現(xiàn)代氰化提金工藝培訓(xùn)課件

1、第第9 9章章 現(xiàn)代氰化提金工藝現(xiàn)代氰化提金工藝 傳統(tǒng)的氰化法存在的主要問題是：傳統(tǒng)的氰化法存在的主要問題是： 液固別離需要配置龐大的逆流傾析、液固別離需要配置龐大的逆流傾析、過濾系統(tǒng)以及浸出液的澄清、脫氣和金置過濾系統(tǒng)以及浸出液的澄清、脫氣和金置換等一系列作業(yè)，換等一系列作業(yè)， 占地大，投資和生產(chǎn)費用高，占地大，投資和生產(chǎn)費用高， 過程冗長，過程冗長， 金泥的品位低，金泥的品位低， 泥質(zhì)金礦難以處理。泥質(zhì)金礦難以處理。 一些新的氰化方法：一些新的氰化方法： 活性炭從氰化浸出礦漿中吸附金的活性炭從氰化浸出礦漿中吸附金的“炭漿法炭漿法(Carbon in pulp,簡寫為簡寫為CIP)，它于，它

2、于1973年在美國投入生年在美國投入生產(chǎn)，隨后在全世界得到廣泛應(yīng)用。產(chǎn)，隨后在全世界得到廣泛應(yīng)用。 向礦漿中參加活性炭，同時進行浸出和金吸附的向礦漿中參加活性炭，同時進行浸出和金吸附的“炭炭浸法浸法(Carbon in leaching,簡寫為簡寫為CIL)。 1967年開展了年開展了“堆浸法堆浸法(Heap leaching)，即將金礦，即將金礦石筑成堆進行氰化物溶液的噴淋浸出。石筑成堆進行氰化物溶液的噴淋浸出。 炭漿法和堆浸法的生產(chǎn)本錢低，作業(yè)更簡捷，已成為當炭漿法和堆浸法的生產(chǎn)本錢低，作業(yè)更簡捷，已成為當今氰化提金方法中最具生命力的新工藝，今氰化提金方法中最具生命力的新工藝， 與炭漿法相

3、似的另一工藝是與炭漿法相似的另一工藝是“樹脂漿法樹脂漿法(Resin in pulp,簡寫為簡寫為RIP)，它是由前蘇聯(lián)開發(fā)的，它是由前蘇聯(lián)開發(fā)的，1967年在烏茲別年在烏茲別克斯坦的穆龍?zhí)沾笮吐短旖鸬V建成投產(chǎn)?？怂固沟哪慢?zhí)沾笮吐短旖鸬V建成投產(chǎn)。 8.1 炭漿法 炭漿法保存了氰化浸出的主體工序，取消了液固別離和加鋅置換兩個后續(xù)工序，代之以炭吸附、解吸和電解。 8.1.1 活性炭 用于生產(chǎn)活性炭的原料有果殼、果核、樹木、煤炭等,用于從氰化礦漿中吸附金的活性炭也是一種專用炭，目前的最正確品種為椰殼炭，其次是杏核、橄欖核、桃核等果核炭。 活性炭沒有確定的結(jié)構(gòu)式或化學(xué)組成，不同產(chǎn)品通常只能由它們的吸

4、附特性來區(qū)分。根據(jù)X射線衍射，活性炭的典型結(jié)構(gòu)與石墨的典型結(jié)構(gòu)相似。 吸附金的活性炭是采用高溫熱活化方法制得的，將椰殼或果核等在5006000C下，用惰性氣體(隔絕空氣)保護進行脫水和炭化，然后再在80011000C下用CO、CO2、H2O或它們的混合氣體進行活化。在活化過程中，大約有20%的炭被氣化：C+CO2=2COC+H2O=CO+H2 圖圖9-1 9-1 活性炭孔隙結(jié)活性炭孔隙結(jié)構(gòu)示意圖構(gòu)示意圖 活性炭的元素組成以碳為主，有少量的氧和氫。 它們中常有一局部與活性炭外表結(jié)合，以官能團的形式存在。活性炭中常見的官能團有羧基、酚羥基和醌型羰基，也發(fā)現(xiàn)有普通內(nèi)酯、熒光素型內(nèi)酯、羥酸酐和環(huán)狀過氧

5、化物等。它們位于活性炭層中環(huán)狀網(wǎng)的破裂邊緣上，這些外表氧化物對活性炭的化學(xué)吸附起著重要作用。 活性炭的活性，是巨大的比外表和存在于外表的官能團二者結(jié)合所產(chǎn)生的。 表表9-1 9-1 典型提金椰殼活性炭的物理和化學(xué)特性典型提金椰殼活性炭的物理和化學(xué)特性分類分類技術(shù)特性技術(shù)特性指標指標物物理理特特性性顆粒密度顆粒密度/g/mL0.80.85堆密度堆密度/g/mL0.480.54孔穴大小孔穴大小/nm1.02.0孔穴體積孔穴體積/ mL/g0.70.8球盤硬度球盤硬度/%9799粒度粒度/mm(目目)1.162.35(148)灰分灰分/%24水分水分/%14化學(xué)化學(xué)吸附吸附特性特性比表面比表面(BE

