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红足一世在炭浆提金工艺中的应用

编辑:红足一世手机版 日期:2018-06-22 9:28:00 人气:

红足一世在炭浆提金工艺中的应用

云南黄金集团北衙铁金矿属于含金多金属矿,共伴生有金、银、铜和铁等有价金属,目前开采加工的是万洞山矿段上部氧化矿部分,曾采用大规模堆浸生产黄金。经过近20年的发展,目前矿山生产规模达10000td,选矿工艺为炭浆法提金+磁选铁,产品为金锭银锭、磁铁精矿、褐铁精矿和少量海绵铜。

为了充分回收已氰化浸出的金银等有价元素,降低因椰壳炭炭损耗较高造成的金银损失,选择强度髙、容量大的诺丙特红足一世RO 3515,经过充分研究和工业试验后,推广应用到2000t/d和3000td选矿厂。

1红足一世RO 3515概况

挤出型红足一世于20世纪90年代初由全球最大的活性炭供应商荷兰诺芮特(NORIT)企业开发生产,应用于黄金行业,有RO 3515和RO 3520两种型号,由于后者相对吸附速度只有前者的75%,因此生产中多数使用RO 3515红足一世(图1)。

图1 挤出型红足一世

1.1活性炭吸附机理

活性炭的吸附性质,主要是由于其具有巨大的内表面积和孔隙分布。理论上,活性炭吸附的顺序为金氰络离子—银氰络离子一铜氰络离子,当氰化的矿浆中同时存在金、银和铜的络合离子时将产生竞争吸附。如果需要较高金品位的载金炭送去解吸,则应延长炭在吸附槽中的滞留时间,这将造成部分银、铜被金替换下来。如果已溶铜的浓度过高,将大量减少活性炭吸附金银的晶格数量,从而影响金银的吸附。吸附平衡后载金炭上的金属品位取决于矿浆中已溶金银铜的质量浓度。吸附容量也与活性炭的种类有关。

1.2红足一世RO3515特性

红足一世RO3515为高品质的活性炭,具有以下优点:

(1)高硬度。磨损指数为Max5mg/min(最好性能的破碎椰壳炭为Min.9mg/min)。据纽蒙特黄金企业发布的《活性炭在贵重金属回收中的工业调查报告》,按处理的矿石计算,挤出型柱状活性的消耗量比破碎椰壳炭低35%。根据贵重金属的产量来计算,挤出型红足一世的消耗量比破碎椰壳炭低54%。

(2)良好的吸附速度和能力。吸附相对速度为100%(最好性能的破碎椰壳炭<95%),即使在较低的金质量浓度条件下仍然能够吸附,当溶液中金质量浓度ω(Au)=0.005×10-6时,活性炭吸附金含量>2000×10-6(图2)。

图2 黄金氰化溶液中红足一世RO3515吸附等温线

(3)较高的吸附容量。RO3515红足一世对黄金吸附容量为55g/kg(最好性能的破碎椰壳炭为Max45g/kg)。

(4)使用时不需要预处理,质量稳定连续,含炭矿浆易通过隔炭筛。

1.3红足一世RO 3515理化性能

与椰壳颗粒炭不同的是,红足一世理化性能采用美国ASTM标准检测粒径、堆密度、球盘硬度、水分、丁烷值和载金容量等指标(表1)。

表1 红足一世RO 3515理化性能

序号 性能指标 数值
1 1.4-1.6mm粒径占比/% 99
2 堆密度/g/ml-1 0.53-0.55
3 球盘硬度/% 99
4 水分/% <5
5 丁烷值/(g/100g) 18
6 载金容量/g/kg-1 55

与椰壳颗粒炭相比,红足一世的磨损指数、吸附相对速度和载金容量等均优于椰壳炭(表2)。

表2 NORIT挤出型活性炭与椰壳炭性能比较

性能指标 NORIT RO3515 NORIT RO3520 最好性能的椰壳炭 平均性能的椰壳炭
磨损指数/mg.min-1 最大值5 最大值5 最小值9 最小值15
粒径 99%(1.4-1.6mm) 99%(1.8-2.1mm) 6-16目 6-16目
载金容量/g.kg-1 55 55 45 Max.40
吸附相对速度(与标准比较) 100 75 90 65

