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黃金精煉用活性炭

日期 :2025-05-14
分類: 活性炭
椰殼活性炭以其發達的孔隙結構、較高的比表面積和優異的吸附性能,成為現代黃金提煉中不可缺少的材料。本文將全面介紹椰殼活性炭在金精煉中的應用流程,從原料準備到最終金回收,涵蓋炭漿法(CIP/CIL)和堆浸兩個主要流程,並詳細分析活性炭的回收過程。通過了解這個完整的流程,讀者將掌握椰殼活性炭在黃金冶金中的關鍵技術要點,包括氰化處理、吸附機理、解吸過程以及活性炭的性能指標要求,為提金工藝的選擇和優化提供專業參考。
碳漿工藝流程

提金前的選礦和氰化

提金的第一步就是對含金礦石進行適當的預處理和氰化,這是後續椰殼活性炭有效吸附金的前提。此階段的工藝選擇和處理質量直接影響整個精煉過程的效率和回收率。

礦石破碎

礦石破碎和磨碎是提金的基本工藝。根據後續處理工藝的不同,對礦石粒度有不同的要求:對於堆浸,通常需要將礦石破碎至粒度範圍為10-50毫米;對於堆浸,通常需要將礦石破碎至粒度範圍為10-50毫米;碳漿法則要求將礦石磨至較細的300目(約0.05毫米),以增加金與氰化物溶液的接觸面積。現代金礦常採用多級破碎(粗碎、中碎、細碎)和球磨機粉磨工藝,以保證礦石達到理想的粒度分佈。

氰化

氰化是從礦石中溶解金的關鍵步驟。在此過程中,金與氰化物反應生成可溶性氰化物金絡合物,其公認的化學反應式為:4Au + 8CN⁻ + O2 + 2H2O → 4[Au(CN)2]⁻ + 4OH⁻。該反應需要在嚴格控制的pH環境下進行,最適pH值為10.3左右。如果pH值過低,氰化物會以劇毒氫氰酸的形式揮發,不僅會造成安全隱患,還會降低金的溶解效率; pH值過高,可能會影響活性炭後續的吸附性能。

不同金精煉工藝對礦石粒度的要求
工藝類型 適用礦石尺寸 適用礦石特性 工藝特點
堆浸 10–50 毫米 低品位氧化礦(一般<2克/噸) 投資低,適合大規模低品位礦石
紙漿碳/浸出碳 (CIP/CIL) ~300 目(0.05 毫米) 所有牌號,特別適用於泥礦石 高回收率(高達 93–94%),節省氰化成本
傳統氰化和鋅替代 ~200 目(0.075 毫米) 中品位精礦 工藝成熟,但固液分離要求高

氰化過程中使用的試劑主要有:
- 氰化鈉(NaCN):用量一般為0.4-0.5公斤/噸礦石
- 石灰(CaO):用於調節pH值,用量0.25-3公斤/噸礦石
- 氫氧化鈉(NaOH):輔助調節pH,用量0.1-0.2公斤/噸礦石

氰化時間根據礦石性質和工藝流程而異,一般需要12-48小時。在此階段,除了金之外,銀等貴金屬也會優先溶解,形成相應的氰化物絡合物。值得注意的是,由於氰化物的毒性和環境風險,現代黃金冶煉廠必須配備完善的環保設施,嚴格處理廢水和廢氣,並逐步探索無氰或低氰提金技術作為替代。

對於不同類型的礦石,氰化處理方法也不同。氧化礦石通常更容易處理,可以直接氰化;而難以處理的礦石,如硫化礦,可能需要預氧化(如焙燒、生物氧化或高壓氧化)才能有效氰化。另外,對於粘土含量較高的礦石,由於固液分離困難,常規氰化-鋅置換工藝效果不佳,更適合採用碳包漿法直接處理礦漿。

經過氰化處理後,含金溶液(用於堆浸)或泥漿(用於泥漿碳)即可進入椰殼活性炭的吸附階段。金現在以 [Au(CN)2]⁻ 絡合物的形式存在於液相中,這是活性炭有效吸附的關鍵形式。

活性炭提煉黃金的工藝流程

在金精煉行業中,椰殼活性炭吸附金主要有兩種工藝:堆浸和碳包漿。雖然這兩種方法都是利用活性炭的吸附特性來回收金,但在工藝流程、設備配置和適用條件方面存在顯著差異。選擇哪種方法主要取決於礦石性質、金品位、投資預算和環境條件等因素。
碳漿工藝流程

堆浸工藝

堆浸是一種相對簡單、投資低的提金工藝,特別適合處理低品位氧化礦石(通常金品位在2克/噸以下)。該方法的核心是利用氰化物溶液浸出破碎礦堆,使金溶解富集,然後用椰殼活性炭從氰化物溶液中吸附金。

