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如何利用活性炭從溶液中回收金礦
忻州金源高嶺土制品有限公司   2012-05-19 08:40:50 作者:SystemMaster 來源: 文字大小:[][][]

涂料在各產品和市場領域的需求正持續增長,對其性能的要求也提高了。如更高的遮蓋力,更純凈的色澤,更好的展色力,更強的耐擦洗性。而且,生產商對成本控制

大約在1880年,入們就已經知道了用活性炭從溶液中回收金的方法。但是無法解決從炭上把金解吸下來的問題,為回收金,必須焙燒活性炭,而活性炭是非常昂貴的。這樣就極大地制約了炭漿提金工藝的發展。直到20世紀70年代,從載金炭上回收金的方法得到發展,使活性炭能夠重復使用,從而使得炭漿法提金工藝得到了突飛猛進的發展。其工藝流程的關鍵包括三個步驟:第一步,從礦漿中溶解金—浸出與吸附;第二步,從載金炭上解吸金——解吸;第三步,從含金溶液中沉積金—電積。

在炭漿法CIP工藝中,浸出槽是用于礦漿氰化浸出的,炭漿槽是用于活性炭吸附金的。而在CIL工藝中,礦漿的浸出和金的吸附是在同一槽中進行的,故通稱浸出槽或炭漿槽。為了提高作業效率、金的浸出和回收率及降低炭的消耗,各國對改進炭漿槽的結構進行了大量研究。現今,用于-0.208mm(-65目)或70%~80%
-0.074mm(-200目)的礦漿,多采用低速中心攪拌的多爾攪拌槽和帕丘卡空氣攪拌槽。為減少炭的磨損,菲律賓馬斯巴特(Masbate)選廠等采用包橡膠的雙螺旋槳攪拌槽,以降低葉輪尖的速度(圖1)。

近幾年,應用于氧化鋁生產多年的軸流式攪拌槽,經改進后已成功地應用于炭漿工藝中。軸流式攪拌槽有空氣攪拌式和機械攪拌式兩類。軸流式機械攪拌槽(圖2)的中央有一個充氣管,管內裝有一個向下泵的水翼葉輪。由于葉輪呈軸流式和葉輪斷面是彎曲的,因而具有葉輪尖速度小、軸流速度大、徑向流速小等特點。中央充氣管壁上有很多小槽,以便礦漿進行小循環。這種槽與其他機械攪拌槽的不同點在于必須使槽內充滿礦漿后才能運轉,且槽的高度和直徑之比可達2:1。美國平森(Pinson
)金礦選廠應用的4臺軸流式攪拌槽已運轉了3年。實踐證明,若中央充氣管的直徑選擇適當,它的電耗僅為普通機械攪拌槽的30%,且固體物料均勻懸浮,活性炭磨損小,金的回收率高,解決了油污染、停電時積砂和氰化物消耗高等問題,而可望成為炭漿廠的主要設備。

活性炭吸附前需進行預篩,預篩的作用是除去礦漿中的雜物,避免以后與載金炭混在一起。一般采用28目(0.6mm)的篩子,預篩的篩上物主要是木屑。木屑易使分離礦漿和載金炭的篩子堵塞。此外在磨礦時,金粒、石英等礦粒嵌入木屑,使含金量入為提高;氰化過程中,木屑不僅會吸附金氰絡合物,而且用一般的洗滌方法,很難把木屑上的金洗脫下來。同時,在炭漿法中,吸附槽內存在的少量木屑,會降低金的吸附效率。因此在礦漿入浸前,要經1~2次除屑篩除屑。

來自浸出作業的礦漿給入第一臺吸附槽進入吸附作業,且連續流過串聯的幾臺吸附槽,用活性炭吸附礦漿中溶解的金,再從最后一臺吸附槽排出,即為氰化尾礦。新鮮的活性炭加在最后一臺吸附槽中,用氣升泵或凹葉輪立式離心泵提炭,使活性炭和礦漿之間成逆流接觸。從第一個吸附槽排出的載金炭在輸送到解吸工序以前要過篩和洗滌。

礦漿與炭的分離是采用篩子實現的。炭漿法使用的活性炭粒度通常是6~16目,炭預篩一般為20目。因此給入第一個吸附槽的礦漿通常在28目篩上過篩以便除去大顆粒物料。氰化尾礦離開最后一個吸附槽時,也同樣要在28目篩上過篩,目的是為了回收細粒炭,并將其送熔煉,以便回收被吸附的金。中間篩為20目。。

影響吸附效率的因素包括:每噸礦漿中炭的濃度,吸附槽的數目,炭移動的相對速度,礦漿在吸附段的停留時間,炭的載金量等。這些參數根據給入礦漿中金的品位和最終排出的礦漿的含金量的變化,通過試驗和經驗來確定。一般每升礦漿加炭40g左右,吸附槽4~7個。吸附率99%以上。
研究證實:炭對金的吸附平衡容量與液中金濃度有密切的關系(見圖3)。炭的吸附等溫線與離子交換和溶劑萃取時得到的相類似。在溶液中平衡濃度為(0.1~10)×10<SUP>-6</SUP>范圍內幾乎成直線。同時還發現,金濃度愈低,平衡建立得愈慢。因此,為了獲得含金量極低的尾礦,必須有較長的停留時間并增加礦漿中炭的濃度。這就意味著炭上最終的載金量會明顯地低于它可能達到的平衡載金量。這一點已為生產實踐所證實。一般地說,溶液金濃度越高,則炭的載金量也越高。

較之于炭浸法,炭漿法溶液含金濃度高,槽中存炭量少,故炭上載金量也高些。炭浸法通常是前兩個槽不加炭,專門溶金,其目的是提高炭的載金量。

炭吸附系統設備要求:①在吸附槽內炭和礦漿要有最充分的接觸;②載金炭和礦漿在篩上進行最有效的分離;③盡可能地減少整個吸附系統內炭粒的磨損;④在吸附槽內應盡量避免礦漿發生短路現象。

中間篩是炭漿法工廠實現礦漿與炭逆向運動的關鍵設備。各工廠應用的有振動篩和固定篩。固定篩又可分為周邊篩、橋式篩和浸沒篩等。<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;
1)周邊篩,周邊篩是南非研制成功的立式固定篩的一種,目前正應用于美國平森選廠等工廠中。篩子的最大長度為吸附槽直徑的幾倍。它安裝在一系列呈階梯布置的吸附槽上部周圍,礦漿和炭由空氣提升器從槽中提升到篩上。經分離后,活性炭返回槽內,礦漿經周邊篩自流到下一炭漿槽(圖4),篩子用高壓空氣清理。由于篩子是固定的,故活性炭磨損少。但使用這種篩,礦漿收集有困難,操作維修不便,且需很寬的操作平臺。

橋式篩是另一種立式固定篩,目前正為美國和南非一些選廠應用。篩子的最大長度約等于炭漿槽直徑的4倍。一個篩子通常由10塊以上的可拆卸篩板組成,篩子穿過吸附槽的槽壁,操作平臺設在橋式篩中間,當呈階梯布置的吸附槽呈單列布置時,橋式篩采用直線布置(圖5)。當吸附槽呈雙列布置時,橋式篩呈直角布置(圖6)。橋式篩的操作原理與周邊篩相似,亦用高壓空氣清理篩面。當于篩面增設堰板后,流量可提高到50t/m。

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