載金炭解吸率低原因及預(yù)防方法研究

李洪松

（云南黃金集團(tuán)鶴慶北衙礦業(yè)有限公司，云南 大理 671507）

我國(guó)的黃金資源儲(chǔ)備豐厚，并且有著極為廣泛的資源分布范圍。隨著社會(huì)科技的不斷進(jìn)步，我國(guó)的采礦、冶煉工藝也得到了長(zhǎng)足發(fā)展，我國(guó)的黃金產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益也在不斷攀升，黃金總產(chǎn)量在國(guó)際社會(huì)中處于領(lǐng)先的地位。

云南某金礦采用的是氰化炭漿-載金炭解吸-金泥提純工藝，所用礦石為氧硫化礦，礦石中含有銀、銅、鐵等金屬較多，且消耗石灰較多，造成系統(tǒng)鈣含量較高，解吸困難，通過(guò)對(duì)解吸、電積生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行考查。

黃金冶煉過(guò)程一般分為以下幾個(gè)環(huán)節(jié)，即對(duì)采礦石的預(yù)處理、礦石的浸取、回收溶解金元素以及黃金的提煉。載金炭形成于黃金冶煉工藝流程的最后黃金提純環(huán)節(jié)中，是一種半成品的黃金，與貧炭的概念相對(duì)應(yīng)。對(duì)于載金炭的處理方法，普遍采用解吸電解的方法。由于載金炭不同復(fù)雜程度的成分構(gòu)造，對(duì)載金炭的解吸也有著不同程度的工藝效果，很多地區(qū)的黃金冶煉工藝流程中，所形成的載金炭中含有大量泥質(zhì)、銅、和鐵、鉛、鋅、鈣等元素雜質(zhì)，對(duì)解吸的工藝要求標(biāo)準(zhǔn)會(huì)比較高，工藝操作難度較大，不能實(shí)現(xiàn)高解吸率標(biāo)準(zhǔn)，從而影響黃金冶煉及回收工藝的產(chǎn)品效益與經(jīng)濟(jì)效益。

1 載金炭解吸的基本工藝

在當(dāng)前我國(guó)的黃金冶煉工藝中，對(duì)于載金炭的解吸工藝主要采取解吸電解工藝方法，包括常溫常壓解吸電解、高溫高壓解吸電解、酒精蒸餾無(wú)氰解吸等類型。其中，常溫常壓解吸電解方法是最初研發(fā)的解吸工藝，技術(shù)含量相對(duì)較低，并且具有時(shí)間長(zhǎng)、能耗大、效果欠佳的技術(shù)劣勢(shì)，基本已經(jīng)被淘汰。高溫高壓解吸電解的應(yīng)用則較為廣泛，工藝簡(jiǎn)單實(shí)用、操作便利、能耗較低，并且采用無(wú)氰解吸方法，遵循環(huán)保原則，生產(chǎn)能力相對(duì)較高。酒精蒸餾無(wú)氰解吸工藝在我國(guó)的應(yīng)用歷史較短，設(shè)備操作較為復(fù)雜，占地面積較大，整體工藝缺乏便利性。此外，酒精屬于易燃物，在操作工藝中存在較大的安全隱患，產(chǎn)能比較小，只能在規(guī)模較小的礦山加以使用，應(yīng)用范圍有所限制。

2 載金炭解吸率低的原因分析

影響載金炭上解吸金銀的主要因素有：載金炭的性質(zhì)、解吸柱內(nèi)的解吸液分布狀況、解吸時(shí)間、解吸溫度、解吸液成分、解吸液循環(huán)流量等。

2.1 載金炭中碳酸鹽含量過(guò)高

碳酸鹽是金屬元素陽(yáng)離子和碳酸根相化合而成的鹽類物質(zhì)，存在于載金炭的雜質(zhì)物中并不罕見(jiàn)。碳酸鹽物質(zhì)的硬度不大，但是一般情況下在水中的溶解性極低。載金炭中所含的碳酸鹽物質(zhì)又具有較強(qiáng)的吸附性，很容易附著在活性炭表面，并在載金炭的表面形成致密的碳酸鹽網(wǎng)膜，并構(gòu)成了碳酸環(huán)裝封閉式結(jié)構(gòu)，有一些碳酸鹽由于顆粒極小，可以直接進(jìn)入活性炭?jī)?nèi)的孔隙之中，導(dǎo)致載金炭中的金、銀元素難以與外部的解吸溶液相接觸，故而不能進(jìn)行高效解吸，從而造成載金炭金、銀解吸率的大幅度降低。

2.2 載金炭中常含有金元素顆粒物

載金炭中，金元素顆粒物的存在也是降低解吸率的重要原因。金元素顆粒物普遍鑲嵌于活性炭的表面，或者存在于活性炭與碳酸鹽雜質(zhì)層之間。在黃金冶煉工藝中，金元素顆粒物進(jìn)入活性炭的可能性相對(duì)較小，在后續(xù)載金炭解吸電解工藝操作流程中，活性炭所吸附的Au（CN）2—被解吸至電解溶液之中，并隨著電解溶液進(jìn)入到電積槽，Au（CN）2—中的金元素便在電積槽內(nèi)吸出，并通過(guò)沉淀形成金單質(zhì)，進(jìn)而合成金元素顆粒物。這種金元素顆粒物又會(huì)隨著電解溶液的循環(huán)流動(dòng)進(jìn)入解吸活性炭中，鑲嵌于活性炭表層或與碳酸鹽雜質(zhì)層之間，有一些會(huì)停留在活性炭的孔隙之間。這部分金元素顆粒物則很難再次得到解吸。

