載金炭解吸率低原因及預防方法研究

李洪松

（云南黃金集團鶴慶北衙礦業有限公司，云南 大理 671507）

我國的黃金資源儲備豐厚，并且有著極為廣泛的資源分布范圍。隨著社會科技的不斷進步，我國的采礦、冶煉工藝也得到了長足發展，我國的黃金產業經濟效益也在不斷攀升，黃金總產量在國際社會中處于領先的地位。

云南某金礦采用的是氰化炭漿-載金炭解吸-金泥提純工藝，所用礦石為氧硫化礦，礦石中含有銀、銅、鐵等金屬較多，且消耗石灰較多，造成系統鈣含量較高，解吸困難，通過對解吸、電積生產工藝流程進行考查。

黃金冶煉過程一般分為以下幾個環節，即對采礦石的預處理、礦石的浸取、回收溶解金元素以及黃金的提煉。載金炭形成于黃金冶煉工藝流程的最后黃金提純環節中，是一種半成品的黃金，與貧炭的概念相對應。對于載金炭的處理方法，普遍采用解吸電解的方法。由于載金炭不同復雜程度的成分構造，對載金炭的解吸也有著不同程度的工藝效果，很多地區的黃金冶煉工藝流程中，所形成的載金炭中含有大量泥質、銅、和鐵、鉛、鋅、鈣等元素雜質，對解吸的工藝要求標準會比較高，工藝操作難度較大，不能實現高解吸率標準，從而影響黃金冶煉及回收工藝的產品效益與經濟效益。

1 載金炭解吸的基本工藝

在當前我國的黃金冶煉工藝中，對于載金炭的解吸工藝主要采取解吸電解工藝方法，包括常溫常壓解吸電解、高溫高壓解吸電解、酒精蒸餾無氰解吸等類型。其中，常溫常壓解吸電解方法是最初研發的解吸工藝，技術含量相對較低，并且具有時間長、能耗大、效果欠佳的技術劣勢，基本已經被淘汰。高溫高壓解吸電解的應用則較為廣泛，工藝簡單實用、操作便利、能耗較低，并且采用無氰解吸方法，遵循環保原則，生產能力相對較高。酒精蒸餾無氰解吸工藝在我國的應用歷史較短，設備操作較為復雜，占地面積較大，整體工藝缺乏便利性。此外，酒精屬于易燃物，在操作工藝中存在較大的安全隱患，產能比較小，只能在規模較小的礦山加以使用，應用范圍有所限制。

2 載金炭解吸率低的原因分析

影響載金炭上解吸金銀的主要因素有：載金炭的性質、解吸柱內的解吸液分布狀況、解吸時間、解吸溫度、解吸液成分、解吸液循環流量等。

2.1 載金炭中碳酸鹽含量過高

碳酸鹽是金屬元素陽離子和碳酸根相化合而成的鹽類物質，存在于載金炭的雜質物中并不罕見。碳酸鹽物質的硬度不大，但是一般情況下在水中的溶解性極低。載金炭中所含的碳酸鹽物質又具有較強的吸附性，很容易附著在活性炭表面，并在載金炭的表面形成致密的碳酸鹽網膜，并構成了碳酸環裝封閉式結構，有一些碳酸鹽由于顆粒極小，可以直接進入活性炭內的孔隙之中，導致載金炭中的金、銀元素難以與外部的解吸溶液相接觸，故而不能進行高效解吸，從而造成載金炭金、銀解吸率的大幅度降低。

2.2 載金炭中常含有金元素顆粒物

載金炭中，金元素顆粒物的存在也是降低解吸率的重要原因。金元素顆粒物普遍鑲嵌于活性炭的表面，或者存在于活性炭與碳酸鹽雜質層之間。在黃金冶煉工藝中，金元素顆粒物進入活性炭的可能性相對較小，在后續載金炭解吸電解工藝操作流程中，活性炭所吸附的Au（CN）2—被解吸至電解溶液之中，并隨著電解溶液進入到電積槽，Au（CN）2—中的金元素便在電積槽內吸出，并通過沉淀形成金單質，進而合成金元素顆粒物。這種金元素顆粒物又會隨著電解溶液的循環流動進入解吸活性炭中，鑲嵌于活性炭表層或與碳酸鹽雜質層之間，有一些會停留在活性炭的孔隙之間。這部分金元素顆粒物則很難再次得到解吸。

