标题：全泥氰化炭浆工艺
概述
全泥氰化炭浆法提金冶炼工艺是指将金矿石全部磨碎  炭浆法提金工艺流程图泥化制成矿浆(一200目含量占90一95%以上)后,先进行氰化浸出,再用活性炭直接从矿浆中吸附已溶金载金、炭解吸电积金泥直接分离提纯熔炼的工艺方法。包括原料准备、搅拌氰化浸出活性炭逆流吸附、载金炭解吸电积、金泥分离提纯熔炼铸锭、活性炭活化再生和含氰污水处理等七个作业阶段。[1]
原料准备阶段
破碎阶段一般采用两段开路破碎或两段一闭路破碎流程(图2)。含金物  常用破碎筛分流程料经过预先筛分,筛上粗物料进入一段破碎,破碎后再经二段筛分破碎后即进入磨矿作业。作业的目的主要控制各段破碎比和保证二段破碎产品的粒度,采用二段一闭路流程更能严格保证破碎物的粒度。一般各段破碎比为3~5,太大或太小均不利于提高破碎效率、降低成本和保护设备。二段破碎产品粒度应小于1~1.5cm,最大不超过3cm,可以通过调节破碎机排矿口尺寸来控制。生产中要贯彻“预先筛分,多破少磨”的原则。[2]
磨矿阶段多采用两段两闭路磨矿流程。第一段闭路磨矿分级流程由格子型球磨机和螺旋分级机组成。第二段闭路磨矿分级流程由溢流型球磨机和水力旋流器组成。将第二段闭路磨矿分级流程的预先分级和检查分级合并在一起有利于提高磨矿效率和保证产品细度。破碎好的含金物料经过第一段闭路磨矿分级流程后,矿浆中一200目含量为55%一65%。再经过第二段闭路磨矿分级流程后矿浆中一200目物料含量就可达90%一95%以上,符合全泥氰化工艺的细度要求。本段作业主要控制磨矿浓度、溢流浓度和溢流细度。一般磨矿浓度:第一段为75%一80%,第二段为60%~65%;溢流浓度:第一段为25%~30%,第二段为14%一20%;溢流细度(一200目含量):第一段为55%~65%,第二段为90写一95%以上。磨矿浓度的控制主要通过调节给水量、给矿量和返砂比等,若磨矿浓度偏高,则增加给水量、减少给图3两段两闭路磨矿流程矿量,增大返砂比等,反之亦然。溢流浓度的控制可以通过调节溢流给水量,溢流堰高低,进矿口,排矿口、溢流口大小等,而溢流细度的控制则要调节溢流堰高低、溢流口大小及钢球量、钢球配比、返砂比,磨矿浓度,溢流浓度等。总之,在磨矿作业中各项技术参数都是互相联系,相辅相成、相互制约的,因此在调节控制的过程中要综合考虑,协调作用。[3]
除屑作业多级除屑流程。第一级除屑作业设在碎矿前,要人工捡出原矿中木屑等杂物。第二级除屑作业设在螺旋分级机的溢流处,采用孔径为2~3mm的平面筛板。第三级除屑作业设在水力旋流器给矿前,采用20目的平面筛网。第四级除屑作业设在浓缩脱水前,采用24~28目的弧形筛。
本段作业须及时清除筛上杂物,并经常检查筛网使用情况,发现损坏及时更换,以保证矿浆的除屑质量。
矿浆在氰化浸出前需要严格除屑是因为原矿带进的木屑,砂砾、导火线、编织袋的碎片、渣子等杂物,容易造成水力旋流器的进浆口及沉砂口,浓缩机的排矿口、管道、级间筛等部位的堵塞;砂砾的存在会增大活性炭的磨损;木屑等的存在会吸附已溶金而造成金的流失,木屑还可能在再生窑中转变为易碎炭而降低金的实收率。因此,除屑作业非常重要,要按由粗到细的顺序尽可能地多设除屑筛网层级。[4]
制浆阶段主要在浓缩机中进行,多采用高效浓密机、单层浓缩机或多层浓缩机。符合全泥氰化炭浆法提金工艺条件的矿浆,其矿浆浓度为40%一45%,矿浆PH值为10一11,而由磨矿作业输送来的矿浆浓度为14%一20%,PH值为7~10。本段作业需通过调节浓缩机底流量和絮凝剂用量来控制矿浆浓度,通过调节加入球磨机中的石灰量或加入浓缩机中的氢氧化钠量来控制矿浆的PH值,使之符合下一步浸出吸附作业要求。[5]
