諾芮特載金炭解吸控制參數(shù)生產(chǎn)實(shí)踐探索

梁佑貴

（鶴慶北衙礦業(yè)有限公司，云南 大理 671507）

云南大理一黃金礦山為金銀銅鐵伴生多金屬礦，選礦采用磨礦后全泥氰化炭漿工藝提金銀銅，然后回收鐵，前期使用揶闊活性炭吸附金銀銅，為提升貴金屬的回收率，更換為吸附容量更大和硬度更高的諾芮特柱狀活性炭。2000t/d選廠(chǎng)更換諾芮特柱狀活性炭（NORIT RO3515 1.6mm～1.4mm）后，解吸貧炭指標(biāo)較差。經(jīng)研究論證后對(duì)諾芮特載金炭解吸指標(biāo)控制參數(shù)的生產(chǎn)實(shí)踐探索，現(xiàn)對(duì)諾芮特載金炭的解吸控制參數(shù)進(jìn)行探索研究。

初期解吸控制參數(shù)以2000t/d原椰殼炭解吸控制參數(shù)作為參考，其相關(guān)解吸生產(chǎn)數(shù)據(jù)如下表1所示。

表1 更換諾芮特初期相關(guān)解吸生產(chǎn)數(shù)據(jù)

從表1中可看到，諾芮特載金炭金、銀的解吸率偏低，貧炭中金、銀品位偏高，解吸時(shí)間較長(zhǎng)，解吸藥單耗較高。

若將諾芮特活性炭在氰化工段浸出槽和吸附槽內(nèi)循環(huán)一周的時(shí)間分為初期、中期和后期三個(gè)階段，這三階段的載金炭品位變化如下表2所示。

表2 活性炭循環(huán)三個(gè)不同階段的載金炭品位變化

因2000t/d黃選廠(chǎng)氰化工段自投放新諾芮特活性炭15d后才開(kāi)始提炭，由于諾芮特活性炭的載金容量和相對(duì)吸附金速度都較之椰殼炭高許多，故提炭的初期載金炭品位很高，后隨提炭頻率的增加而呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，循環(huán)一周后逐漸趨于平衡。

1 理論研究依據(jù)

根據(jù)載金炭解吸生產(chǎn)實(shí)踐以及相關(guān)文獻(xiàn)資料可知影響解吸效果的主要因素有：①載金炭的炭性；②解吸柱的幾何尺寸；③解吸流量、解吸柱內(nèi)的解吸液流態(tài)；④解吸時(shí)間；⑤解吸溫度；⑥解吸液成分及濃度。

1.1 載金炭炭性影響

諾芮特柱狀活性炭生產(chǎn)工藝為：天然原材料→粉碎→加入粘合劑混合→擠出→干燥→活化→過(guò)篩→包裝。諾芮特活性炭由于是通過(guò)黏合劑將碎炭黏合并制成柱狀，炭粒表面規(guī)則，表現(xiàn)出具有較好的相對(duì)吸附金速度、載金容量以及粒度。諾芮特柱狀活性炭與通用顆粒狀活性炭吸附炭相對(duì)吸附金速度、載金容量以及粒度對(duì)比見(jiàn)表3[1]。

表3 諾芮特柱狀活性炭與通用顆粒狀活性炭吸附炭相對(duì)吸附金速度、載金容量以及粒度

1.2 解吸柱的幾何尺寸影響

解吸柱幾何尺寸的影響因素主要是長(zhǎng)徑比，而生產(chǎn)過(guò)程中解吸柱尺寸是固定的（生產(chǎn)中使用的解吸柱長(zhǎng)徑比也滿(mǎn)足最小極限是6的要求），故生產(chǎn)實(shí)踐中此因素不是主要影響因素。

1.3 解吸液流量、解吸柱內(nèi)的解吸液流態(tài)影響

解吸柱內(nèi)的解吸液流態(tài)取決于解吸液流量的大小和解吸柱內(nèi)載金炭的充填特性。

解吸液流量過(guò)小，解吸柱內(nèi)解吸液呈滯留狀態(tài)，載金炭膨脹程度小，在橫斷面上流速分布不均，載金炭與解吸液接觸不好。解吸流量增大，解吸柱內(nèi)解吸液呈活塞流狀態(tài)，橫斷面上流速分布均勻，載金炭膨脹程度增大，與解吸液接觸面增大，有利于提高解吸率。但車(chē)間使用的解吸方法是高溫高壓整體壓力解吸法，解吸與電積是在同一系統(tǒng)內(nèi)，解吸流量過(guò)大會(huì)帶走電積槽內(nèi)的電積金泥，故根據(jù)多年生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)解吸一車(chē)間解吸流量控制在（4.5～ 6.0）m3/h。

解吸柱內(nèi)各處充填不均勻，或是載金炭中含有礦泥和木屑結(jié)成的結(jié)塊，解吸柱內(nèi)解吸液容易形成溝流，影響解吸液與載金炭的接觸面積，導(dǎo)致解吸率的降低。解吸一車(chē)間生產(chǎn)中通過(guò)加強(qiáng)提炭篩出載金炭的沖洗力度、溜炭管出口加裝濾物框去除木屑等雜物；載金炭裝柱后適當(dāng)延長(zhǎng)吹炭時(shí)間等措施保證解吸柱內(nèi)載金炭充填的均勻性[2,3]。

1.4 解吸時(shí)間的影響

解吸貴液中的含金品位是解吸時(shí)間的函數(shù)，但解吸時(shí)間若過(guò)短，則解吸率偏低；若解吸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，后期解吸率趨于平衡，解吸成本增加，解吸設(shè)備利用率降低。因影響解吸率的因素較多，故要綜合各因素的影響，達(dá)到最佳的平衡點(diǎn)。