3 載金炭解吸率低的預防方法

3.1 增加對載金炭的凈化預處理環節

在部分黃金冶煉工藝流程中，載金炭通常會含有較多的泥沙、石灰等類型的雜質物，因此，增加對載金炭的凈化預處理，可以有效去除這部分雜質，從而降低解吸難度。凈化環節可以采取酸性溶液清洗、清水凈化的工藝順序，可以防止氯離子進入電積槽。此外，還可以采用專業的凈化分離設備，在解吸電解操作前預先將凈化炭分離出來，并清洗分離掉剩余的木屑、泥沙雜質。

3.2 酸洗載金炭方法除去雜質化合物

在載金炭解吸操作工藝開始之前，用酸溶液提前對載金炭進行清洗，用以除去載金炭表面附著的金屬化合物雜質，以及其他的含鈣物質，增加炭表面的活性區，加大對解吸溶液的吸附性。此外，酸洗的過程還可以脫除載金炭中所含的銅元素，避免金元素與銅元素的附著物互相交叉摻雜，增大解吸難度。

對載金炭的酸洗工藝可以控制在一至二小時之間，實踐表明，采取這種預防方法，可以使載金炭中金元素的解吸率提高近十個百分點。

3.3 加強對解吸電解操作過程中的技術管理

解吸電解操作中的技術管理，可以采取以下幾方面的預防措施：首先，單次解吸操作中的載金炭應當適量，不宜過多，解吸溶液在載金炭層內的流通受到阻礙。當然，載金炭的處理量也不宜過少，否則會導致解吸溶液所需藥劑用量以及設備運轉工作量的增大，提高解吸電解操作工藝流程的物質、人工與時間成本。其次，解吸電解操作工藝中所需的藥劑有NaOH以及NaCN兩種，根據載金炭性質合理調整藥劑的配比，并在操作進行之前，使用液體NaOH、NaCN進行配制解吸液，避免因固體藥劑的溶解增加解吸時長，增大設備的運行能耗，切實保證解吸率。最后，要控制好解吸電解操作的環境溫度。由于在解吸過程中，銀的解吸提前金的解吸2-3h，并且110℃時解吸對銀有利，因此可以采取多段恒溫的方式，保持解吸電解操作的溶液溫度，掌握并控制好保溫轉化的時間，為后續階段下的載金炭中金、銀元素精煉提純創造良好的環境條件。

3.4 加強對解吸電解操作設備的保養與維護

在一個解吸電解操作工藝的生產周期后，對解吸電解操作設備的保養與維護也是有效預防解吸率降低的必要措施。由于在載金炭的解吸作業中，解吸電解操作整體設備的能耗相對較大，發熱電阻絲容易發生斷裂，因此，對設備要進行定期檢修、保養與維護，及時發現設備安全隱患和操作漏洞，并定期采購與管理好設備檢修備用零部件，切實確保解吸電解設備在使用過程中的正常運轉；設備內的解吸溶液也要進行定期的更換，并采取軟水配置方法進行調配；定期對對解吸電解操作設備的配套裝置，如流量計、溫度計以及壓力儀表等進行測定與檢查，以確保造作過程中各項工藝監測數據的準確性與真實性。此外，還要及時清洗設備、管道內部各零部件中的殘留的結垢。優化基礎設備，可以控制并保證解吸溶液的流量穩定性，能顯著改善解吸效率。

4 結語

本文通過對載金炭解吸工藝的研究，梳理導致解吸率下降的主要原因，并提出幾點預防方法。在載金炭的未來技術工藝改革中，還存在很大的技術創新空間，需要進一步的研究與探索。