諾芮特載金炭解吸控制參數生產實踐探索

梁佑貴

（鶴慶北衙礦業有限公司，云南 大理 671507）

云南大理一黃金礦山為金銀銅鐵伴生多金屬礦，選礦采用磨礦后全泥氰化炭漿工藝提金銀銅，然后回收鐵，前期使用揶闊活性炭吸附金銀銅，為提升貴金屬的回收率，更換為吸附容量更大和硬度更高的諾芮特柱狀活性炭。2000t/d選廠更換諾芮特柱狀活性炭（NORIT RO3515 1.6mm～1.4mm）后，解吸貧炭指標較差。經研究論證后對諾芮特載金炭解吸指標控制參數的生產實踐探索，現對諾芮特載金炭的解吸控制參數進行探索研究。

初期解吸控制參數以2000t/d原椰殼炭解吸控制參數作為參考，其相關解吸生產數據如下表1所示。

表1 更換諾芮特初期相關解吸生產數據

從表1中可看到，諾芮特載金炭金、銀的解吸率偏低，貧炭中金、銀品位偏高，解吸時間較長，解吸藥單耗較高。

若將諾芮特活性炭在氰化工段浸出槽和吸附槽內循環一周的時間分為初期、中期和后期三個階段，這三階段的載金炭品位變化如下表2所示。

表2 活性炭循環三個不同階段的載金炭品位變化

因2000t/d黃選廠氰化工段自投放新諾芮特活性炭15d后才開始提炭，由于諾芮特活性炭的載金容量和相對吸附金速度都較之椰殼炭高許多，故提炭的初期載金炭品位很高，后隨提炭頻率的增加而呈現降低趨勢，循環一周后逐漸趨于平衡。

1 理論研究依據

根據載金炭解吸生產實踐以及相關文獻資料可知影響解吸效果的主要因素有：①載金炭的炭性；②解吸柱的幾何尺寸；③解吸流量、解吸柱內的解吸液流態；④解吸時間；⑤解吸溫度；⑥解吸液成分及濃度。

1.1 載金炭炭性影響

諾芮特柱狀活性炭生產工藝為：天然原材料→粉碎→加入粘合劑混合→擠出→干燥→活化→過篩→包裝。諾芮特活性炭由于是通過黏合劑將碎炭黏合并制成柱狀，炭粒表面規則，表現出具有較好的相對吸附金速度、載金容量以及粒度。諾芮特柱狀活性炭與通用顆粒狀活性炭吸附炭相對吸附金速度、載金容量以及粒度對比見表3[1]。

表3 諾芮特柱狀活性炭與通用顆粒狀活性炭吸附炭相對吸附金速度、載金容量以及粒度

1.2 解吸柱的幾何尺寸影響

解吸柱幾何尺寸的影響因素主要是長徑比，而生產過程中解吸柱尺寸是固定的（生產中使用的解吸柱長徑比也滿足最小極限是6的要求），故生產實踐中此因素不是主要影響因素。

1.3 解吸液流量、解吸柱內的解吸液流態影響

解吸柱內的解吸液流態取決于解吸液流量的大小和解吸柱內載金炭的充填特性。

解吸液流量過小，解吸柱內解吸液呈滯留狀態，載金炭膨脹程度小，在橫斷面上流速分布不均，載金炭與解吸液接觸不好。解吸流量增大，解吸柱內解吸液呈活塞流狀態，橫斷面上流速分布均勻，載金炭膨脹程度增大，與解吸液接觸面增大，有利于提高解吸率。但車間使用的解吸方法是高溫高壓整體壓力解吸法，解吸與電積是在同一系統內，解吸流量過大會帶走電積槽內的電積金泥，故根據多年生產實踐經驗解吸一車間解吸流量控制在（4.5～ 6.0）m3/h。

解吸柱內各處充填不均勻，或是載金炭中含有礦泥和木屑結成的結塊，解吸柱內解吸液容易形成溝流，影響解吸液與載金炭的接觸面積，導致解吸率的降低。解吸一車間生產中通過加強提炭篩出載金炭的沖洗力度、溜炭管出口加裝濾物框去除木屑等雜物；載金炭裝柱后適當延長吹炭時間等措施保證解吸柱內載金炭充填的均勻性[2,3]。

1.4 解吸時間的影響

解吸貴液中的含金品位是解吸時間的函數，但解吸時間若過短，則解吸率偏低；若解吸時間過長，后期解吸率趨于平衡，解吸成本增加，解吸設備利用率降低。因影響解吸率的因素較多，故要綜合各因素的影響，達到最佳的平衡點。