堆浸的具體操作步驟如下:
碳漿工藝流程
1、選礦:將原礦破碎至粒度10-50毫米,有時進行造塊,以提高滲透性。破碎後的礦石堆放在不透水襯板上,形成高度可達5-15米的礦石堆。
2、氰化浸出:用一定濃度的NaCN溶液(一般為0.03-0.1%)通過噴霧系統從上到下均勻地淋洗礦堆。這個過程持續數周至數月,直到洗脫液中的金含量達到經濟上可回收的濃度(通常為1-10ppm)。
3、活性炭吸附:收集富金氰化物溶液(稱為貴液),並通過一系列裝滿椰殼活性炭的吸附柱(通常為4-6個)。氰化金絡合物[Au(CN)2]-選擇性地吸附在活性炭的微孔結構中。吸附柱通常以逆流方式排列,新鮮活性炭首先接觸金濃度較低的溶液,而載金炭接觸金濃度最高的溶液,以最大限度地提高金回收率。
4、貧液處理及循環:活性炭吸附後的“貧液”(金含量降低至0.01ppm左右)可補充氰化物和石灰,返回噴霧系統,實現試劑循環利用,降低成本和環境負擔。


堆浸的優點是操作簡單、投資成本低,特別適合邊遠地區的小型或低品位礦床。但該方法也有一定的局限性:黃金回收率普遍較低(60-80%),受氣候條件影響較大(冬季寒冷地區可能無法操作),佔地面積較大。另外,堆浸對礦石類型有選擇性,更適合滲透性氧化礦石,而對於粘土含量高或硫化物含量高的礦石則效果不佳。

碳漿工藝流程
碳漿工藝流程

碳漿法 (CIP) 是現代黃金提取中更先進、更高效的工藝。特別適合處理傳統氰鋅交換工藝難以固液分離的中高品位礦石(通常>1g/t)和含泥量高的礦石。

碳漿工藝具體操作步驟如下:
碳漿工藝流程
1、選礦:將原礦破碎、細磨,通常細度為300目(0.05毫米)左右,形成礦漿。研磨細度對金回收率至關重要,需要保證金顆粒充分解離。
2、氰化浸出:研磨後的漿料進入一系列(通常為5-8個)攪拌槽,其中加入氰化鈉和石灰,在pH 10-11下進行氰化浸出。在CIL工藝中,活性炭直接添加到浸出槽中; CIP工藝中,氰化物浸出完成後進行碳吸附。
3、炭吸附:漿液通過一系列(通常為4-6個)吸附罐,每個吸附罐均裝有椰殼活性炭和攪拌裝置。活性炭與漿料的流動方向相反——新鮮活性炭被添加到最後一個吸附罐(金濃度最低),而載金炭則從第一個吸附罐(金濃度最高)取出。這種配置最大限度地提高了黃金回收率。
4、炭與漿料的分離:每個吸附罐均配有篩網(一般為28目左右),防止活性炭隨漿料流失。篩網需要定期用壓縮空氣清潔,以防止堵塞。
5、尾礦處理:吸附後的尾礦漿液經水洗、氰化破壞處理(如採用雙氧水或SO2/空氣法)後排入尾礦池,達到環保標準。


碳漿法金回收率通常較高,可達90-95%。例如,河南令湖金礦採用碳漿法,總回收率達到93-94%。該方法的主要優點是省去了昂貴的固液分離過程,特別適合加工粘土含量高、難以過濾的礦石。此外,碳漿法對金具有良好的吸附選擇性,可以有效減少雜質金屬的共吸附。

結論

在實際工業生產中,椰殼活性炭的吸附性能對於這兩個過程的效率至關重要。優質椰殼活性炭應具有發達的微孔結構(碘值≥900-1200mg/g)、較高的機械強度(球磨強度≥98%)和合適的粒度(通常為6-12目或8-16目)。這些特性保證了活性炭在高氰化物和強鹼性環境下的長期穩定性,以及抵抗礦漿磨損的能力,從而減少金的損失。

竹林可以提供高品質的椰殼活性炭。如果對金回收活性炭有任何要求或疑問,請隨時與我們聯繫。

黃金回收活性炭詢價
金活性炭的K值和R值是多少?

K值——吸附能力的指標
K值代表活性炭能吸附的最大金離子量。 K值越高,表明活性炭能夠吸附和保留更多的金,是判斷吸金活性炭質量的關鍵指標之一。

R值——吸附速度的指標
R值代表活性炭吸附金離子的速度,反映活性炭的動力學特性。 R值越高表示吸附速度越快,適合處理量大、循環速度高的系統。
所以高K值和高R值意味著高質量的活性炭,吸附速度快、容量大、效率高。
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