活性炭吸附从氰化矿浆或溶液中提金的工艺有几种:炭浆法(简称CIP法)、炭浸法(简称CIL法)、炭柱法(简称CIC法)。它们的工艺基本包括以下步骤:(1)用活性炭从氰化矿浆或溶液中浸出金,生产载金炭;(2)对载金炭进行解吸处理,使炭上的金重新转移到溶液中,产生金的解吸贵液;(3)用各种方法从含金贵液中回收金;(4)解吸后的贫碳进行再生,恢复其活性,然后返回吸附操作重复使用。
1活性炭的特性
活性炭从外观上可分为粉末炭和颗粒炭。颗粒可以由各种含碳材料制成,例如各种纤维素、木材、椰子壳、坚果壳和各种煤。
研究表明,活性炭的结构类似于石墨,由微小的薄片组成。晶片的厚度只有几个碳原子,直径为2~10微米,排列非常不规则。有许多侧壁有大量分子大小的开孔。因此,活性炭是一种孔隙结构发达、吸附面机巨大的活性物质,是Au (CN)的良好吸附剂。活性炭的孔结构非常复杂,直径从10到100不等。



活性炭的表面积是决定其吸附能力的重要指标。通常可以用比表面积(m2/g)来表示。活性炭的表面积由两部分组成:颗粒的外表面和孔隙组成的内表面。与此相比,由孔隙组成的内表面积具有很大的面积比(90%以上),对活性炭的吸附特性更具决定性。研究表明,活性炭的比表面积很大,一般为500 ~ 1400。
在提金生产中,活性炭必须具有较高的硬度和耐磨性,但吸附活性和耐磨性往往是矛盾的。在实践中,所使用的活性炭通常根据实验和经验来确定。
活性炭吸附过程
Au(CN)-扩散到碳颗粒表面,扩散到碳颗粒内部并被吸附。
3.影响活性炭吸附的因素
3.1.活性炭的类型
椰壳炭和杏仁炭的吸附特性比煤焦和焦炭好得多。
3.2.吸附设备的结构
常见的吸附罐有轴流式和径流式。相比较而言,轴流罐阻力更小,死区更小,积碳磨损率更低,尤其是使用双叶轮时。
3.3、纸浆性质
指矿浆的粒度特性、浓度和粘度、有机质含量、矿浆的PH值等。
矿浆的粒度特性是指矿浆中往往含有一些大于级间筛目数的木屑或粗矿石,会造成级间筛目数堵塞,载金炭品位降低。另外,含木屑的载金炭的解吸率不高。
矿浆浓度主要影响矿浆的比重和流动性,会直接影响活性炭的可浮性和分布不均衡,不利于吸附。实践证明,一般控制在40~45%比较好。
矿浆粘度主要由细泥含量决定,含泥多,粘度高,流动性差,容易堵塞级间筛,同时浸出和吸附效果不好。
矿浆中的有机物主要指锯末、油类物质、腐植酸、浮选药剂等。它们可被活性炭吸附,影响金的吸附速率,使活性炭中毒,给炭的活化和再生带来困难。
3.4.吸附段数量和底部碳浓度
吸附阶段的数量和底部碳的浓度通常由实验和经验确定。吸附破坏次数一般为4~6级,底碳浓度控制在5 ~ 25g/L之间,采用逆流串联碳(间歇式和连续式)。
3.5、矿浆曝气
过多的矿浆曝气会降低金的浸出率和活性炭对金的吸附。一般有两种曝气方式:中心曝气和管道曝气。时间证明,竖井中央通风效果较好。
4碳提取设备及工艺操作
4.1.碳提取设备
目前使用涡轮泵、喷射泵和空气体混合室。
4.2.过程操作
一般从第一罐开始提碳,然后一个一个串联进行提碳,最后在最后一罐加碳。碳提取的次数是基于实验和理论计算的,每一类都保持不变。
5载金碳的解吸
5.1.载金炭的解吸原理
实验表明,活性炭吸附的过程实际上是一个可逆的过程。碳吸附金时的温度、压力、PH值和氰根(CN-mdash;)浓度过高会明显降低金的吸附量,完全可以采取有效措施将载金炭上的金解吸到溶液中。