6、T法法)/m2/g10501200碘值碘值/mg/g10001500四氯化碳值四氯化碳值/%6070苯值苯值/%3640 選用炭漿法活性炭最重要的條件，一是它對金應(yīng)具有良好的吸附性能，二是炭粒應(yīng)當具有很強的耐磨性能。良好的炭漿法活性炭，除了具備表9-1的性能外，通常還可用以下三項技術(shù)指標來確定。 在含金1mg/L溶液中平衡吸附24h，活性炭的載金容量應(yīng)達25g/kg。 在含金10mg/L溶液中攪拌吸附1h，活性炭對金的吸附率應(yīng)達60%。 將活性炭置于瓶中在搖滾機上翻滾24h，磨損率應(yīng)小于2%。8.1.2 活性炭吸附金的機理活性炭吸附金的機理 以金屬形態(tài)被吸附以金屬形態(tài)被吸附活性炭從金氯配合物活

7、性炭從金氯配合物(AuCl4-)溶液中吸附金后，溶液中吸附金后，可明顯地看到在炭的外表有黃色的金屬金。以此可明顯地看到在炭的外表有黃色的金屬金。以此推斷金氰配合物也可被炭復(fù)原。這種觀點認為，推斷金氰配合物也可被炭復(fù)原。這種觀點認為，炭上吸附的復(fù)原氣體，如炭上吸附的復(fù)原氣體，如CO，可把金復(fù)原。，可把金復(fù)原。 采用現(xiàn)代的分析技術(shù)X射線光電子能譜(XPS)對炭上被吸附物中的金的價態(tài)的研究說明，被吸附的金的表觀價態(tài)為+0.3價。 以Au(CN)2-配離子形式被吸附這種理論認為，炭外表上存在帶正電荷的格點，這些正電荷格點是這樣產(chǎn)生的：活性炭在室溫下與空氣中的氧接觸，形成具有堿性特征的外表氧化物，這種氧

8、化物在炭上的結(jié)合是不牢固的。當炭與水作用時，它會轉(zhuǎn)入溶液中并形成OH-離子，這樣炭外表帶上正電荷:C+O2+2H2O=C2+2OH-+H2O2研究證明，炭對以下離子的吸附強度順序為：Au(CN)2-Ag(CN)2-CN- 以離子對被吸附 提出這一機理是基于以下事實：氰化物溶液中存在陰離子(如Cl-, ClO4-)，甚至其濃度高達1.5mol/L，也不降低金的吸附容量。但是當溶液中有中性分子(如煤油)存在時，會使金的吸附量下降 吸附強度取決于金屬陽離子，其順序為：Ca2+ Mg2+ H+ Li+ Na+ K+這樣活性炭灰分中的Ca2+及溶液中的Ca2+、H+都可能取代Na+、K+，如：2KAu(

9、CN)2+Ca(OH)2+2CO2=Ca(Au(CN)2)2 +2KHCO3 以AuCN沉淀早期有人認為在活性炭的孔隙中能沉淀出不溶性的AuCN。AuCN的產(chǎn)生是氧化CN-的結(jié)果：KAu(CN)22=AuCN+KCNO也有人認為是酸分解的結(jié)果： Au(CN)2- +H+=AuCN+HCN 圖圖9-2 pH9-2 pH值對活性炭吸附值對活性炭吸附金容量的影響金容量的影響綜合的機理： 1) 在活性炭的巨大外表上和微孔中，吸附Mn+Au(CN)2-n離子對或中性分子, 也可吸附Au(CN)-2 ;2)2) Au(CN)2-在吸附過程中分解成不溶性的AuCN,AuCN保存在微孔中；3)3) Au(CN

10、)2-局部復(fù)原成某種0價至1價之間的金混合物。8.1.3 炭漿法提金工藝 炭漿法由預(yù)篩、氰化浸出、吸附、解吸、電解(電積)和炭的再生等幾個主要作業(yè)組成。 預(yù)篩的作用 除去礦漿中的雜物，防止以后與載金炭混在一起。一般采用28目(0.6mm)的篩子，預(yù)篩的篩上物主要是木屑。 木屑易使別離礦漿和載金炭的篩子堵塞。此外在磨礦時，金粒、石英等礦粒嵌入木屑中，使得其含金量常常很高；氰化過程中，木屑往往會吸附金氰配合物，而且用一般的洗滌方法，很難把木屑上吸附的金洗脫下來。同時在炭漿法中，吸附槽存在少量木屑，會降低活性炭的吸附效率。 8.1.4 8.1.4 影響吸附過程的主要因素影響吸附過程的主要因素 影響吸

