載金炭解吸電解工藝優化及生產實踐

摘要：針對金精礦氰化炭漿提金過程中活性炭吸附殘留浮選有機藥劑及富集其他雜質元素，導致載金炭解吸電解回收金效果差、貧炭金品位高等問題，開展了載金炭解吸電解工藝優化，并進行了生產實踐。結果表明：通過強化源頭水洗載金炭，補加氫氧化鈉解吸液由2.5 %降低到1.25 %，解吸流量由6 m3/h降低到4.5 m3/h，電壓由2.0 V提高到2.5 V，電流由2 400 A提高到2 900 A，在相同解吸電解時間下貧炭金品位由200 g/t以上降至50 g/t以下，金解吸率由74.8 %提升至96.7 %，電解貧液金質量濃度由2.0～4.0 g/m3降至1.0 g/m3以下，極大改善了金精礦氰化炭漿提金工藝載金炭解吸電解效果，提高了金回收率。

關鍵詞：載金炭；解吸電解；金精礦；氰化炭漿提金；解吸率

中圖分類號：TD953TF813文章編號：1001-1277（2024）05-0096-03

文獻標志碼：Adoi：10.11792/hj20240519

引言

某礦山礦石類型較為單一，主要為含金硅鉀蝕變巖型和含金石英脈型兩種金礦石，均屬易選冶類型。目前，該礦山生產能力為2 000 t/d，破碎采用三段一閉路破碎工藝，磨礦采用球磨機與旋流器組成的閉路磨礦工藝，選別采用浮選—炭漿法—解吸電解—冶煉工藝，最終產品為粗金錠。解吸規模為3 t/批次，解吸過程中，載金炭不可避免地受有機浮選藥劑的影響，解吸困難。當載金炭金品位為800～1 000 g/t時，解吸電解貧炭金品位高達200～260 g/t，金解吸率平均為77.8 %，最高不超過80 %，遠低于預期，存在解吸電解貧炭金品位高、金回收效果差等問題，亟須開展載金炭解吸電解工藝優化研究。

1解吸電解工藝

礦石三段一閉路破碎、磨礦、分級、調漿后，經浮選得到浮選金精礦，浮選金精礦壓濾脫水脫藥后進入氰化炭漿提金工藝，得到載金炭。載金炭通過空氣提升器提出后，經水洗篩分進入解吸電解系統。載金炭解吸電解采用高溫高壓解吸同溫電解工藝。載金炭輸送至解吸柱，2.5 %氫氧化鈉溶液作為解吸液，在溫度（150±2）℃、壓力0.5 MPa、電壓2.0 V、電流2 400 A、解吸流量6 m3/h條件下進行解吸電解，使載金炭吸附的貴金屬進入液相，并在電解槽內電沉積得到金泥。運行10～12 h停車，完成本批次載金炭的解吸電解。連續解吸12批次，打開電解槽取出電解金泥，金泥冶煉得到粗金錠產品。由于受前序浮選工藝的影響，載金炭解吸電解貧炭金品位高、金回收率低，解吸電解效果有待優化提高。解吸電解工藝流程見圖1。

2解吸電解工藝優化

2.1源頭優化

為降低前序浮選工藝對解吸電解效果的影響，可適當降低氰化炭漿提金工藝過程中活性炭與金精礦礦漿的接觸時間，即吸附時間［1］。由于金精礦金品位高，降低吸附時間對載金炭金品位影響較小。

此外，增加載金炭的二次清洗，減少礦泥覆蓋對解吸的影響［2］。載金炭在初次清洗的基礎上，在解吸柱內進行二次清洗，直到解吸柱排水變清為止。減少載金炭表面覆蓋的礦泥，從而減輕礦泥對載金炭金洗脫的阻礙作用。

2.2調整藥劑投加量及工藝參數

載金炭解吸，指在一定工藝條件下，如OH－、壓力、溫度等，打破吸附平衡，主要通過脫附作用使吸附在載金炭微孔壁上的金氰絡合離子轉移到解吸液中［3］。調整藥劑制度及工藝參數是提高載金炭解吸率、貴液電解率的有效途徑［4］。試驗考察了補加氫氧化鈉用量及解吸流量的影響，結果見圖2。

由圖2-a）可知：補加1.25 %NaOH時，解吸效果最好。主要原因為活性炭上的金氰絡合離子被解吸液中的OH-置換出來，載金炭經過首批解吸電解后，活性炭上的金氰絡合離子減少，此時如果補加2.5 %NaOH會導致OH-過量，從而抑制解吸過程，降低金解吸率［5］。當補加NaOH過少時，水易發生電解產生氫氣，存在安全隱患。由圖2-b）可知：解吸率隨解吸流量減小而增加，但當解吸流量特別低時，由于解吸傳質條件變差，解吸率變差［6］；試驗過程中發現，貴液金電解率隨解吸流量減小而增加，這是因為解吸流量減小后，避免了解吸柱及電解槽內循環液的短路現象，有效增加了解吸液與載金炭的接觸面積和時間，進而提高了解吸電解效果。綜合考慮，解吸流量確定為4.5 m3/h。由圖2-c）可知：解吸電解優化前電壓為2.0 V、電流為2 400 A，優化后電壓提高到2.5 V、電流提高到2 900 A，貴液第一次電解率最高達到87.85 %，電解效果明顯提高。通過提高電解電壓及電流，可以提高電解效果［7］。

