趙勤喜
(云南省有色地質地球物理化學勘查院,云南 昆明 650216)
從載金炭上回收金包括三個步驟:第一步,解析:從載金炭上解析金;第二步,電解:從含金溶液中沉積金;第三步,提純熔煉金泥,鑄錠。作者從事載金炭解析、提純等生產工作,通過不斷的摸索總結,對解析環節的技術改進做了一些研究與實踐,并進行了合理的改進。
解析原理:金在活性炭上的吸附過程中,炭表面上的金Au(CN)2-與溶液中的金Au(CN)2-之間建立了可逆平衡狀態,在一定的溫度和壓力下,有機溶劑能夠打破金與活性炭之間的平衡,使得載金炭上的金Au(CN)2-重新回到溶液中去。我們使用酒精(有機溶劑)蒸餾無氰解析設備,采用含有酒精的無氰解析液在常溫、常壓下解析。
設備主要由預浸池、解析柱、蒸餾器、炭框、冷凝器、酒精回收裝置、電解設備等組成。
解析工藝包括4個獨立工序:
(1)預浸。解析前,在室溫下將載金炭放入堿性溶液中預浸,使銅等賤金屬最大限度地進入預浸液,預浸后的載金炭要將多余的水分排干凈。
(2)解析。把經過預浸處理好的載金炭用炭框裝好放入解析柱(圖1),把所需酒精/水溶液泵入解析柱下端的蒸餾器中,開啟蒸餾器加熱使溶液沸騰,產生大量的酒精/水的混合蒸氣。在酒精/水的混合蒸氣上升過程中,接觸到作為分鎦介質的載金炭時,釋放出它的潛熱分離成各自的成分,純酒精蒸氣繼續上升并穿過載金炭層,從解析柱上端進入冷凝器,隨后進行冷凝,冷凝后的液態酒精借助于重力作用穿過載金炭層流回蒸餾器中;水溶液攜帶著可溶性的金氰配合物Au(CN)2-落回到蒸餾器內,這樣,載金炭被酒精/水的混合蒸氣經反復蒸餾、洗提,上面吸附著的金就回到了蒸餾器內,完成解析。
(3)酒精回收。解析完成后,蒸餾器中的貴液含金濃度達到了一個穩定值,酒精蒸氣通過解析柱上部回收通道進入解析柱外部的一個冷凝器,冷凝后變成液態回流到酒精收集器,一般情況當溫度達到95℃以上時,蒸餾器中的貴液里殘留酒精所剩無幾。
(4)金的回收。酒精回收完成后,把蒸餾器中的小體積高濃度的含金貴液泵入電解系統進行電解沉積金,自電解槽出來的金泥,含金成分一般在50%~90%之間不等,另外還有大量的銅、銀等雜質成分,需要對其進行提純除雜,過濾、洗滌、炒干,然后熔煉鑄錠得到成品金。

圖1 解析工藝示意圖
在長期的解析生產實踐過程中,發現解析柱的結構合理與否對于解析效果的好壞起著至關重要的作用,是本文重點闡述的環節。
原來的解析柱下部的蒸餾器和上部的炭框之間有一層隔板,把它的上下兩個部份分開,僅靠三個管道連通,解析時混合蒸氣由蒸餾器內順三個管道進入炭框底部,隨著蒸氣壓力增大,蒸氣滲透、貫穿到炭的上層,與炭發生作用,最后到達解析柱最上端的冷凝器,形成的液態酒精在重力作用下,又回落到炭層,連同含金貴液一起順著三個管道回流到蒸餾器內,在整個解析過程中,這三個管道既要向上傳導混合蒸氣,還要把含金貴液以及從冷凝器回流來的液態酒精回送到蒸餾器,一旦發生管道堵塞或不通暢的情況,就會影響蒸氣的傳導和貴液的回流,從而影響解析效果,在實際生產過程,尾炭的指標確實也相對偏高,具體情況詳見表1。
在解析生產中,由于會出現上文提到的情況,我們嘗試著對解析柱進行改進,把蒸餾器和上部炭框之間的隔板去掉,使得解析柱上下兩個部分連通,這樣改過后,混合蒸氣可以大面積地,完全直接地接觸到炭框底部從而滲透到炭的每個部位,在蒸氣壓力不斷增大的同時,與炭的相互作用更充分,含金貴液以及從冷凝器回流來的液態酒精在重力作用下,不需要經過管道就可直接回落到蒸餾器內,也避免了管道堵塞或不通暢的情況。經過多次解析生產實踐證明,改進后的解析柱解析效果有了明顯的提高,尾炭指大幅下降,此外,還要注意的一點就是,解析柱改過以后,由于混合蒸氣直接到達炭框底部,就必須保證炭框與解析柱內壁緊密接觸,不能讓蒸氣從這里滲漏到解析柱上部,而是要穿透炭層,這種情況可以在炭框的支架上,沿解析柱內壁墊上一彈性橡膠墊圈,解析時,在炭的重力作用下,保證橡膠墊與解析柱內壁緊密接觸不會漏氣,從而保證解析效果。

表1 解析柱改進前后炭指標對照,溫度81℃(單位:g/t)
參 考 文 獻
[1]王俊,張全楨.炭漿提金工藝與實踐[M].北京:冶金工業出版社,2001.
[2]黃禮煌.金銀提取技術〔M〕.北京:冶金工業出版社,2003.