11、附過程的因素大致可以分為兩類，影響吸附過程的因素大致可以分為兩類， 影響吸附速度影響吸附速度( (動力學(xué)動力學(xué)) )的因素的因素 影響吸附平衡影響吸附平衡( (熱力學(xué)熱力學(xué)) )的因素。的因素。 影響吸附速度的因素： 活性炭的粒度、礦漿濃度及混合效應(yīng)； 影響吸附平衡的因素： pH值、離子強度、游離氰根濃度、與金吸附有關(guān)的其它成分的濃度、溫度及活性炭操作技術(shù)條件等。 氰化溶液中金的濃度 圖圖9-4 9-4 活性炭的吸附平衡等溫線活性炭的吸附平衡等溫線圖圖9-5 9-5 炭漿法生產(chǎn)實際中的操作等溫線炭漿法生產(chǎn)實際中的操作等溫線 活性炭的類型和粒度 圖9-6 活性炭平均粒度對吸附速度的影響離子強度0

12、；pH 6.5； 溶液中金濃度30mg/L 粒度小的活性粒度小的活性炭比粒度大的吸附炭比粒度大的吸附金的速度快，在相金的速度快，在相同時間內(nèi)吸附金的同時間內(nèi)吸附金的容量大，但粒度的容量大，但粒度的大小并不會影響最大小并不會影響最終吸附終吸附( (平衡平衡) )容量。容量。 礦漿濃度礦漿濃度表9-3 礦漿濃度對活性炭吸附金速度的影響礦漿濃度(%)010203050速度常數(shù)(h-1)20701860148012501190礦漿濃度增大，吸附速度降低。 礦漿濃度過低，炭粒有可能沉積在吸附槽底部，減少炭粒與礦漿作用時間，生產(chǎn)中常將礦漿濃度保持在4045%。 攪拌速度的影響 圖9-7 攪拌速度對活性炭吸

13、附金速度的影響 攪拌速度的增加，活性炭吸附金氰配合物的速度增加。 但劇烈的攪拌將會增加活性炭的磨損，同時增加動力消耗。 礦漿礦漿pHpH值值 表9-4 氰化礦漿pH值對金吸附速度和平衡容量的影響礦漿pH值11.39.17.14.23.11.5速度常數(shù)(h-1)301030003660390044204880吸附容量(ppm)750008600092000122000143000216000 隨著pH值的降低，活性炭的吸附速度和吸附容量均有所提高，而且對吸附容量的影響遠大于對吸附速度的影響。 溫度和氰根濃度溫度和氰根濃度表9-5 溫度和氰化鈉濃度對活性炭吸附金的影響溫度(0C)游離氰根(ppm)

14、速度常數(shù)(h-1)吸附容量(ppm)20252423013026013003400339025202950730006200057000690004443424301302601300419040703150301048000470004200033000626262620130260130049004920390040602500029000290002600081260533020000 無機物 溶液中的適量鈣、鎂等二價陽離子，對金的吸附有一定的促進作用，但鈣、鎂離子又容易吸收空氣中的二氧化碳，生成碳酸鹽在活性炭上沉淀，造成炭的孔道堵塞和減少炭外表吸附面積，從而又對吸附金的速度起鈍化作用。

15、在吸附-解吸的每一個循環(huán)中用鹽酸清洗活性炭一次，可有效消除碳酸鈣的有害影響。 溶液中的銅、鋅、鐵、鎳等金屬離子和硅酸都會被活性炭吸附，它們與金在活性炭外表競爭吸附，會減少活性炭吸附金的格點數(shù)量而使其對金的吸附容量減小。 9.1.5 載金活性炭的解吸 從礦漿別離出來的載金活性炭，經(jīng)洗滌和除去木屑等雜物后送去解吸金(銀)。載金活性炭的主要解吸方法有： 常壓解吸法常壓解吸法這一方法是最早在工業(yè)上應(yīng)用的載金活性炭解吸方法，它是由美國礦業(yè)局的Zadra研究成功的，因此，常稱為扎德拉(Zadra)法。用0.10.2%的氰化鈉和1%的氫氧化鈉混合溶液，在85950C下從載金炭上解吸金。解吸液用電積法回收金。

16、解吸液與載金炭的體積比為815，并采用解吸液和電積溶液循環(huán)的方式，解吸槽流出的含金貴液經(jīng)預(yù)熱并加熱到所需的溫度，以每小時12柱床體積的流速給入解吸柱內(nèi)，在常壓下解吸2426h，即可將炭解吸到充分低的金品位。 高溫高壓解吸法高溫高壓解吸法 用用0.1%0.1%氰化鈉和氰化鈉和0.41.0%0.41.0%氫氧化鈉溶液作解吸氫氧化鈉溶液作解吸液，溫度控制在液，溫度控制在1301700C1301700C之間，壓力控制在之間，壓力控制在300600kPa300600kPa，使用，使用712712柱床體積的解吸液，解吸出柱床體積的解吸液，解吸出的含金貴液經(jīng)電積回收金后返回解吸系統(tǒng)。解吸所需的含金貴液經(jīng)電積