2.3其他改進措施

原電解液循環泵為磁力驅動泵，存在易泄漏、故障多等問題，給生產帶來不利影響。經考察，購進新型屏蔽泵取代原有磁力驅動泵，取得了良好的效果。屏蔽泵具有無泄漏、自潤滑、耐高溫、故障率低、流量穩定波動小等優點，提升了設備運轉率。

原循環泵前的過濾器體積較小，存在易堵塞、過濾效果差等問題，影響解吸電解工藝正常運行［8］。因此，更換了體積大的過濾器。通過改造，進一步去除了解吸液中的礦泥，并攔截了攜帶的微細金泥，減少了細泥對鋼棉的覆蓋，提高了電解效率，同時減少了管路結垢現象，降低了維修頻率，減少了貴金屬流失。

3生產實踐效果

通過源頭增加載金炭的二次清洗，減小了礦泥對解吸電解的影響，同時調整藥劑投加量及其他工藝參數［9］，如降低NaOH補加用量、減小解吸流量、提高電解電壓及電流，解吸泵重新選型及增加泵前過濾器體積等，解決了因有機浮選藥劑影響導致金精礦氰化炭漿工藝載金炭解吸電解效果差的問題，最終確定金精礦載金炭解吸電解工藝的最佳參數為：首批次解吸液為5 %NaOH，其余循環使用時每次補加1.25 %NaOH，解吸電解溫度（150±2）℃、壓力0.5 MPa、電壓2.5 V、電流2 900 A、解吸流量4.5 m3/h、時間10～12 h。優化后，解吸貧炭金品位從200～260 g/t降低到50 g/t以下，金解吸率由74.8 %提升至96.7 %，電解貧液金質量濃度由原來的2.0～4.0 g/m3降低到1.0 g/m3以下，改善了金精礦氰化炭漿提金工藝載金炭解吸電解效果，提升了金回收率。

4結論

1）在金精礦氰化炭漿提金工藝過程加快炭的流通，增加載金炭的二次清洗等源頭控制措施，可減少礦泥對解吸電解的不利影響。

2）優化后載金炭解吸電解工藝流程的最佳參數為：首批次解吸液為5 %NaOH，其余循環使用時每柱補加1.25 %NaOH，解吸電解溫度（150±2）℃、壓力0.5 MPa、電壓2.5 V、電流2 900 A、解吸流量4.5 m3/h、時間10～12 h。

3）載金炭解吸電解工藝流程優化后，解吸貧炭金品位＜50 g/t，金解吸率＞96.5 %，第一次電解率最高達到87.85 %，有效解決了礦山生產實際問題，且可為類似礦山企業在提高解吸電解技術指標和貴金屬回收率方面提供參考。

［參 考 文 獻］

［1］孫興家.活性炭吸附金的機理、應用及工藝管理［J］.黃金科學技術，1994，7（5）：34-39.

［2］俸世興.國外黃金選冶生產技術發展趨勢［J］.黃金科技動態，1990（6）：1-6.

［3］張松柏.提高難解載金炭解吸效率的可行性探究［J］.世界有色金屬，2017（14）：296，298.

［4］楊明遠，李哲浩，張微，等.解吸電解工藝流程考察與優化［J］.黃金，2018，39（12）：63-66.

［5］喬天強，李洪松，朱坤.載金炭高溫高壓解吸電積工藝研究及優化［J］.云南冶金，2021，50（6）：56-61.

［6］和少龍，馬強，梁佑貴，等.高銀銅鐵鈣載金炭高溫高壓解吸電解試驗與實踐［J］.有色金屬（冶煉部分），2020（5）：66-70.

［7］張松柏.提高難解載金炭解吸效率的可行性探究［J］.世界有色金屬，2017（14）：296-298.

［8］魏有權，彭宇，劉志海.韓家溝金礦載金炭解吸電解工藝探討［J］.礦產綜合利用，2003（1）：3-6.

［9］余關平.載金炭解吸率低原因分析及預防措施［J］.黃金，2011，32（5）：45-48.

Optimization of gold-loaded carbon desorption electrolysis process and its production practice

Zhao Luguo

（Shandong Zhaojin Gold amp; Silver Refinery Co.，Ltd.）

Abstract：In the process of cyanidation-CIP gold extraction from gold concentrate，activated carbon adsorbs residual flotation organic reagents and enriches other impurity elements，leading to poor gold recovery efficiency and high gold grade in lean carbon，among other issues，in gold-loaded carbon desorption electrolysis process.Therefore，optimization of the gold-loaded carbon desorption electrolysis process was conducted，followed by production practices.Results showed that by enhancing the initial water washing of gold-loaded carbon，the addition of supplementing sodium hydroxide desorption solution decreased from 2.5 % to 1.25 %，desorption flow rate decreased from 6 m3/h to 4.5 m3/h，voltage increased from 2.0 V to 2.5 V，current increased "from 2 400 A to 2 900 A.Under the same desorption time，the gold grade in lean carbon decreased from above 200 g/t to below 50 g/t，and gold desorption rate increased from 74.8 % to 96.7 %.The concentration of gold in the electrolytic lean solution decreased from 2.0-4.0 g/m3 to below 1.0 g/m3，greatly improving the desorption electrolysis effect of gold-loaded carbon in gold concentrate cyanidation-CIP gold extraction process and enhancing gold recovery rate.

Keywords：gold-loaded carbon;desorption electrolysis;gold concentrate;cyanidation-CIP gold extraction;desorption rate

收稿日期：2024-01-04; 修回日期：2024-02-20

作者簡介：趙魯國（1972—），男，高級工程師，從事選礦冶煉技術研究和生產管理工作；E-mail：zhaoluguo123@163.com