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活性炭吸附法回收金

2019-03-05   
    活性炭能够吸附金,这是早已知道的现实。但直到1952年美国矿务局J. B. Zadra等研讨成功了用热-混合溶液解吸载金炭,然后从解吸液中接连电积收回金和银的办法,然后奠定了现代用活性炭从化介质中提取金银的根底。随后,建起了一个小型炭浆法提金车间,用Zadra法对载金1370g/t左右的炭进行解吸-电积收回金,贫炭再回来吸附。1973年,美国Homestake炭浆厂投产,开端了活性炭提金的工业出产。这以后,又开发了高温加压解吸工艺和炭浸法工艺等。现在,活性炭提金已成为世界各国遍及选用的一种首要提金办法。
 
    活性炭是一种很强的吸附剂,它具有共同的孔结构和很大的表面积、有必定的机械强度、耐热和耐酸碱等功能。活性炭可从的清液、污浊液或矿浆中吸附提取金,特别是从化矿浆中吸附金具有重要意义,不只能够处理高泥质的金矿,并减除了冗杂的洗刷和固-液别离工序,其工艺又能够分为两种:
 
    一、化进程根本完毕后参加炭进行吸附的炭浆法(CIP);
 
    二、化开端不久就参加炭,再进行边浸出边吸附的炭浸法(CIL) 。
 
    活性炭的品种和性质,关于从含金介质中收回金的影响很大,挑选适宜的活性炭是提取金银取得杰出目标的重要条件。产品活性炭有粉状和粒状两种,炭浆法提金运用的是粒状活性炭,由于载金炭是用筛子将其从矿浆中别离出来,因而对炭的粒度有必定要求,炭浆厂现在运用的活性炭粒度多在0.8mm(20mesh)以上。按出产活性炭的质料来历不同,活性炭能够分类为:
 
    (一)煤质活性炭,如我国太原新华化工厂出产的ZX型煤质炭和美国的BPL型煤质炭;
 
    (二)果核、果壳类活性炭,如北京光华木材厂出产的GH型杏核炭、江西怀玉活性炭广出产的HA型椰子壳炭;
 
    (三)木质活性炭,如我国通化和铁力活性炭厂用硬木出产的木质活性炭、澳大利亚活性炭厂用非洲加纳木材出产的木质活性炭等。在炭浆厂中运用较为遍及的是椰子壳活性炭;我国因杏核质料较为足够,故杏核活性炭的运用也较多;美国有些炭浆厂运用的BPL型煤质炭,其功能与椰子壳炭适当;南非和前苏联也有运用木质活性炭的。挑选活性炭的原则是,技能上适用,经济上实惠,货源上要有确保。提金用椰子壳活性炭的首要理化功能见表1。活性炭吸附金的工艺参数有:吸附段数、炭的载金量、活性炭在矿浆中的浓度、活性炭与矿浆在吸附槽内的均匀停留时刻、浓度、矿浆温度、炭的中毒及其处理等。我国及国外一些提金用活性炭出产供应商及技能目标如表2所示。
 
表1  提金炭的首要理化功能





功能

数值

我国国家黄金管理局数值


物理性质

 

 


堆密度

0.48~0.54/(g·mL-1)

0.5/(g·mL-1)


孙隙巨细

1~2mm

 


孙隙体积

0.70~0.80/(mL·g-1)

 


表面积(N2BET)

1050~1200/(m2·g-1)

 


球盘硬度(ASTM)

97%~99%

95%


粒度

1.18~2.36mm

90%6~16目


灰分

2%~4%

 


水分

1%~4%

10%


化学吸附性质

 

 


碘值

1000~1150/(mg·g-1)

800/(mg·g-1)


四顾氯化碳值

60%~70%

 


值

36%~40%

 
 
表2  我国及国外某些提金用活性岩出产供应商及技能目标

 
    从载金炭上解吸金也是一处重要的工序,即从载金炭上解吸金是吸附金的逆进程。影响载金炭解吸金的要素首要有:解吸温度与压力、解吸剂的挑选以及其他离子的影响等。由于金的解吸进程是一个缓慢的固相与液相间的质量传递进程,往往需求较长的时刻才能将金解吸得较彻底。已有的解吸办法能够分为:
 