17、回收金后返回解吸系統(tǒng)。解吸所需的時間與溫度和壓力有關(guān)；溫度與壓力高那么解吸時的時間與溫度和壓力有關(guān)；溫度與壓力高那么解吸時間短。當溫度為間短。當溫度為1400C1400C時解吸時間大約為時解吸時間大約為6h6h。 酒精解吸法酒精解吸法該法是扎德拉法的開展，用該法是扎德拉法的開展，用0.1%0.1%的氰化鈉和的氰化鈉和1%1%的氫的氫氧化鈉和氧化鈉和20%(20%(體積體積) )的酒精組成解吸液，在溫度的酒精組成解吸液，在溫度80850C80850C下進行解吸，解吸液與載金炭體積比為下進行解吸，解吸液與載金炭體積比為8 8左右，左右，解吸時間解吸時間12h12h。解吸液與電積系統(tǒng)組成閉路。解吸液

18、與電積系統(tǒng)組成閉路。 水溶液解吸法水溶液解吸法 先用濃度為3%的鹽酸溶液在900C下洗滌載金炭，然后再用水洗滌。隨后用35%氰化鈉和1%氫氧化鈉組成的解吸液，在900C下對載金炭浸泡0.51h，接著用純水以每小時23倍床體積的流速解吸金。該法在常壓、溫度為95980C的條件下淋洗812h，可以獲得滿意的結(jié)果。但在壓力0.2MPa，溫度1100C時，以同樣的流速在68h可解吸完全。 整體壓力解吸法整體壓力解吸法 整體壓力解吸法是一種從載金炭上回收金的整體壓力解吸法是一種從載金炭上回收金的高效解吸系統(tǒng)，其根本流程與高溫高壓解吸法相似，高效解吸系統(tǒng)，其根本流程與高溫高壓解吸法相似，但由于電積作業(yè)也處

19、于壓力系統(tǒng)之內(nèi)，不存在沸騰但由于電積作業(yè)也處于壓力系統(tǒng)之內(nèi)，不存在沸騰和噴濺問題，解吸貴液給入電積作業(yè)時無需冷卻，和噴濺問題，解吸貴液給入電積作業(yè)時無需冷卻，因此，系統(tǒng)中沒有熱交換裝置。因此，系統(tǒng)中沒有熱交換裝置。國內(nèi)普遍采用前兩種工藝國內(nèi)普遍采用前兩種工藝 常壓解吸法常壓解吸法高溫高壓解吸法高溫高壓解吸法 9.1.6 9.1.6 炭再生炭再生 圖9-9 活性炭再生對載金量的影響1新炭；2再生炭6000C；3第15次循環(huán)后的污染炭 活性炭再生包括酸洗和加熱再生兩局部 酸洗只能除去活性炭上吸附的無機化合物，恢復(fù)其碘值和四氯化碳值，降低活性炭的灰分，對活性炭的吸附容量和吸附速度改善不完全。 加熱再

20、生那么可以除去活性炭上吸附的有機灰分，并使大局部無機灰分受熱分解。 酸洗酸洗 在活性炭的吸附過程中由于碳酸鈣等的沉積，在活性炭的吸附過程中由于碳酸鈣等的沉積，炭的外表上常常發(fā)生堵塞，可采用稀鹽酸或硝酸將炭的外表上常常發(fā)生堵塞，可采用稀鹽酸或硝酸將其溶解，通常認為這是化學(xué)反響所致，所以酸洗活其溶解，通常認為這是化學(xué)反響所致，所以酸洗活化再生又稱為化學(xué)活化再生。化再生又稱為化學(xué)活化再生。 酸洗用酸洗用35%35%的鹽酸或硝酸溶液與脫金炭在的鹽酸或硝酸溶液與脫金炭在耐腐蝕的酸洗容器中進行，在室溫下作用耐腐蝕的酸洗容器中進行，在室溫下作用1h1h左右，左右，即可除去幾乎所有的酸溶無機物。酸處理后，用清

21、即可除去幾乎所有的酸溶無機物。酸處理后，用清水洗滌，再用水洗滌，再用1%1%的氫氧化鈉溶液中和洗滌，直到洗的氫氧化鈉溶液中和洗滌，直到洗出的溶液呈中性為止。出的溶液呈中性為止。 注意：在酸處理過程中，會產(chǎn)生劇毒的氫氰酸注意：在酸處理過程中，會產(chǎn)生劇毒的氫氰酸 加熱活化加熱活化 加熱活化主要除去吸附在炭上的有機物，而且加熱活化主要除去吸附在炭上的有機物，而且還能擴張?zhí)康目紫?，在炭的外表生成氧化物活性中還能擴張?zhí)康目紫叮谔康耐獗砩裳趸锘钚灾行?，使炭的活性得以充分恢?fù)。心，使炭的活性得以充分恢復(fù)。 加熱活化通常在再生回轉(zhuǎn)窯進行，首先將含水量達4050%的濕炭給入回轉(zhuǎn)窯，在1001500C下進行