3 載金炭解吸率低的預(yù)防方法

3.1 增加對(duì)載金炭的凈化預(yù)處理環(huán)節(jié)

在部分黃金冶煉工藝流程中，載金炭通常會(huì)含有較多的泥沙、石灰等類型的雜質(zhì)物，因此，增加對(duì)載金炭的凈化預(yù)處理，可以有效去除這部分雜質(zhì)，從而降低解吸難度。凈化環(huán)節(jié)可以采取酸性溶液清洗、清水凈化的工藝順序，可以防止氯離子進(jìn)入電積槽。此外，還可以采用專業(yè)的凈化分離設(shè)備，在解吸電解操作前預(yù)先將凈化炭分離出來(lái)，并清洗分離掉剩余的木屑、泥沙雜質(zhì)。

3.2 酸洗載金炭方法除去雜質(zhì)化合物

在載金炭解吸操作工藝開(kāi)始之前，用酸溶液提前對(duì)載金炭進(jìn)行清洗，用以除去載金炭表面附著的金屬化合物雜質(zhì)，以及其他的含鈣物質(zhì)，增加炭表面的活性區(qū)，加大對(duì)解吸溶液的吸附性。此外，酸洗的過(guò)程還可以脫除載金炭中所含的銅元素，避免金元素與銅元素的附著物互相交叉摻雜，增大解吸難度。

對(duì)載金炭的酸洗工藝可以控制在一至二小時(shí)之間，實(shí)踐表明，采取這種預(yù)防方法，可以使載金炭中金元素的解吸率提高近十個(gè)百分點(diǎn)。

3.3 加強(qiáng)對(duì)解吸電解操作過(guò)程中的技術(shù)管理

解吸電解操作中的技術(shù)管理，可以采取以下幾方面的預(yù)防措施：首先，單次解吸操作中的載金炭應(yīng)當(dāng)適量，不宜過(guò)多，解吸溶液在載金炭層內(nèi)的流通受到阻礙。當(dāng)然，載金炭的處理量也不宜過(guò)少，否則會(huì)導(dǎo)致解吸溶液所需藥劑用量以及設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)工作量的增大，提高解吸電解操作工藝流程的物質(zhì)、人工與時(shí)間成本。其次，解吸電解操作工藝中所需的藥劑有NaOH以及NaCN兩種，根據(jù)載金炭性質(zhì)合理調(diào)整藥劑的配比，并在操作進(jìn)行之前，使用液體NaOH、NaCN進(jìn)行配制解吸液，避免因固體藥劑的溶解增加解吸時(shí)長(zhǎng)，增大設(shè)備的運(yùn)行能耗，切實(shí)保證解吸率。最后，要控制好解吸電解操作的環(huán)境溫度。由于在解吸過(guò)程中，銀的解吸提前金的解吸2-3h，并且110℃時(shí)解吸對(duì)銀有利，因此可以采取多段恒溫的方式，保持解吸電解操作的溶液溫度，掌握并控制好保溫轉(zhuǎn)化的時(shí)間，為后續(xù)階段下的載金炭中金、銀元素精煉提純創(chuàng)造良好的環(huán)境條件。

3.4 加強(qiáng)對(duì)解吸電解操作設(shè)備的保養(yǎng)與維護(hù)

在一個(gè)解吸電解操作工藝的生產(chǎn)周期后，對(duì)解吸電解操作設(shè)備的保養(yǎng)與維護(hù)也是有效預(yù)防解吸率降低的必要措施。由于在載金炭的解吸作業(yè)中，解吸電解操作整體設(shè)備的能耗相對(duì)較大，發(fā)熱電阻絲容易發(fā)生斷裂，因此，對(duì)設(shè)備要進(jìn)行定期檢修、保養(yǎng)與維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備安全隱患和操作漏洞，并定期采購(gòu)與管理好設(shè)備檢修備用零部件，切實(shí)確保解吸電解設(shè)備在使用過(guò)程中的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；設(shè)備內(nèi)的解吸溶液也要進(jìn)行定期的更換，并采取軟水配置方法進(jìn)行調(diào)配；定期對(duì)對(duì)解吸電解操作設(shè)備的配套裝置，如流量計(jì)、溫度計(jì)以及壓力儀表等進(jìn)行測(cè)定與檢查，以確保造作過(guò)程中各項(xiàng)工藝監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與真實(shí)性。此外，還要及時(shí)清洗設(shè)備、管道內(nèi)部各零部件中的殘留的結(jié)垢。優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)備，可以控制并保證解吸溶液的流量穩(wěn)定性，能顯著改善解吸效率。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)載金炭解吸工藝的研究，梳理導(dǎo)致解吸率下降的主要原因，并提出幾點(diǎn)預(yù)防方法。在載金炭的未來(lái)技術(shù)工藝改革中，還存在很大的技術(shù)創(chuàng)新空間，需要進(jìn)一步的研究與探索。