氰化提金工藝自1887年應用于礦山提金銀以來,迄今已有兩百多年的歷史,工藝比較成熟。因具有回收率高,對礦石適應性強,能就地產金等優點,氰化法至今仍是黃金生產的主要方法之一。
通常,氰化法可分為攪拌氰化和滲濾氰化兩大類。其中,攪拌氰化主要用于處理浮選金精礦,或全泥氰化;而滲濾氰化則主要處理低品位含金氧化礦石。
一、攪拌氰化法提金工藝
攪拌氰化法提金工藝主要包括兩類提金工藝流程,一類是經連續逆流洗滌,用鋅粉(絲)置換沉淀回收金的所謂氰化-鋅置換工藝(CCD法和CCF法);另一類則是無須過濾洗滌,采用活性炭直接從氰化礦漿中吸附回收金的無過濾氰化炭漿工藝(CIP法和CIL法)。
1、氰化-鋅置換工藝
氰化-鋅置換工藝(CCD法和CCF法)主要包括浸出原料制備、攪拌氰化浸出、逆流洗滌固液分離、浸出液凈化和脫氧、鋅粉(絲)置換和酸洗、熔煉制錠等作業。
經典氰化-鋅粉置換工藝流程圖
2、炭漿法提金工藝
炭漿法提金工藝(CIP法和CIL法)就是將活性炭放入氰化礦漿中,將已溶解的金吸附在活性炭上,再從活性炭上提取金,主要包括浸出原料制備、攪拌浸出與逆流炭吸附、載金炭解吸、電積電解、熔煉制錠、炭再生等作業。
經典氰化炭漿工藝流程圖
炭漿法(CIP):先氰化浸出,然后加入活性炭在礦漿中吸附金;
炭浸法(CIL):在浸出槽中加入活性炭,浸出與吸附同時進行,即邊浸邊吸。
在CIP流程中,浸出和吸附是兩個各自獨立的作業。在吸附作業中,浸出過程已基本完成,吸附槽的大小、數量和作業條件均由吸附參數確定。在CIL流程中,浸出和吸附作業同時進行。一般來說,浸出作業較吸附作業需要的時間長,因此槽子的大小、充氣和加藥由浸出參數確定。由于吸附速度是溶液中已溶金濃度的函數,為了提高前部吸附槽中已溶金的濃度,同時增加浸出時間,通常在邊浸邊吸前加1~2級預浸。
鑫海在津巴布韋的金礦項目
炭漿法(CIP)與炭浸法(CIL)相比:
1. CIP流程較CIL流程長,但CIL流程中存炭量大、炭濃度低,為串炭而輸送的礦漿量是CIP幾倍(一般為4倍);
2. CIP流程中積壓的金屬量比較大,兩種流程積壓金屬量的分布不同。CIP流程中積壓金屬在活性炭上和溶液中的分布基本相當,但在CIL流程中,金屬主要積存在活性炭上。流程中溶液的含金量也不相同。
3. CIL比CIP流程溶液中含金品位高,這是由流程結構決定的。CIL流程是邊浸邊吸附,不斷有新的溶解金進入溶液,所以溶液中的金不斷得到補充,溶液中含金量相對較高。CIP流程是單一吸附,溶液中已溶金的補充量很小,所以金的品位較低些。
金礦CIP項目現場
二、滲濾氰化法提金
滲濾氰化法也是氰化浸出工藝之一,基于氰化溶液滲透通過礦石層而使含金礦石中的金浸出,適用于砂礦和疏松多孔物料。
滲濾氰化浸出法有池浸和堆浸兩種工藝,滲濾氰化浸出液,再用活性炭吸附或鋅粉(絲)置換處理。
1、池浸工藝
滲濾浸出一般在滲濾浸出池中進行,浸出池通常采用木池、鐵槽池或水泥池。池底水平或稍傾斜,呈圓形、長方形或正方形。池內裝有帶孔耐酸板制成的假底,假底上鋪以濾布,濾布上面蓋以裝有木條或耐腐金屬條的柵格。浸出時,將礦石裝于池中,池上方加入浸出劑,浸出液從假底下部流出。假底用于過濾和支承礦石。
滲濾池浸出所需時間,不僅取決于溶劑對礦物的溶解速度,還與溶劑在物料層中的滲透速度密切相關。而滲透速度則主要取決于裝料高度、物料孔隙率、含淤泥程度、浸出劑粘度以及物料本身的特性等因素。
2、堆浸工藝
堆浸主要是將開采的礦石轉運到預先備好的堆場上筑堆,或直接在堆存的廢石或低品位礦石上,用氰化浸出液噴淋或滲濾,使溶液通過礦石而產生滲濾浸出作用,浸出液多次循環,反復噴淋礦堆,然后收集浸出液,再用活性炭吸附或鋅置換,貧液返回堆浸作業循環使用。
堆浸工藝流程圖
堆浸場址一般選擇靠近采場、運輸方便的緩坡山地(自然坡度5-15?),先清除雜草和浮土,然后夯實,修筑成坡度為5?左右的地基,兩邊高中間稍低,便于浸出液集中流入貯液槽,堆場上鋪上土工膜防止滲漏。堆場四周修筑0.4米土埂并作防水溝,防止雨水流入場內。在堆礦石之前先堆0.3米厚的大塊貧礦。
堆浸工藝提金
堆浸氰化法生產成本低,可很快投產,堆浸規模可大可小,每堆礦石多可至數萬噸。礦石破碎至一定粒度后堆浸或制粒堆浸。
在選擇具體工藝流程前,建議各礦主提前做好選礦試驗,根據選礦試驗結果來確定合適的氰化提金方法,同時結合自身選廠規模、選廠條件、投資成本等多方面因素進行取舍,最終實現技術、經濟指標之間的平衡。