5.2.载金炭的解吸方法及工艺条件
5.2.1.常压加热解吸法(又称解吸法,Zadra)
这是最早的简单方法。在85~95℃的温度下,用0.1%氰化钠和1.0%氢氧化钠配制的混合水溶液通过载金炭床,完成解吸约需28~70小时。
5.2..2.加压解吸方法
当温度为150~1700℃,压力为0.3432Mpa,混合水溶液为0.1%氰化钠和0.4~1.0%氢氧化钠时,解吸4~6小时后,脱碳金含量可低于50~70g/t。这种方法周期不长,但设备成本高,在解吸贵液和送电前必须冷却。
5.2.3.酒精解吸法
在1.0%氰化钠和1.0%氢氧化钠的混合溶液中加入体积分数为20%的乙醇,在800℃下解吸5~6h,但乙醇易燃易挥发,难以控制。
5.2.4.美国、英国和解吸法
这种方法是由南非的英美研究所发明的。用0.5体积的5%和1.0%的载金炭混合溶液预处理载金炭0.5~1小时,然后用5体积的加热去离子水以每小时3个载金炭床的流速解吸。操作温度为1100℃,操作压力为0.5~1.0 kg/cm2,解吸时间(包括酸度)约为9。
5.3.解吸设备及操作注意事项
载金碳解吸设备通常与电解沉积设备相关联,构成生产周期的一个单元。
将制备好的载金炭放入解吸塔(柱),然后将制备好的解吸液泵入解吸电积系统。具体操作方式取决于所用的设备和工艺。
5.4载金炭解吸时的注意事项
5.4.1.解吸塔长径比大于6时,解吸效果较好,可方便操作,缩短解吸时间。因此,一般采用长径比大于6的解吸塔。
5.4.2.解吸液在塔内的流动状态应尽可能均匀,流速应与载金炭充分接触。
5.4.3.通过实验选择合适的解吸时间。一般来说,解吸时间越长,解吸率越高。但解吸时间越长,设备利用率越低,生产成本越高。
5.4.4.严格控制解吸温度,按规程要求在塔内各点均匀分布。
5.4.5、确保解吸液成分符合规定。
5.4.6、注意解吸液的流量,一般可在1小时内达到1~5个碳床体积。
5.4.7注意载金炭的杂质含量和孔隙特征。清除杂质(锯屑、塑料、粗矿石等。)提前换碳将有利于解吸率的提高。
6.脱金属碳的再生
活性炭的活性在吸附、解吸和再生后明显表现出来。酸再生后,脱金炭的活性没有明显提高,只能恢复一半的活性。只有通过热再生,活性才能恢复到80%以上。
活性炭吸附活性下降的主要原因如下:
一是炭的孔隙被无机物堵塞,如矿浆中Ca(OH)2和Mg(OH)2的石英砂颗粒、粘土泥等。,容易被活性炭吸附,进入炭的孔隙,造成通道堵塞。此外,纸浆中过量的铜等贱金属络合离子也会被碳粒吸附,造成微孔中毒,降低活性。
其次,润滑油、清净剂、浮选药剂、腐植酸等有机物被活性炭吸附,大大影响了炭的活性。
再次,活性炭中活性位的降解和炭孔的变形也是活性降低的原因。
实践证明,脱金炭酸性化后活性可恢复到50~60%,热再生后活性可恢复到85%以上,有的甚至优于新炭。用酸性稀盐酸或稀硝酸(浓度1~5%)在室温下洗涤2~4小时后可除去碳上的钙、锌等化合物,而用90~93℃的热酸溶液可除去钙、锌、镍化合物和大部分硅。如果碳的孔隙被硅酸盐严重堵塞,只能使用氢氟酸(HF)水溶液。
脱碳炭的热再生通常在外置热回转炉中完成,其过程包括干燥、碳化和气化几个阶段,可起到以下作用:
首先,有机吸附质在加热阶段脱附挥发;
其次,在600-700℃下碳化有机污染物;
第三,碳形成新的微孔,增加比表面积;
第四,在炭的微孔中形成新的活化点,增加活性。