搅拌氰化浸出阶段
搅拌氰化浸出又称预浸作业,一般由两个高效节能浸出槽(l号槽和2号槽)串联组成。矿浆由上段作业输送到1号槽,再由1号槽自流进入2号槽。本段作业主要是控制浸出矿浆中氰根离子浓度和氧含量。适宜的氰根离子浓度为0.05%一0.08%,通过调节氰化钠的给药量来控制。矿浆中氧含量通常用充气量和充气压力来表示,一般充气量为0.02m3/m3·min,充气压力为100KPa。生产中通常以矿浆表面均匀弥散5~15mm直径的小气泡为宜,通过调节气泵总阀门和各槽的充气阀门加以控制。[5]
活性炭逆流吸附阶段
矿浆氰根浓度比搅拌氰化浸出阶段略低,为0.02%一0.05%,而且由3号槽向以后各槽逐渐降低,7号槽最低为0.02%一0.03%。通过调整氰化钠的添加量来控制。[5]
矿浆氧含量比搅拌浸出阶段略低,通过调节各槽充气阀门控制。[5]
底炭密度底炭密度即为每升矿浆中活性炭的含量,一般为10~15g/L。为了保证金的回收率,通常7号槽的底炭密度略高,为15一20g/L。底炭密度可以通过调节加炭量、串炭量、提炭量来控制。[6]
串炭速度串炭速度又称串炭频率,是指单位时间内的串炭次数。根据对吸附系统中金的质量平衡研究,串炭速度与炭载金量的乘积是一个常数。为保持适宜的炭载金量,就要选择一定的串炭速度,一般为一天串炭一次。[7]
串炭量为保持吸附系统金总量平衡,保持槽内或槽之内炭的吸附性能,串炭量应与槽中储存的活性炭量之间有一个适宜的百分比,这个比值一般为10一20%。调节串炭时间的长短可以控制串炭量的大小。[7]
炭载金量在确保吸附率的前提下,炭载金量尽可能高,但炭载金量越高,金在吸附系统中的储存量就越多,资金周转就会受到影响,因此适宜的炭载金量、合理的串炭制度,对炭浆厂来说是非常重要的。一般最终载金炭金含量为4~69/kg,可以通过调节提炭量来控制。[7]
尾液金含量尾矿浆溶液中金含量一般为0.02~0.1g/m3,超过这一数值时则说明活性炭吸附有问题,吸附率降低了,可以通过增加底炭密度、降低载金炭含量、缩短串炭时间等方法来控制。[7]
尾矿品位一般为0.2~0.3g/t,最高不超过0.5g/t。此技术指标的调节控制较为复杂,在现有的设备工艺上可以通过提高磨矿细度、降低矿浆浓度、减少处理量、延长浸出时间等方法综合调节控制。
总之,上述各项技术指标都不是孤立的,而是互相联系的、统一的有机整体,任何一种调节方法所起的作用也不是单方面的,所以在生产操作中要根据具体情况,综合考虑,找出最佳的调控措施,以提高金的总回收率,达到最好的经济效益。[7]
载金炭解吸电积阶段
载金炭的解吸电积作业多采用加温加压解吸、高温常压电积联合闭路循环工艺流程,有较成熟的自动化控制程度较高的解吸电积装置。解吸电积液的配制:1%浓度的NaOH和1%浓度的NaCN混合溶液。电积槽阳极为带孔的不锈钢板,阴极为专用的优质钢棉。在生产操作中只要经常观察设备上的各种仪表并触动或旋动设备上的各种按钮或旋扭以控制解吸电积作业的温度、压力、流量、电压和解吸电积时间即可达到较理想的解吸电积效果。一般解吸温度为105℃,压力为2000Kpa,时间为14~16h(当解吸柱温度达到70℃时开始计时)。电积温度为70℃一80℃,电压为3~4V,电积液流量为300L/h。以上各项技术参数较容易控制而且比较稳定，例如烟台鑫海公司矿山设计院就是根据全泥氰化炭浆法来处理金矿，并加入一些创新工艺，最后所得金的品位有保证并且回收率有很大提高，受高度好评。[7]
