某金礦山硫精礦再磨再浸提金工藝活性炭吸附性能研究

楊同正，王仲明，吳忠仙，楊偉甲，羅洪武，李金萍

（云南黃金集團鶴慶北衙礦業有限公司，云南 大理 671507）

1 工藝化學目標

通過探究不同條件下，活性炭吸附性能的差異，并結合生產實踐，找到導致吸附性能下降的主要原因，并提出解決方法，用于解決實際生產過程中硫精礦再磨再浸提金工藝過程中，活性炭吸附性能持續下降導致尾液持續跑高問題，以此解決硫精礦再磨再浸炭漿法提金工藝存在的問題。

2 活性炭性質

諾芮特活性炭取至流程樣，樣品重量約20kg，椰殼炭載金炭取污水處理廠，樣品重量約20kg。樣品經烘干后進行縮份后進行化驗分析，諾瑞特炭各元素含量：Au242.5g/t、Ag392g/t、Cu99114g/t、Fe21641g/t、Ca64332g/t、Mg2691g/t、S4.9g/t、碘 值402g/t、H2025.8%。椰 殼炭 ：Au101.8g/t、Ag1825.5g/t、Cu85886g/t、Fe767g/t、Ca26568g/t、Mg727g/t、S0.81g/t、 碘 值 646g/t、H2030.53%。通過篩分析，-24目的粒極產率為17.49%，從粒極品位：-24+100目粒極中有價元素Au、Ag、Cu的品位明顯低于+24目的粒極品位；雜質元素Fe、Ca、Mg品位高于其它粒極；-100目中硫品位高達38.55%，主要以硫精礦為主。

3 研究探索

3.1 酸洗試驗

為探究兩種活性炭的雜質元素的含量和碘值的恢復情況，特對兩活性炭進行兩次酸洗試驗。條件：液固比為2：1、ph值為3，時間6h，浸出槽轉速600r/min。試驗結果：諾芮特載金炭第一次酸洗后產率減少14.8%，第二次酸洗后產率減少4.54%，合計減少19.34%，其中炭泥產率為10.89%，揮發量為8.46%；椰殼炭載金炭第一次酸洗后產率減少13.6%，第二次酸洗后產率減少0.9%，合計減少14.5%，其中炭泥產率為13.78%，揮發量為0.72%。由酸洗前后雜質元素品位可以看出：諾芮特載金炭經酸洗后雜質元素均有下降趨勢，但是下降幅度較小；其中Fe的酸洗率為56.62%，Ca的酸洗率為31.65%，Mg的酸洗率為35.64%，S的酸洗率為67.96%；椰殼炭載金炭經酸洗后雜質元素Fe、Mg、S變化不明顯，Ca的下降幅度較大；Ca的酸洗率為99.70%。諾芮特炭和椰殼炭經一次酸洗后碘值出現上升趨勢，第二次酸洗后出現下降趨勢，說明多次酸洗會對碘值恢復產生影響。

3.2 吸附試驗

分別對酸洗后的兩種載金炭進行吸附試驗，試驗條件吸附時間24h，炭密度為15g/L，每隔4h取樣化驗分析，試驗結果見下圖。

圖1 酸洗后炭對金的吸附效果統計圖

圖2 酸洗后炭對銀的吸附效果統計圖

由圖1、圖2可以見：酸洗后的諾芮特炭對金的吸附基本處于停止狀態，對銀的稍有吸附現象，但是吸附率較低僅為14.81%；酸洗后的椰殼炭對金吸附24h的吸附率為33.90%，對銀吸附24h的吸附率為37.04%；酸洗后的椰殼炭吸附效果明顯優于酸洗后的諾芮特炭。

表1 2018年7月生產～2019年6月份硫精礦中銅品位與浸出尾液體

3.3 生產實踐分析

從2018年7月生產～2019年6月份統計了硫精礦中銅品位與浸出尾液體，詳見表1。

上表1表明：硫精礦浸出尾液與硫精礦中銅品位關系比較密切。2019年1月開始該金礦山對浮選流程進行技改，并通過工藝優化，且降低供礦氧化率，杜絕酸性礦物進入流程，并在磨礦流程控制礦漿PH在9～10，控制硫精礦中銅含量，硫精礦中的銅含量得到控制后，硫精礦再磨再浸工藝流程中的尾液品位得到大幅降低，并達到穩定。尾液較高的原因主要是硫精礦中的銅在氰化浸出過程中消耗了大量氰化鈉，使PH濃度大幅降低，為保持PH值穩定在10.5～11，需要加入大量石灰乳，部分石灰（CaO），溶于水中產生大量Ca2+離子，化學反應方程式為：CaO+H2O=Ca(OH)2。此外硫精礦浸出流程中發生氧化反應產生大量的SO42-（硫酸根離子），化學反應方程式：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2；SO2+H2O=H2SO3；2H2SO3+O2=2H2SO4。在此過程中，石灰溶于水產生的Ca2+離子與硫精礦在溶液中被氧化產生SO42-（硫酸根離子）都被活性炭吸附，最終在活性炭微孔中形成CaSO4，化學反應方程式為：Ca2++SO42-=CaSO4，生成的CaSO4使活性炭微孔被堵塞，導致吸附能力下降。

4 結論

試驗研究表明，活性炭的液固比對活性炭的板結影響十分明顯，試驗得到的最佳液固比為2：1，且活性炭的潔凈程度也對活性炭的板結有影響，所以在提炭過程中應注意炭的清潔度，同時酸洗過程中應該降低液固比。酸洗后的椰殼炭吸附效果明顯優于酸洗后的諾芮特炭，因椰殼炭是取自污水處理廠，諾瑞特炭是取自硫精礦浸出流程，兩者出現酸洗后吸附性能差異可以說明硫精礦浸出環境是影響活性炭吸附性能下降的主要原因，而不是炭種類引起。在生產實踐過程中，要盡可能降低硫金礦中銅含量，主要方法有：第一、磨礦環節進行預處理，主要是通過加入石灰調整PH值，從而消除礦漿的酸洗；第二、在硫精礦浸出前作業流程中加入掃選銅工藝；第三、在氰化浸出過程中用其他藥劑代替石灰的PH；第四、且硫經礦漿不宜存滯較長時間，盡可能降低石灰用量。