如何優(yōu)化炭漿提金的工藝流程？

在黃金資源開發(fā)領(lǐng)域，炭漿提金工藝因操作簡(jiǎn)便、適應(yīng)性強(qiáng)而被廣泛應(yīng)用。然而，隨著金礦資源品位下降、環(huán)保要求趨嚴(yán)，傳統(tǒng)炭漿提金工藝面臨金回收率低、活性炭消耗大、流程效率不足等問題。本文基于炭漿提金工藝的現(xiàn)存問題，從預(yù)處理、浸出、吸附、解吸電解及活性炭再生等環(huán)節(jié)介紹炭漿提金工藝的優(yōu)化方案。

一、什么是炭漿提金工藝？

炭漿提金工藝是基于氰化浸出與活性炭吸附的聯(lián)合提金技術(shù)。一般是先利用氰化物在堿性環(huán)境中將礦石中的金溶解為金氰絡(luò)合物，隨后通過活性炭的吸附功能，選擇性吸附礦漿中的金氰絡(luò)合物，實(shí)現(xiàn)金與礦漿的分離。然后在將獲得的載金炭進(jìn)行解吸電解獲得金錠，活性炭再生后循環(huán)使用，形成完整的提金閉環(huán)。其工藝流程如下：

礦石破碎與磨礦：通過顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)進(jìn)行粗碎與細(xì)碎，再經(jīng)球磨機(jī)磨礦至 - 200 目占比70%-80%，使金礦物充分解離。

氰化浸出：在堿性礦漿中添加氰化物，通過攪拌使金溶解生成金氰絡(luò)合物，浸出時(shí)間通常為 24-48 小時(shí)。

活性炭吸附：將載金炭投入吸附槽，與浸出礦漿逆流接觸，吸附金氰絡(luò)合物。

解吸與電解：采用高溫高壓解吸法將金從載金炭上剝離，解吸液經(jīng)電解沉積得到金錠。

活性炭再生：通過高溫焙燒或化學(xué)處理去除活性炭表面雜質(zhì)，恢復(fù)其吸附性能。

二、炭漿提金工藝為何要進(jìn)行優(yōu)化？

隨著優(yōu)質(zhì)金礦資源減少，低品位、復(fù)雜金礦逐漸成為開發(fā)重點(diǎn)，傳統(tǒng)工藝已難以滿足高效提取需求。同時(shí)，全球環(huán)保法規(guī)趨嚴(yán)，倒逼企業(yè)展開優(yōu)化工藝以降低污染。因此，通過技術(shù)創(chuàng)新與流程優(yōu)化提升炭漿提金工藝的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)境友好性，對(duì)黃金行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。當(dāng)前炭漿提金工藝存在的主要問題如下：

金回收率不足：礦石預(yù)處理不充分、浸出條件控制不當(dāng)，導(dǎo)致部分金未能有效溶解或吸附，行業(yè)平均回收率僅85%-90%。

活性炭消耗量大：活性炭質(zhì)量參差不齊、再生效率低，以及礦漿中雜質(zhì)對(duì)活性炭的污染，使噸礦活性炭消耗達(dá)1.5-2.5kg。

工藝流程效率低：各環(huán)節(jié)參數(shù)控制依賴人工經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備匹配性差，導(dǎo)致整體處理能力受限。

環(huán)保壓力增加：氰化物的毒性及廢水處理成本上升，使傳統(tǒng)工藝面臨更高的環(huán)保合規(guī)壓力。

三、炭漿提金工藝流程及設(shè)備優(yōu)化

在炭漿提金工藝中，浸出階段的氰化物濃度、pH值、溶解氧含量，吸附階段的炭漿比與接觸時(shí)間，解吸階段的溫度與壓力等參數(shù)，均對(duì)最終提金指標(biāo)有關(guān)鍵影響，且均具備可優(yōu)化空間。

1、預(yù)處理階段優(yōu)化

礦石粒度控制優(yōu)化：采用“多段破碎+高效分級(jí)”工藝，將磨礦粒度細(xì)化至-200目占比85%以上，提高金的解離度；引入水力旋流器與高頻細(xì)篩組成閉路循環(huán)，減少過粉碎現(xiàn)象。

磨礦效率提升：優(yōu)化球磨機(jī)鋼球配比，采用“大小球分級(jí)裝載”技術(shù)；添加新型助磨劑（如木質(zhì)素磺酸鹽），降低礦漿黏度，提高磨礦效率10%-15%。