金泥的分离提纯、熔炼铸锭阶段
本阶段作业需在严格的监督和保卫条件下进行。按金银冶炼的正规方法应先将电积金泥进行火法粗炼,使其中的金银形成粗金银锭,然后再集中从金银锭中进一步分离提纯金和银。但是,为了加快资金周转,也可以采用把电积金泥直接分离提纯、熔炼铸锭的方法。[7]
金泥的分离提纯(酸法):l)先在金泥中加入一定量的盐酸,充分反应以除去残余钢毛和部分其它溅金属,过滤洗涤后再加入一定量的硝酸,充分反应除去大部分银和其它溅金属,再过滤洗涤。本步骤主要是控制酸的加入量、反应时间及洗涤程度。酸的用量与金泥含杂质多少有关,反应时间要根据反应条件和实际反应情况确定,但一般反应时应不少于.2一3h。洗涤程度至关重要,每次洗涤都必须达到中性,用热水洗涤要快些。
2)向洗涤好的金泥中分次加入3一4倍重量的王水,搅拌溶金,后期加热煮沸,使金以离子状态进入溶液中,过滤得含金溶液和沉渣。本步骤应注意初加王水时反应剧烈,要防止金液外溢。溶金反应时间,一般不低于2~3h,要注意观察沉渣颜色的变化。
3)向含金溶液中加入过量的无水亚硫酸钠即可得到海棉金。在此之前首先要把含金溶液赶酸至PH一6~7。加无水亚硫酸钠时要小量逐渐地加,直至过量,同时还要不断加热搅拌。[8]
海棉金的熔炼铸锭(焦炭炉)1)在海棉金中加入硼砂10%~15%、碳酸钠5%~10%、玻璃粉3%~5%,混匀后装入经过预热的石墨增祸内,置入炉中熔炼。熔炼总时间1.5~2.0h,熔炼温度1200~1300℃。本步要注意控制炉温和熔炼时间,并经常观察钳竭放置情况及竭内物料熔化情况。
2)熔化充分后,用夹钳取出增涡,将熔体倒入铸模内。本步骤应注意铸模须经过预热,并在内面均匀熏一层厚lmm的黑烟。浇铸时应注意先慢再快后慢顺序,浇铸时间10秒钟。取出金锭后先在稀硝酸或盐酸溶液中浸泡约5一10min,再用清水洗去酸,然后在酒精中浸泡片刻、取出擦干即可,金锭成色99.9%。[8]
活性炭活化再生阶段
酸法活化再生活性炭每使用一个循环—吸附~解吸—都要进行酸法活化再生。具体操作是用3%一5%浓度的盐酸溶液与脱金炭在酸洗容器中搅拌1.5~2h后用清水洗涤,再用1%浓度的NaOH溶液冲洗直到中性为止。酸法活化再生主要是除去吸附在活性炭上的钙、镁、钠等酸溶物。应该注意在酸处理过程中会产生剧毒的氢氰酸,必须采取适当的措施以保证安全。[8]
火法活化再生一般活性炭每使用5一10个循环就进行一次火法活化再生处理。火法活化再生是在钢管窖中进行的,钢管窖的加热区有两个。第一加热区温度为600℃,产生蒸汽气氛。第二加热区温度在650℃以上,炭在此区完成活化再生。具体操作是把湿炭从钢管窖的给料端加入,钢管在旋转过程中把炭输送到排料端排出,炭经空气冷却后即可投入使用。火法活化再生主要是通过热处理的办法来消除有机物结垢对炭的活性影响。[8]
含氰污水处理阶段
本段作业由两个污水处理槽串联组成,采用碱氯法处理。即在碱性条件下直接把漂白粉加入污水处理槽,搅拌、氧化分解污水中的氰化物,从而达到解毒、净化、消除污染的目的。实际生产中通过调节漂白粉用量来使污水中氰根浓度低于0.5mg/L,然后将污水泵入沉淀池或尾矿库进行自然降解。全泥氰化炭浆法提金冶炼工艺对矿石的适应性强,具有工艺流程简化、工序简单、投资小、成本低、工艺过程稳定、易于操作、金的总回收率高等特点,是当前国内国际比较流行的金矿选矿工艺,也是金矿选矿发展的趋势。[9]