22、枯燥，在此溫度下，一局部物質(zhì)受熱分解，或因水蒸汽的蒸餾作用而被除去。 枯燥后的活性炭在回轉(zhuǎn)窯中通過加熱區(qū)，溫度升至6007000C，在加熱過程中，沸點較低的組分揮發(fā)脫附，仍處于吸附狀態(tài)的高沸點組分受熱分解，分解物一局部脫附，固體殘留物那么炭化仍留在活性炭上，炭化了的有機物須用水蒸汽、二氧化碳等氣體使之氣化，并從微孔中除去。 加熱活化的化學(xué)反響屬于水煤氣反響：2C+O2+H2O=CO+CO2+H2 C+H2O=H2+COC+CO2=2CO表9-6 活性炭再生前后的活性活性炭的種類活性炭的活性 吸附速度常數(shù)，h-1新活性炭活性的百分數(shù)，% 富含金屬的活性炭解吸后的活性炭用HNO3洗滌后的解吸炭用H

23、Cl洗滌后的解吸炭加熱再生和HCl洗滌后的解吸炭加熱再生和未經(jīng)HCl洗滌的解吸炭新活性炭0.1320.330.360.390.480.4320.50426.2 65.671.477.495.285.7100.0 9.1.7 從解吸液中回收金 從炭漿法解吸載金炭得到的溶液解吸液特點： 含金濃度高、 游離氰化物濃度高、 氫氧化鈉濃度高等。 從這種溶液中回收金，通常采用電積法。 一般采用不銹鋼作陽極 解吸液中金的濃度在300600mg/L左右，陰極通常采用擴大陰極外表積的方法電解。 陰極通常采用鋼棉，鋼棉具有很大的外表積、容量大、價廉，有利于降低陰極的電流密度和提高電積的電流效率。 。陰極：Au(C

24、N)2-+e=Au+2CN- Ag(CN)2-+e=Ag+2CN-2H2O+2e=H2 +2OH陽極：2H2O+O2+4e=4OH-CNO-+H2O+2e=CN-+2OH-2CO2+N2+2H2O+6e=2CNO-+4OH- 鋼棉的最大載金量為其自身重量的20倍，通常在到達這一數(shù)值之前將其取出，先用酸除去鐵，所得金泥熔煉鑄成金錠。9.1.8 9.1.8 生產(chǎn)實例生產(chǎn)實例 張家口金礦炭漿廠張家口金礦炭漿廠 張家口金礦是張家口金礦是2020世紀世紀7070年代投產(chǎn)的，設(shè)計規(guī)模為年代投產(chǎn)的，設(shè)計規(guī)模為500t/d500t/d，原流程為混汞原流程為混汞+ +浮選，選礦回收率為浮選，選礦回收率為75%7

25、5%，19841984年改造為炭漿年改造為炭漿提金工藝，選冶回收率達提金工藝，選冶回收率達92%92%以上，經(jīng)數(shù)次技術(shù)改造，生產(chǎn)規(guī)以上，經(jīng)數(shù)次技術(shù)改造，生產(chǎn)規(guī)模到達模到達600t/d600t/d。礦石性質(zhì)礦石性質(zhì) 礦石為貧硫化物含金石英脈類型。礦石中主要金屬礦物礦石為貧硫化物含金石英脈類型。礦石中主要金屬礦物為褐鐵礦和赤鐵礦，其次為方鉛礦和白鉛礦、鉛礬、磁鐵礦及為褐鐵礦和赤鐵礦，其次為方鉛礦和白鉛礦、鉛礬、磁鐵礦及少量黃鐵礦、黃銅礦以及自然金。脈石以石英為主，其次有絹少量黃鐵礦、黃銅礦以及自然金。脈石以石英為主，其次有絹云母、長石、方解石、白云石等。絕大局部自然金與金屬礦物云母、長石、方解石、

26、白云石等。絕大局部自然金與金屬礦物共生，其中以褐鐵礦含金為主，礦石密度共生，其中以褐鐵礦含金為主，礦石密度2.152.15。2)工藝流程 原礦經(jīng)兩段一閉路流程破碎后，粉礦粒度到達-12mm，經(jīng)兩段磨礦，礦石細度到達85%-200目。磨細的礦石經(jīng)高效濃密機脫水，礦漿的濃度提高到4045%，然后給入炭浸系統(tǒng)。在炭浸(CIL)系統(tǒng)中添加氰化物，充入中壓空氣，參加活性炭。經(jīng)過兩段預(yù)浸和七段邊浸邊吸后，尾礦品位降至0.3g/t，尾液品位降至0.03mg/L。炭浸尾礦排至污水處理系統(tǒng)，采用氯堿法進行處理，處理后尾礦含氰量降至0.5mg/L以下，然后排至尾礦庫沉淀自凈。由炭浸系統(tǒng)提出的載金炭篩洗干凈后到金回