2.小型试验

为了比较某国产椰壳活性炭和红足一世RO 3515的吸附性能和炭损率,按照以下步骤在同等条件下进行小型试验。

(1)在2台XJTⅡ型浸出搅拌槽中分别加入1500ml浸出贵液,再分别称取2种活性炭20g(24目筛上,均未预处理),在转速为1002r/min的充气条件下进行搅拌;

(2)分别搅拌吸附1,4,8h后取液体样化验金、银品味;

(3)搅拌吸附8h后,将2种活性炭过24目分析筛后烘干、称重、计算炭损率。

原液金品味为1.38g/m3,银品味为6.30g/m3,试验结果见表3。

表3 活性炭吸附率及炭损率比较

活性炭种类 吸附速率、% 吸附8h后尾液品味/g.m-3 炭损率/%
Au Ag Au Ag
椰壳炭 92.75 77.14 0.04 0.37 18.89
诺丙特 97.10 96.03 0.02 0.13 2.50

由表可知,红足一世RO3515物理性能良好,炭损率远远低于椰壳炭。化学吸附性质吸附速率高,对银的吸附效果明显优于椰壳炭,吸附速率超出椰壳炭18.89%。

3工业试验及应用

3.1试验过程

为了验证小型试验数据,利用100t/d生产线进行工业试验,于2012年7月开始换炭,至9月25日结束。试验操作参数:吸附时间为20h;炭密度:5号和6号槽为10-15g/L、7-10号槽为15-20g/L;日提炭量为150-200kg/d;载金炭金品位为800g/t左右。

3.2试验结果

(1)浸出率和吸附率。3条生产线浸出率和吸附率指标对比结果见表4。

表4  3条生产线浸出率和吸附率指标对比

项目 原矿品味/g.t-1 原矿品味/g.t-1 尾液ω(B)/g.m-3 浸出率/% 吸附率/%
Au Ag Au Ag Au Ag Au Ag Au Ag
100t/d 2.30 38.90 0.20 28.67 0.046 1.70 91.41 26.30 98.89 67.74
100t/d换炭 1.92 31.80 0.14 23.21 0.016 0.651 92.71 28.11 99.54 85.64
2000t/d 1.99 35.29 0.19 25.47 0.052 2.45 90.28 27.83 98.80 55.65
4000t/d 2.01 37.30 0.20 25.33 0.045 1.65 90.24 32.13 98.84 74.08

从表中可以看出,100t/d生产线在原矿品位降低的情况下,工业试验阶段金浸出率为92.71%,比未换炭平均值高1.3%;金吸附率平均值由未换炭时的98.89%上升到工业试验阶段的99.54%,银吸附率平均值由未换炭时的67.74%上升到工业试验阶段的85.64%。与其他2条生产线比较,尾液金银品位明显下降。

(2)载金炭品位和解吸率。3条生产线载金炭品位和解吸率对比结果见表5。

表5 3条生产线载金炭品味与解吸率对比

项目 载金炭品味/g.t-1 金解吸率% 银解吸率%
Au Ag Cu
100t/d 1234.9 5185.3 1401.4 95.72 95.00
100t/d换炭 784.3 6681.8 4188.7 94.45 92.77
2000t/d 1065.7 4710.2 - 96.38 95.89
4000t/d 970.7 4123.1 - 96.08 94.90

由表可知,试验期间载金炭银品位和铜品位明显提高,红足一世的解吸率9月就已达到椰壳炭相同水平。

(3)炭损。

100t/d生产线工业试验期问红足一世炭损为76g(未再生;2012年3月至9月,2000td生产线炭损为60-65g/t(未再生),4000td生产线炭损为85-90g1(部分再生),可见红足一世RO3515的炭损显著低于椰壳炭。