1.5 解吸溫度的影響

通過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)資料可知，溫度是解吸過(guò)程中的主要因素。它影響Au（CN）2-的可溶性，溫度越高，Au（CN）2-溶解度越大；溫度高低又有效地影響解吸液中CN-的活度和水分子的能量。溫度增高時(shí)，CN-的水化膜變薄，其本身活度增大，從炭粒微孔中交換Au（CN）2-的能力增強(qiáng)，解吸效率提高。但是溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致解吸液中CN-被分解，反應(yīng)式為：

這將使NaCN的耗量大量增加。文獻(xiàn)表明CN-在120℃以下時(shí)被分解的速率較小，但超過(guò)120℃時(shí)就直線(xiàn)上升。

1.6 解吸液成分及濃度影響

提高解吸液中的NaCN和NaOH濃度有助于提高解吸效果同時(shí)能縮短解吸時(shí)間，但NaOH濃度的過(guò)高又會(huì)引起載金炭及解吸液中毒，反而降低解吸效果。

綜合以上影響因子的影響機(jī)理，車(chē)間主要是通過(guò)調(diào)整解吸液濃度配比、調(diào)整解吸時(shí)間、以及對(duì)高低溫溫度段的控制三個(gè)方面提高諾芮特載金炭的解吸率。

2 工業(yè)試驗(yàn)探索研究

2.1 解吸液濃度配比對(duì)諾芮特載金炭解吸率的影響

2.1.1 NaCN濃度對(duì)諾芮特載金炭金、銀解吸率的影響

確定NaOH濃度為1.65%；解吸總時(shí)間為18h；溫度控制為低溫段110℃4h后升溫到150℃直至解吸結(jié)束，流量控制為4.5m3/h，變化不同NaCN濃度，檢測(cè)諾芮特載金炭和貧炭含金品位，來(lái)確定其解吸效果。（見(jiàn)圖1）。

圖1 不同氰化鈉濃度下的解吸率變化

從圖1中可以看出，當(dāng)NaOH濃度為1.65%時(shí)，隨氰化鈉濃度的升高金、銀的解吸率先升高后降低，在ωNaCN%=0.81%時(shí)達(dá)到最大。

2.1.2 NaOH濃度對(duì)諾芮特載金炭金、銀解吸率的影響

確定NaCN濃度為0.81%；解吸總時(shí)間為18h；溫度控制為低溫段110℃4h后升溫到150℃直至解吸結(jié)束，流量控制為4.5m3/h，變化不同NaCN濃度，檢測(cè)諾芮特載金炭和貧炭含金品位，來(lái)確定其解吸效果。（見(jiàn)圖2）。

圖2 不同氫氧化鈉濃度下的解吸率變化

從圖2中可以看出，當(dāng)NaCN濃度為0.81%時(shí)，隨氫氧化鈉濃度的升高金、銀的解吸率逐漸降低。

2.2 溫度對(duì)諾芮特載金炭解吸率的影響

從升溫起每隔一小時(shí)取一個(gè)貴、貧液水樣（低溫段110℃恒溫3h，125℃恒溫2h），檢測(cè)其金、銀濃度，其曲線(xiàn)圖如下圖3、圖4所示。

圖3 解吸溫度及時(shí)間對(duì)解吸液中金貴貧液的影響

從圖3中可以看出，諾芮特載金炭中金的解吸在110℃和125℃低溫段其解吸率很低，直至到150℃才突然升高，后逐漸降低直至趨于平衡。

圖4 解吸溫度及時(shí)間對(duì)解吸液中銀貴貧液的影響

從圖4中可以看出，諾芮特載金炭中銀的解吸在110℃和125℃低溫段其解吸率很高，到150℃后就趨于平衡。

2.3 解吸時(shí)間對(duì)諾芮特載金炭解吸率的影響

從圖3、圖4中我們可以看出，隨著解吸時(shí)間的延長(zhǎng)，貴、貧液水樣中金、銀濃度趨于0，即對(duì)應(yīng)其解吸率也趨于一定值。這表明解吸時(shí)間達(dá)到一定時(shí)間后，解吸可逆反應(yīng)趨于平衡，解吸時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)解吸率的影響不再是主要因素。

3 試驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)試驗(yàn)，選擇出解吸諾芮特載金炭的最佳條件為：解 吸 液 濃 度 為 ：ωNaCN%=（0.75～ 0.85）%，ωNaOH%=（1.65～2.05）%；低溫110℃恒溫4h，后升至150℃直至解吸結(jié)束；解吸總時(shí)間為18h；解吸液流量為（4.5～6.0）m3/h。改善后的生產(chǎn)實(shí)踐，結(jié)果如下表所示。

表4 改善控制指標(biāo)后解吸生產(chǎn)數(shù)據(jù)

改善后金、銀的解吸率分別提高3.66%和5.67%，解吸時(shí)間縮短Δh=6.5h，氰化鈉和氫氧化鈉藥耗分別降低3.78Kg/t和8.02Kg/t。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）按實(shí)踐探索出的最佳控制參數(shù)控制，金、銀的解吸率都可達(dá)到95%以上，解吸時(shí)間縮短Δh=6.5h，氰化鈉和氫氧化鈉藥耗分別降低3.78Kg/t和8.02Kg/t。

（2）解吸后貧炭的金、銀品位由原來(lái)的147.24g/t和443.41g/t降低至50g/t和80g/t以下。