27、收系統(tǒng)解吸、電積。炭浸系統(tǒng)串炭由離心提炭泵和槽內(nèi)溜槽橋篩完成。解吸作業(yè)使活性炭載金量由3500g/t降至80g/t以下，解吸炭經(jīng)酸洗、加熱再生后返回CIL系統(tǒng)。 3) 技術(shù)數(shù)據(jù)張家口金礦炭漿廠的工藝條件如下：預(yù)浸時間礦漿濃度充氣量pH值氰化鈉濃度炭浸時間活性炭密度串炭速度4.1h4045%0.23m3/h.m3 10.511.00.040.05%14.35h1015g/h700kg/d解吸時間 18h解吸溫度 1350C解吸壓力 0.31MPa解吸液成分 1%NaOH+0.5%NaCN解吸液流速 0.84L/s電積槽內(nèi)陰極數(shù) 20個電積時間 18h電積溫度 60900C 每批處理炭量預(yù)熱時間硝

28、酸濃度堿濃度洗滌時間再生溫度700kg2h5.0%10.0%2h一區(qū) 6500C二區(qū) 8100C三區(qū) 8100C電積槽電壓 2.5V槽電流強度 1000A再生氣氛 水蒸汽再生時間 2040min再生速度 2535kg/h再生窯給炭水分 4050%再生窯冷卻方式 水淬活性炭再生周期 3個月表9-7 張家口金礦炭漿廠工藝指標CILCIL系統(tǒng)系統(tǒng)原礦品原礦品位位/g/t/g/t 尾渣品尾渣品位位/g/t/g/t 尾液品尾液品位位/g/m/g/m3 3 尾液尾液CNCN- -濃度濃度/g/m/g/m3 3 浸出率浸出率/%/%吸附率吸附率/%/%2.502.500.200.200.030.032002

29、0092.092.097.597.5解吸電解吸電積系統(tǒng)積系統(tǒng)載金炭品位載金炭品位/g/t/g/t解吸炭品位解吸炭品位/g/t/g/t電積貧液品電積貧液品位位/g/m/g/m3 3解吸率解吸率/%/%電積率電積率/%/%200035002000350050506.06.099.899.899.999.98.2 8.2 樹脂漿法樹脂漿法8.2.1 離子交換樹脂及機理金、銀均以氰化配陰離子Au(CN)2-、Ag(CN)2-的形式存在，從氰化工業(yè)中吸附回收金銀無一例外均是使用陰離子交換樹脂陰離子交換樹脂。陰離子交換樹脂參加含金的氰化物溶液或氰化礦漿時，溶液中金、銀與氰根的配離子會與樹脂發(fā)生反響：OHC

30、NAuRCNAuOHR22)()(OHCNAgRCNAgOHR22)()( 溶液的其它雜質(zhì)離子，如鋅、銅、鐵的氰根配離子及CN-和CNS-等陰離子，也會與樹脂發(fā)生交換反響：OHCNZnRCNZnOHR2)()(24224OHCNCuRCNCuOHR2)()(23223OHCNFeRCNFeOHR4)()(46446OHCNRCNOHROHCNSRCNSOHR 副反響的進行，樹脂上局部活性基團為雜質(zhì)的配陰離子所占據(jù)，從而降低了樹脂吸附金(銀)的容量。通常，從礦漿中吸附到樹脂上雜質(zhì)比金(銀)高幾倍。 現(xiàn)已查明，在離子交換樹脂相中，存在有高配位數(shù)的銀氰配合物Ag(CN)32-，Ag(CN)43-。這

31、是因為離子交換樹脂中吸附有大量的CN-離子，它與Ag(CN)-2進一步發(fā)生配位反響形成這些高配位數(shù)的離子。 在AM-2陰離子交換樹脂上的吸附順序為：Au(CN)2- Zn(CN)42- Ni(CN)42- Ag(CN)2- Cu(CN)43- Fe(CN)64-。 離子交換樹脂的吸附性能可用其等溫飽和曲線來衡量，它是設(shè)計吸附過程及選擇工藝條件的重要依據(jù)，圖9-12 離子交換樹脂吸附金的等溫曲線1AM樹脂；2AM-2樹脂AM-2是前是前蘇聯(lián)廣泛應(yīng)蘇聯(lián)廣泛應(yīng)用于樹脂漿用于樹脂漿法的一種樹法的一種樹脂脂 AM-2樹脂為大孔徑(孔徑1020nm占90%)、雙官能團(強堿季銨基團和弱堿叔胺基團之比為1:

32、1)陰離子交換樹脂，基體為氯代甲醇處理過的苯乙烯和對二乙烯苯的共聚物組成，交聯(lián)度(二乙烯苯的百分含量)1012%，因而能保證樹脂所需要的機械強度，如以R表示樹脂基體，那么它的分子式為： CH3 CH3Cl-+HN-CH2-R=N+Cl- CH3 CH2CH2CH3AM-2AM-2型樹脂的特性：型樹脂的特性：對氯離子的交換容量對氯離子的交換容量3.2mg/g3.2mg/g，粒度，粒度0.61.2mm0.61.2mm，樹脂的比外表樹脂的比外表32m2332m23，商品樹脂含水量，商品樹脂含水量5258%5258%，樹脂在水中的膨脹系數(shù)樹脂在水中的膨脹系數(shù)2.72.7，運輸貯藏溫度不低于，運輸貯藏溫