預(yù)處理藥劑選擇與添加方式改進(jìn)：針對(duì)含碳、含砷等難處理礦石，采用生物氧化或焙燒預(yù)處理；通過自動(dòng)加藥系統(tǒng)準(zhǔn)確控制石灰、氰化物添加量，避免藥劑浪費(fèi)。

2、浸出階段優(yōu)化

氰化物濃度與pH值控制：采用在線pH傳感器與氰化物濃度分析儀，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)石灰與氰化物添加量，將pH值波動(dòng)范圍控制在±0.2以內(nèi)，確保氰化物濃度穩(wěn)定在合理值。

溶解氧含量?jī)?yōu)化：采用富氧浸出技術(shù)，將溶解氧濃度提升至8-10mg/L，加速金的溶解速率；優(yōu)化攪拌槳葉結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)礦漿與氧氣的混合效果。

浸出時(shí)間與攪拌強(qiáng)度調(diào)整：通過動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)確定合理的浸出時(shí)間，采用變頻調(diào)速攪拌器根據(jù)礦漿濃度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)攪拌強(qiáng)度。

3、吸附階段優(yōu)化

活性炭選擇標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化：采用椰殼基活性炭，其比表面積≥1200m2/g，強(qiáng)度≥95%，并通過預(yù)活化處理提高吸附性能。

炭漿比與接觸時(shí)間調(diào)整：根據(jù)礦石品位動(dòng)態(tài)調(diào)整炭漿比至1:80-1:120，采用多級(jí)串聯(lián)吸附塔延長(zhǎng)接觸時(shí)間至12-15小時(shí)，提高吸附率。

串聯(lián)吸附塔配置優(yōu)化：設(shè)計(jì)階梯式吸附塔，前級(jí)采用大顆?；钚蕴浚?-12目）粗吸附，后級(jí)采用小顆?；钚蕴浚?4-18目）深度吸附，減少活性炭磨損。

活性炭載金量監(jiān)測(cè)技術(shù)：安裝X射線熒光分析儀在線監(jiān)測(cè)載金炭金含量，當(dāng)載金量達(dá)到800-1200g/t時(shí)及時(shí)更換，避免金的過吸附損失。

4、解吸電解階段優(yōu)化

高效解吸劑配方研究：開發(fā) “氫氧化鈉+氰化鈉+酒石酸鉀鈉”復(fù)合解吸劑，在120℃、2MPa 條件下，解吸時(shí)間縮短至4-6小時(shí)。

解吸溫度與壓力控制：采用智能溫控系統(tǒng)與壓力傳感器，將解吸溫度波動(dòng)范圍控制在±2℃，壓力穩(wěn)定在設(shè)定值±0.1MPa。

電解參數(shù)優(yōu)化：提高電解槽電流密度至300-400A/m2，添加聚丙烯酰胺絮凝劑加速金泥沉淀，電解效率提升15%。

貴液凈化技術(shù)改進(jìn)：采用離子交換樹脂去除貴液中的銅、鋅等雜質(zhì)，防止其在電解過程中與金共沉積，提高金錠純度。

5、活性炭再生與循環(huán)利用

熱再生工藝優(yōu)化：采用兩段式熱再生爐，一段300-500℃低溫炭化去除有機(jī)物，二段800-900℃高溫活化恢復(fù)孔隙結(jié)構(gòu)，再生效率提高至90%以上。

活性炭損耗控制：優(yōu)化吸附塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)，減少炭粒摩擦；設(shè)置炭篩網(wǎng)自動(dòng)清理裝置，防止炭粒堵塞流失。

6、使用創(chuàng)新設(shè)備

高效浸出槽：采用機(jī)械攪拌與空氣提升聯(lián)合式浸出槽，強(qiáng)化礦漿混合效果，單位容積處理能力提高 20%。

新型吸附塔：設(shè)計(jì)錯(cuò)流移動(dòng)床吸附塔，實(shí)現(xiàn)活性炭與礦漿的連續(xù)逆流吸附，降低占地面積 30%。

節(jié)能解吸系統(tǒng)：采用高溫高壓解吸電解系統(tǒng)，能耗降低40%，解吸效率提高10%。

上述的炭漿提金工藝流程的改善是基于創(chuàng)新設(shè)備及自動(dòng)化控制系統(tǒng)的加持，除此外，還可增加在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，部署氰化物濃度、pH 值、溶解氧、金含量等在線監(jiān)測(cè)儀表，實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并上傳至中央控制系統(tǒng)；實(shí)施自動(dòng)調(diào)節(jié)藥劑添加量、攪拌速度、解吸溫度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)全流程閉環(huán)控制。

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