中，并随着电解溶液进入到电积槽，Au（CN）2—中的金元素便在电积槽内吸出，并通过沉淀形成金单质，进而合成金元素颗粒物。这种金元素颗粒物又会随着电解溶液的循环流动进入解吸活性炭中，镶嵌于活性炭表层或与碳酸盐杂质层之间，有一些会停留在活性炭的孔隙之间。这部分金元素颗粒物则很难再次得到解吸。

3 载金炭解吸率低的预防方法

3.1 增加对载金炭的净化预处理环节

在部分黄金冶炼工艺流程中，载金炭通常会含有较多的泥沙、石灰等类型的杂质物，因此，增加对载金炭的净化预处理，可以有效去除这部分杂质，从而降低解吸难度。净化环节可以采取酸性溶液清洗、清水净化的工艺顺序，可以防止氯离子进入电积槽。此外，还可以采用专业的净化分离设备，在解吸电解操作前预先将净化炭分离出来，并清洗分离掉剩余的木屑、泥沙杂质。

3.2 酸洗载金炭方法除去杂质化合物

在载金炭解吸操作工艺开始之前，用酸溶液提前对载金炭进行清洗，用以除去载金炭表面附着的金属化合物杂质，以及其他的含钙物质，增加炭表面的活性区，加大对解吸溶液的吸附性。此外，酸洗的过程还可以脱除载金炭中所含的铜元素，避免金元素与铜元素的附着物互相交叉掺杂，增大解吸难度。

对载金炭的酸洗工艺可以控制在一至二小时之间，实践表明，采取这种预防方法，可以使载金炭中金元素的解吸率提高近十个百分点。

3.3 加强对解吸电解操作过程中的技术管理

解吸电解操作中的技术管理，可以采取以下几方面的预防措施：首先，单次解吸操作中的载金炭应当适量，不宜过多，解吸溶液在载金炭层内的流通受到阻碍。当然，载金炭的处理量也不宜过少，否则会导致解吸溶液所需药剂用量以及设备运转工作量的增大，提高解吸电解操作工艺流程的物质、人工与时间成本。其次，解吸电解操作工艺中所需的药剂有NaOH以及NaCN两种，根据载金炭性质合理调整药剂的配比，并在操作进行之前，使用液体NaOH、NaCN进行配制解吸液，避免因固体药剂的溶解增加解吸时长，增大设备的运行能耗，切实保证解吸率。最后，要控制好解吸电解操作的环境温度。由于在解吸过程中，银的解吸提前金的解吸2-3h，并且110℃时解吸对银有利，因此可以采取多段恒温的方式，保持解吸电解操作的溶液温度，掌握并控制好保温转化的时间，为后续阶段下的载金炭中金、银元素精炼提纯创造良好的环境条件。

3.4 加强对解吸电解操作设备的保养与维护

在一个解吸电解操作工艺的生产周期后，对解吸电解操作设备的保养与维护也是有效预防解吸率降低的必要措施。由于在载金炭的解吸作业中，解吸电解操作整体设备的能耗相对较大，发热电阻丝容易发生断裂，因此，对设备要进行定期检修、保养与维护，及时发现设备安全隐患和操作漏洞，并定期采购与管理好设备检修备用零部件，切实确保解吸电解设备在使用过程中的正常运转；设备内的解吸溶液也要进行定期的更换，并采取软水配置方法进行调配；定期对对解吸电解操作设备的配套装置，如流量计、温度计以及压力仪表等进行测定与检查，以确保造作过程中各项工艺监测数据的准确性与真实性。此外，还要及时清洗设备、管道内部各零部件中的残留的结垢。优化基础设备，可以控制并保证解吸溶液的流量稳定性，能显著改善解吸效率。