33、度不低于50C50C。使用使用AM-2AM-2樹脂在工業(yè)氰化液中進行吸附，金的樹脂在工業(yè)氰化液中進行吸附，金的吸附容量達吸附容量達12.8mg/g12.8mg/g，金與雜質(zhì)總吸附容量之比為，金與雜質(zhì)總吸附容量之比為1:1.631:1.63。而與之比照的強堿性。而與之比照的強堿性AMAM樹脂，金的吸附容樹脂，金的吸附容量只有量只有5.7mg/g5.7mg/g，金與雜質(zhì)總吸附容量之比高達，金與雜質(zhì)總吸附容量之比高達1:10.231:10.23。表表9-9 9-9 一些強堿性和弱堿性陰離子交換樹脂的特性一些強堿性和弱堿性陰離子交換樹脂的特性類型類型牌牌 號號基體材料基體材料官能團官能團強堿基團含量強

34、堿基團含量/%孔結(jié)構(gòu)孔結(jié)構(gòu)強強堿堿性性AM-AMAB-17A101 DUIRA-400717苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯 苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯季銨季銨季銨季銨季銨季銨季銨季銨季銨季銨季銨季銨7781大孔大孔凝膠凝膠大孔大孔弱弱堿堿性性AM-2A-2A-3365BA378353ENK884IRA-93AH-18IRA-68704A7A308A305A260MG-1苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯 苯乙烯苯乙烯

35、-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯丙烯酰胺丙烯酰胺苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯酚醛酚醛環(huán)氧多胺環(huán)氧多胺環(huán)氧多胺環(huán)氧多胺脂肪胺脂肪胺丙烯酸丙烯酸-二乙烯苯二乙烯苯叔胺、季銨叔胺、季銨叔胺叔胺叔胺叔胺叔胺、季銨叔胺、季銨叔胺叔胺叔胺、季銨叔胺、季銨叔胺叔胺叔胺叔胺叔胺叔胺叔胺、季銨叔胺、季銨仲胺仲胺叔胺叔胺混合胺混合胺混合胺混合胺混合胺混合胺50.035.527.016.585.82.40.614.711.23.03.9大孔大孔大孔大孔大孔大孔大孔大孔大孔大孔大孔

36、大孔混合胺為伯、仲、叔胺的混合物，有時還含有少量季銨基團9.2.2 9.2.2 樹脂漿法工藝樹脂漿法工藝 從氰化礦漿中提金的離子交換吸附法和炭漿法一從氰化礦漿中提金的離子交換吸附法和炭漿法一樣有兩種方式：樣有兩種方式： 一是礦漿在攪拌槽中氰化后，再送往吸附槽加離一是礦漿在攪拌槽中氰化后，再送往吸附槽加離子交換樹脂吸附金子交換樹脂吸附金( (銀銀) )； 二是樹脂與礦漿一起參加攪拌浸出槽，礦漿的氰二是樹脂與礦漿一起參加攪拌浸出槽，礦漿的氰化和樹脂的吸附局部或全部同時進行化和樹脂的吸附局部或全部同時進行( (類似于炭浸工類似于炭浸工藝藝) )，但其應(yīng)用尚存在許多具體困難。，但其應(yīng)用尚存在許多具體困

37、難。 凈化除氰凈化除氰礦礦 漿漿木木 屑屑礦礦 漿漿樹樹 脂脂礦礦 漿漿送解吸再生工序送解吸再生工序礦礦 漿漿再磨礦再磨礦篩篩 分分樹樹 脂脂飽和金樹脂飽和金樹脂吸附浸出吸附浸出礦礦 漿漿氰氰 化化除木屑除木屑檢查篩分檢查篩分樹樹 脂脂跳汰分離跳汰分離礦礦 砂砂礦礦 砂砂搖床精選搖床精選樹樹 脂脂 尾尾 礦礦 庫庫圖9-13 樹脂從氰化礦漿中吸附金的典型流程 對于金品位為35g/t的礦石，樹脂載金為520kg/t，約為礦石的20004000倍。因此，送去再生的樹脂數(shù)量很少。吸附及浸出的氰化物濃度為0.010.02%，比傳統(tǒng)的氰化法(0.030.05%)低，這是因為隨著氰化物濃度增加，溶液中的C

38、N-被樹脂吸附的量也增加，因而降低樹脂對金的吸附容量，此外隨著CN-濃度增加，轉(zhuǎn)入溶液的雜質(zhì)種類和濃度也增加，同樣導(dǎo)致樹脂載金容量的降低。 除了影響氰化浸出過程常見的雜質(zhì)外，用樹脂漿法處理金的浮選精礦時，由于礦漿中存在浮選藥劑，它會被樹脂吸附并占據(jù)局部活性基團，從而降低樹脂對金的吸附容量。現(xiàn)已查明，AM-2樹脂能強烈地吸附丁基黃原酸根離子。 8.2.3 8.2.3 載金樹脂的解吸及再生載金樹脂的解吸及再生 離子交換樹脂吸附金的選擇性遠低于活性炭。 在吸附金的同時，通常會吸附超過幾倍甚至十幾倍至幾十倍的賤金屬和其它雜質(zhì)。 對不同的樹脂，雜質(zhì)離子的化學(xué)行為又各不相同，從而使得解吸再生工藝復(fù)雜化。