1.5 解吸溫度的影響

通過長期的生產實踐經驗及相關資料可知，溫度是解吸過程中的主要因素。它影響Au（CN）2-的可溶性，溫度越高，Au（CN）2-溶解度越大；溫度高低又有效地影響解吸液中CN-的活度和水分子的能量。溫度增高時，CN-的水化膜變薄，其本身活度增大，從炭粒微孔中交換Au（CN）2-的能力增強，解吸效率提高。但是溫度過高，會導致解吸液中CN-被分解，反應式為：

這將使NaCN的耗量大量增加。文獻表明CN-在120℃以下時被分解的速率較小，但超過120℃時就直線上升。

1.6 解吸液成分及濃度影響

提高解吸液中的NaCN和NaOH濃度有助于提高解吸效果同時能縮短解吸時間，但NaOH濃度的過高又會引起載金炭及解吸液中毒，反而降低解吸效果。

綜合以上影響因子的影響機理，車間主要是通過調整解吸液濃度配比、調整解吸時間、以及對高低溫溫度段的控制三個方面提高諾芮特載金炭的解吸率。

2 工業試驗探索研究

2.1 解吸液濃度配比對諾芮特載金炭解吸率的影響

2.1.1 NaCN濃度對諾芮特載金炭金、銀解吸率的影響

確定NaOH濃度為1.65%；解吸總時間為18h；溫度控制為低溫段110℃4h后升溫到150℃直至解吸結束，流量控制為4.5m3/h，變化不同NaCN濃度，檢測諾芮特載金炭和貧炭含金品位，來確定其解吸效果。（見圖1）。

圖1 不同氰化鈉濃度下的解吸率變化

從圖1中可以看出，當NaOH濃度為1.65%時，隨氰化鈉濃度的升高金、銀的解吸率先升高后降低，在ωNaCN%=0.81%時達到最大。

2.1.2 NaOH濃度對諾芮特載金炭金、銀解吸率的影響

確定NaCN濃度為0.81%；解吸總時間為18h；溫度控制為低溫段110℃4h后升溫到150℃直至解吸結束，流量控制為4.5m3/h，變化不同NaCN濃度，檢測諾芮特載金炭和貧炭含金品位，來確定其解吸效果。（見圖2）。

圖2 不同氫氧化鈉濃度下的解吸率變化

從圖2中可以看出，當NaCN濃度為0.81%時，隨氫氧化鈉濃度的升高金、銀的解吸率逐漸降低。

2.2 溫度對諾芮特載金炭解吸率的影響

從升溫起每隔一小時取一個貴、貧液水樣（低溫段110℃恒溫3h，125℃恒溫2h），檢測其金、銀濃度，其曲線圖如下圖3、圖4所示。

圖3 解吸溫度及時間對解吸液中金貴貧液的影響

從圖3中可以看出，諾芮特載金炭中金的解吸在110℃和125℃低溫段其解吸率很低，直至到150℃才突然升高，后逐漸降低直至趨于平衡。

圖4 解吸溫度及時間對解吸液中銀貴貧液的影響

從圖4中可以看出，諾芮特載金炭中銀的解吸在110℃和125℃低溫段其解吸率很高，到150℃后就趨于平衡。

2.3 解吸時間對諾芮特載金炭解吸率的影響

從圖3、圖4中我們可以看出，隨著解吸時間的延長，貴、貧液水樣中金、銀濃度趨于0，即對應其解吸率也趨于一定值。這表明解吸時間達到一定時間后，解吸可逆反應趨于平衡，解吸時間的延長對解吸率的影響不再是主要因素。

3 試驗結果

通過試驗，選擇出解吸諾芮特載金炭的最佳條件為：解 吸 液 濃 度 為 ：ωNaCN%=（0.75～ 0.85）%，ωNaOH%=（1.65～2.05）%；低溫110℃恒溫4h，后升至150℃直至解吸結束；解吸總時間為18h；解吸液流量為（4.5～6.0）m3/h。改善后的生產實踐，結果如下表所示。

表4 改善控制指標后解吸生產數據

改善后金、銀的解吸率分別提高3.66%和5.67%，解吸時間縮短Δh=6.5h，氰化鈉和氫氧化鈉藥耗分別降低3.78Kg/t和8.02Kg/t。

4 結語

（1）按實踐探索出的最佳控制參數控制，金、銀的解吸率都可達到95%以上，解吸時間縮短Δh=6.5h，氰化鈉和氫氧化鈉藥耗分別降低3.78Kg/t和8.02Kg/t。

（2）解吸后貧炭的金、銀品位由原來的147.24g/t和443.41g/t降低至50g/t和80g/t以下。