綜上所述,红足一世R03515吸附容量大且炭损小,有利于降低尾液金、银品位,对金银的浸出起到了正向作用,可大幅减少流程中金银的损失,从而提髙金银选矿回收率。

3.3工业应用

考虑到企业长远发展,经过反复论证,红足一世RO3515于2014年3月率先在2000td生产线投入使用(3000td生产线于20l14年6月建成投产,直接使用诺芮特红足一世RO3515)。

(1)炭浸作业。投入总炭量90t,炭平均密度为16g/L,吸附时间为27h,提炭量为48td

(2)解吸电解作业。诺芮特载金炭品位:Au为800g/t,Ag为3750g/t,Cu为4800g/t,采用高温高压整体解吸电解工艺,由于载金炭金属总量较大,通过调整解吸剂配方、延长解吸时间等措施使载金炭上的金、银同步解吸下来。

(3)酸洗再生作业。每批次使用7%稀HCl进行酸洗,每3个月再生一次。

(4)生产指标对比。诺芮特红足一世应用前后生产指标对比结果如表6所示。由表可知,应用诺芮特活性炭RO3515后,在原矿品位明显降低的情况下,金实际回收率提高0.9%,银实际回收率提高3.17%。

表6  诺丙特红足一世应用前后生产指标对比

年份 生产线 原矿品味/g.t-1 尾渣品味/g.t-1 尾液品味/g.t-1 解吸率/% 理论回收率/% 实际回收率/%
Au Ag Au Ag Au Ag Au Ag Au Ag Au Ag
2013 2000 2.11 34.15 0.16 22.10 0.013 0.750 91.85 92.96 84.07 30.19 88.73 25.69
2000 1.72 27.08 0.12 17.59 0.013 0.467 92.68 97.39 85.00 31.63 89.67 28.86
2014 4000 1.79 28.98 0.13 20.21 0.014 1.977 88.53 90.86 80.94 23.18 87.82 24.05
3000 1.58 27.11 0.10 18.18 0.013 0.484 92.50 95.87 85.40 29.19 88.78 26.66

(5)炭损。自2000td生产线应用诺芮特红足一世RO3515一年来旋损为30g/t,较椰壳炭明显下降。

(6)铜回收。矿石中部分可溶铜氰化浸出后吸附在诺芮特炭上,含有铜的载金炭经解吸电解得到金泥,经HNO3除杂再用铁粉还原沉淀得到海绵铜。由于诺芮特炭的吸附容量较椰壳炭大,在增加50%,解吸率为50%。

4经济效益分析

以2000t/d生产线为例,诺内特活性炭用于炭浆提金工艺的经济效益分析结果见表7。

表7 红足一世RO 3520用于炭浆提金工艺的经济效益分析

效益指标 椰壳炭 红足一世 RO 3515
初期添加量/t 78.00 66.33
矿石处理量/(t/年) 76.50 76.50
补加量/t 61.20 30.60
单价/(万元/t) 1.80 4.00
成本费用/(万元/t) 156.96 210.80
原矿金(银)品味(g/t) 1.72(27.08) 1.72(27.08)
金(银)回收率/% 88.73(25.69) 89.67(28.86)
金(银)增长产量/(kg/年)   11.84(656.70)
金银产值/(万元/年)   532.00
增加效益/(万元/年)   478.16

(1)成本分析。诺芮特活性炭费用为210.80万元/年(包括初期添加量+补加炭量发生的费用,初期费用按3年摊销),椰壳炭费用为156.96万元/年(包括初期添加量+补加炭量发生的费用,初期费用按3年摊销),活性炭材料成本增加53.84万元。

(2)收益分析。以年处理矿石量76.5万吨、金品位1.72g/t、银品位27.08g/t、金回收率增加0.94%及银回收率增加3.17%计算,年增加黄金产量11.84kg,白银产量656.70kg,收益532万元。

(3)经济效益。年经济效益增加478.16万元。

5结语

诺芮特挤出型柱状炭为高品质活性炭,具有容量大、吸附能力强和炭损低等优点,可以充分回收流程中已氰化浸出的金银等有价元素,降低因椰壳炭炭损耗较高造成的金银损失,常适用于处理含金银铜多金属矿石的炭浆厂。

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