39、只有對載金樹脂進行深度凈化，除去眾多的雜質(zhì)，才能使樹脂接近恢復(fù)初始特性，再返回吸附過程。 1 硫脲解吸法去電解去電解洗洗 水水樹樹 脂脂洗滌液洗滌液返回吸附返回吸附去制備新鮮去制備新鮮NaOHNaOH溶液溶液樹樹 脂脂溶溶 液液樹樹 脂脂溶溶 液液堿處理堿處理溶溶 液液樹樹 脂脂樹樹 脂脂樹樹 脂脂樹樹 脂脂樹樹 脂脂去氰化過程去氰化過程洗滌水洗滌水洗除氰化物洗除氰化物洗出液洗出液樹樹 脂脂洗洗 泥泥溶溶 液液貴貴 液液3%3%硫酸硫酸+9%+9%硫脲硫脲45%45%氰化鈉氰化鈉新鮮水新鮮水返回氰化過程返回氰化過程酸處理酸處理載金樹脂載金樹脂中中 和和送尾礦場送尾礦場解吸金銀解吸金銀吸附硫脲吸

40、附硫脲洗滌硫脲洗滌硫脲去制備硫脲溶液去制備硫脲溶液洗去堿液洗去堿液送中和尾礦場送中和尾礦場新鮮水新鮮水3%NaOH3%NaOH溶液溶液氰化物洗滌氰化物洗滌圖9-15 載金樹脂(AM-2)的解吸-再生工藝流程 流程八道工序： 洗泥和除木屑 卸下的載金樹脂通常含有礦泥和木屑，須用清潔水洗滌除去。 因為礦泥和木屑會與解吸液反響并污染溶液，使試劑消耗增加。 洗滌的方法是將載金樹脂放入再生柱中，通以新鮮的水流，每一體積的樹脂需消耗23體積的洗水，洗泥最好是采用熱水逆流洗滌，特別是處理浮選精礦吸附過程產(chǎn)出的樹脂時，熱水可以充分洗去吸附在樹脂外表的浮選藥劑。洗水返回氰化過程，洗滌作業(yè)一般需34h。 用濃氰化

41、物溶液洗銅、鐵 樹脂經(jīng)洗泥后，用45%NaCN溶液進行凈化處理，以CN-取代載金樹脂中吸附的銅、鐵配離子：2332)(22)(CNCuCNRCNCNCuR4664)(44)(CNFeCNRCNCNFeR 但這種解吸液解吸銅、鐵的效率不高，耗用5倍體積載金樹脂的解吸液處理3036h，僅能除去不到80%的銅、5060%的鐵，同時也有一局部金、銀被洗出。所以，只有銅、鐵在載金樹脂中積累到嚴重影響樹脂吸附金的容量時，才進行氰化處理。 洗滌氰化物 樹脂經(jīng)氰化處理后，樹脂顆粒間殘存的氰化物溶液約占再生柱總?cè)莘e的50%。向再生柱中供清潔水，一直進行到從柱中排出的洗水不含CN-為止。洗滌通常耗時1518h。

42、酸處理解吸鋅配合物和氰根離子 用0.53%的稀硫酸溶液處理樹脂，以溶解鋅及少量鈷的氰配合物，并使被樹脂吸附的CN-解吸以HCN形式逸出： HCNZnSOSORSOHCNZnR42)(4424242 HCNSORSOHCNR224242 硫脲解吸金、銀 酸性硫脲溶液是載金(銀)樹脂最正確的金、銀解吸劑。硫脲的解吸作用是，在解吸過程中硫脲與金、銀生成穩(wěn)定的配陽離子Au(CS(NH2)2)2+、Ag(CS(NH2)2)3+：22422)(42)(2NHCSSOHCNAuRHCNSONHCSAuSOR4)(422224222422)(62)(2NHCSSOHCNAgRHCNSONHCSAgSOR4)(4232242 配陽離子穩(wěn)定地存在于溶液中。解吸液的組成為9%硫脲+23%硫酸 圖9-16 載金樹脂(AM-2)金的解吸和金回收率曲線1解吸；2金回收率 洗滌硫脲 載金樹脂解吸金后，其外表和樹脂顆粒間都殘留有硫脲，需用水洗滌除去。洗出的溶液返回配制硫脲溶液，再用于解吸。通常1體積樹脂需不少于3體積的水來洗滌。樹脂中的硫脲須洗干凈，因為含硫脲的樹脂用于吸附過程時，會在樹脂相中生成難溶的硫化物沉淀，從而降低樹脂的交換容量。 堿處理 洗去硫脲后的樹脂，要經(jīng)過堿處理以除去樹脂相中的硅酸鹽等不溶物，并使樹脂由SO42