    1、常压Zadra法。典型实例是用1%NaOH-0.1%,NaCN溶液解吸,温度为85~95℃,解吸时刻较长达24~60h,解吸率96%~97%;
 
    2、加压Zadr法。典型实例是用1%NaOH-0.2%NaCN溶液解吸,温度为120~150℃,压力为250~450kPa,解吸时刻缩短到6~7h,解吸率达98%;
 
    3、AARL法。AARL法为南非开发的办法,是先用3%HCL溶液于90℃进行酸洗1h,再用水洗刷炭约1h,然后用1%NaOH-5%NaCN溶液于90℃进行解吸1h,最终用纯水于120℃和100kPa条件下淋洗约2h,解吸率达98%~99%;
 
    4、有机溶剂强化解吸法。在解吸剂中参加适量有机溶剂,如、乙醇、甲醇、、等,有利于金在炭与化液之间的平衡分配系数向金的解吸方向移动,然后缩短解吸时刻到6~10h;
 
    5、有机溶剂蒸馏气提解吸法。此法是澳大利亚开发的办法,是将有机溶剂蒸馏成气相再与载金炭作用,金的解吸作用明显进步,但所运用的设备较为杂乱。从解吸液中收回金的办法,首要是电积法,其次为锌置换沉淀法。
 
    炭的活化再生,是将脱金炭通过活化再生处理,炭的活性得到必定程度的康复,使其能够循环运用,这是活性炭提金工艺得以的推广运用的一个首要要素。常用的炭活化再生办法是:
    (1)首要酸洗刷处理,用3%~5%HCl溶液在室温下拌和浸洗脱金炭约1h,以除掉钙、镁等碳酸盐和其他酸溶性杂质,然后用水洗刷,再用1%NaOH溶液中和冲刷,直到溶液呈中性停止;
 
    (2)高温活化再生,首要是除掉炭上结实吸附的有机物质(如腐殖酸和浮选药剂等),一起还能添加炭的孔道,并使炭的活性中心增多,以进步冷漠的活性。炭高温活化再生的首要操控要素是:活化温度、通入的水蒸汽量、活化时刻及过程等。高温活化再生通常是分段进行,即首要在低于200℃下低温干燥,再升温到200~500℃以除掉挥发性物质,然后在500~700℃使非挥发性物质热离解,最终在700℃有过热蒸汽存鄙人进行活化。在再生炉内不期望有氧气或空气,以防止炭的灰化,再生时运用水蒸气。工业上运用的高温活化再生设备,有多膛炉、回转炉、流态化炉、移动床炉等,这些炉型运用的燃料为煤气或,直接或直接对活性炭加热。最近还开发了以电作动力的活性炭再生设备,如微波炉、远红外炉及直接通电式的再生炉等。
 
    炭吸附法提金厂的出产实践:自1973年世界上第一座炭将法提金厂在美国Homestake建成投产以来,从炭吸附法提金的工艺流程、主体设备以及所处理的矿石品种和数量等方面都得到了迅速开展。例如,加拿大Detour湖金矿炭浆厂就是加拿大的炭浆厂之一,处理矿石的规划为2500t/d,该厂的出产工艺流程如图1所示;其他,如美国内华达州的Pinson金矿炭浆厂、美国的Golden Sunlight提金厂、西非Poura金矿选冶厂、巴西Paracatu金矿选冶厂等都属大型的炭吸附法提金厂。我国从1983年开端,一方面是引入国外技能,一起自己规划炭浆法金工艺与设备,开展速度也很快,至今已有70多个炭浆法提金厂,其中有一些是由原浮选厂或锌置换工艺改造的。现在,我国除惯例的炭浆法外,也有炭浸法。近年来,跟着堆浸技能的开展,炭柱法也取得了发展;载金炭解吸的工艺,除了常压Zadra法和加压Zadra法外,AARL法和有机溶剂蒸馏汽提解吸法也有运用。我国部分活性炭提金厂的规划及首要设备如表3所示。能够看出,我国的炭吸附法金厂的规划均较小,与国外处理规划到达万t/d矿石的大型炭浆厂难以比较,致使直接影响到相关的技能经济目标。
 

图1  加拿大Detour湖矿山收回金的流程
 
表3  我国部分活性炭提金厂的规划及首要设备