某金矿山硫精矿再磨再浸提金工艺活性炭吸附性能研究

杨同正，王仲明，吴忠仙，杨伟甲，罗洪武，李金萍

（云南黄金集团鹤庆北衙矿业有限公司，云南 大理 671507）

1 工艺化学目标

通过探究不同条件下，活性炭吸附性能的差异，并结合生产实践，找到导致吸附性能下降的主要原因，并提出解决方法，用于解决实际生产过程中硫精矿再磨再浸提金工艺过程中，活性炭吸附性能持续下降导致尾液持续跑高问题，以此解决硫精矿再磨再浸炭浆法提金工艺存在的问题。

2 活性炭性质

诺芮特活性炭取至流程样，样品重量约20kg，椰壳炭载金炭取污水处理厂，样品重量约20kg。样品经烘干后进行缩份后进行化验分析，诺瑞特炭各元素含量：Au242.5g/t、Ag392g/t、Cu99114g/t、Fe21641g/t、Ca64332g/t、Mg2691g/t、S4.9g/t、碘 值402g/t、H2025.8%。椰 壳炭 ：Au101.8g/t、Ag1825.5g/t、Cu85886g/t、Fe767g/t、Ca26568g/t、Mg727g/t、S0.81g/t、 碘 值 646g/t、H2030.53%。通过筛分析，-24目的粒极产率为17.49%，从粒极品位：-24+100目粒极中有价元素Au、Ag、Cu的品位明显低于+24目的粒极品位；杂质元素Fe、Ca、Mg品位高于其它粒极；-100目中硫品位高达38.55%，主要以硫精矿为主。

3 研究探索

3.1 酸洗试验

为探究两种活性炭的杂质元素的含量和碘值的恢复情况，特对两活性炭进行两次酸洗试验。条件：液固比为2：1、ph值为3，时间6h，浸出槽转速600r/min。试验结果：诺芮特载金炭第一次酸洗后产率减少14.8%，第二次酸洗后产率减少4.54%，合计减少19.34%，其中炭泥产率为10.89%，挥发量为8.46%；椰壳炭载金炭第一次酸洗后产率减少13.6%，第二次酸洗后产率减少0.9%，合计减少14.5%，其中炭泥产率为13.78%，挥发量为0.72%。由酸洗前后杂质元素品位可以看出：诺芮特载金炭经酸洗后杂质元素均有下降趋势，但是下降幅度较小；其中Fe的酸洗率为56.62%，Ca的酸洗率为31.65%，Mg的酸洗率为35.64%，S的酸洗率为67.96%；椰壳炭载金炭经酸洗后杂质元素Fe、Mg、S变化不明显，Ca的下降幅度较大；Ca的酸洗率为99.70%。诺芮特炭和椰壳炭经一次酸洗后碘值出现上升趋势，第二次酸洗后出现下降趋势，说明多次酸洗会对碘值恢复产生影响。

3.2 吸附试验

分别对酸洗后的两种载金炭进行吸附试验，试验条件吸附时间24h，炭密度为15g/L，每隔4h取样化验分析，试验结果见下图。

图1 酸洗后炭对金的吸附效果统计图

图2 酸洗后炭对银的吸附效果统计图

由图1、图2可以见：酸洗后的诺芮特炭对金的吸附基本处于停止状态，对银的稍有吸附现象，但是吸附率较低仅为14.81%；酸洗后的椰壳炭对金吸附24h的吸附率为33.90%，对银吸附24h的吸附率为37.04%；酸洗后的椰壳炭吸附效果明显优于酸洗后的诺芮特炭。

表1 2018年7月生产～2019年6月份硫精矿中铜品位与浸出尾液体

3.3 生产实践分析

从2018年7月生产～2019年6月份统计了硫精矿中铜品位与浸出尾液体，详见表1。

上表1表明：硫精矿浸出尾液与硫精矿中铜品位关系比较密切。2019年1月开始该金矿山对浮选流程进行技改，并通过工艺优化，且降低供矿氧化率，杜绝酸性矿物进入流程，并在磨矿流程控制矿浆PH在9～10，控制硫精矿中铜含量，硫精矿中的铜含量得到控制后，硫精矿再磨再浸工艺流程中的尾液品位得到大幅降低，并达到稳定。尾液较高的原因主要是硫精矿中的铜在氰化浸出过程中消耗了大量氰化钠，使PH浓度大幅降低，为保持PH值稳定在10.5～11，需要加入大量石灰乳，部分石灰（CaO），溶于水中产生大量Ca2+离子，化学反应方程式为：CaO+H2O=Ca(OH)2。此外硫精矿浸出流程中发生氧化反应产生大量的SO42-（硫酸根离子），化学反应方程式：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2；SO2+H2O=H2SO3；2H2SO3+O2=2H2SO4。在此过程中，石灰溶于水产生的Ca2+离子与硫精矿在溶液中被氧化产生SO42-（硫酸根离子）都被活性炭吸附，最终在活性炭微孔中形成CaSO4，化学反应方程式为：Ca2++SO42-=CaSO4，生成的CaSO4使活性炭微孔被堵塞，导致吸附能力下降。

4 结论

试验研究表明，活性炭的液固比对活性炭的板结影响十分明显，试验得到的最佳液固比为2：1，且活性炭的洁净程度也对活性炭的板结有影响，所以在提炭过程中应注意炭的清洁度，同时酸洗过程中应该降低液固比。酸洗后的椰壳炭吸附效果明显优于酸洗后的诺芮特炭，因椰壳炭是取自污水处理厂，诺瑞特炭是取自硫精矿浸出流程，两者出现酸洗后吸附性能差异可以说明硫精矿浸出环境是影响活性炭吸附性能下降的主要原因，而不是炭种类引起。在生产实践过程中，要尽可能降低硫金矿中铜含量，主要方法有：第一、磨矿环节进行预处理，主要是通过加入石灰调整PH值，从而消除矿浆的酸洗；第二、在硫精矿浸出前作业流程中加入扫选铜工艺；第三、在氰化浸出过程中用其他药剂代替石灰的PH；第四、且硫经矿浆不宜存滞较长时间，尽可能降低石灰用量。