炭浆法的主要特点是在浆液中加入活性炭进行多级连续逆流吸附提金。
碳浆法的早期操作是将磨细的矿石或浮选精矿或尾矿与水、石灰和氰化物混合,在一系列浸提罐中搅拌和浸提,将浆料泵入另一系列吸附罐,并加入活性炭进行搅拌和逆流吸附。该工艺属于氰化炭浆吸附工艺。图1是用碳浆法提取金的简单过程。
图1碳浆法提金的简要过程
南非Mintek选矿厂成功研究的改良碳浆工艺是一种含氰化物和吸附的碳浸出工艺(CIL)。根据炭浆法氰化作业时间远长于炭吸附作业时间的特点,对该工艺进行了改进。由于矿浆氰化和碳浆法碳吸附需要配置两套分离设备(浸出槽、吸附槽和辅助设备),且两个分离操作总耗时长,生产周期长,基建和设备投资高,车间占地面积大,金属停留在生产过程中,造成资金大量积压。而在炭浸法中,氰化是在一个台阶排列的9个槽中进行的,先在前2 ~ 3个槽中进行,然后在后6 ~ 7个槽中进行氰化,并加入活性炭进行逆流吸附。以建设一个月可处理10万吨含金7.5g/t矿石的氰化厂为例,炭浸工艺比炭浆工艺可节省投资48.6万美元,生产过程中因金滞留(忽略银)造成的资金积压可减少20.17万美元(按每盎司金400美元计),需要活性炭12600美元(按每吨炭2000美元计)
炭浸过程,由于实现了金的浸出和吸附接近同步,浸出矿浆中氰化物金离子浓度始终处于较低水平,改善了金溶出的动力学条件,有利于金的溶出。特别是用于处理富金精矿或焙砂等易溶金原料时,不会因局部矿浆中氰化物金离子浓度大而造成硫化物沉淀,也不会因矿浆中金浓度过高而减缓金的溶解,降低金的浸出和回收水平。
在美国,碳浸法首先被引入麦考尔金矿,一座大型碳浸提金厂建成并投入运行。虽然各国老金矿大多仍采用CCD技术,但也有不少采用了新技术,对技术和设备进行局部或大规模升级,以提高老氰化厂的产量和经济效益。
现在炭浆法使用的活性炭大多是从6 ~ 16目改为8 ~ 20目。碳浆法生产的矿石经过破碎、磨矿后,必须通过28目筛,才能将含金碳从矿浆中分离出来。
在许多情况下,金(银)颗粒的表面覆盖着一层薄膜。含碳和砷的难处理矿石或精矿在浸出前也需要预处理。
碳浆法添加活性炭,最主要是由多种因素决定的。主要由原料的金(银)品位、浸出指标、矿浆流量(即设备处理能力)、吸附级数、炭的最佳载金量、尾矿矿浆允许含金量、炭在矿浆中的流量等设计和经济核算决定。一般情况下,炭的吸附级数为5 ~ 7级,炭的最佳金(银)装载量为6 ~ 13k g·∕·t,尾矿浆含金量为10 ~ 20mg·∕·m3。
矿浆法金的浸出操作采用连续多级顺流浸出,因此从最后一级浸出槽加入新炭或再生炭进行连续多级逆流吸附。不一次性加入设计总量的碳,而是将碳制成悬浮碳浆,根据浆料的流量反向连续加入。以保证碳在反操作中各浸出槽矿浆中能保持基本相同的碳含量。
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