油脂对金矿石全泥氰化炭浆选矿工艺的影响及解决办法

发表时间:2021/3/18   来源:《科学与技术》2020年33期   作者:曲云峰
[导读] 解决油脂对活性炭的影响是炭浆工艺平稳运转的关键。
        曲云峰
        吉林省广顺矿业股份有限公司 吉林敦化133700

        摘要:在全泥氰化炭浆选金工艺中,依靠活性炭的吸附性从矿浆中吸附已溶金转换为载金炭,活性炭吸附能力的变化直接影响碳浆法提金的选矿回收率,而选矿设备运转产生的油脂对活性炭的吸附性影响较大,解决油脂对活性炭的影响是炭浆工艺平稳运转的关键。
        关键词:活性炭、吸附性、油脂、选矿回收率、炭浆工艺
        全泥氰化炭浆选金工艺是指将金矿石通过碎矿、磨矿工艺磨碎制成矿浆(-200目含量占90-95%以上)后,首先在碱性条件下通过氰化钠浸出,在用活性炭直接从矿浆中吸附已溶金转换为载金炭,载金炭经高温高压解析电解后获得金泥,金泥通过湿法冶炼工艺转化为高品位金粉的工艺。此工艺包括准备原料、加氧搅拌氰化浸出、活性炭逆流吸附、载金炭高温高压解吸电解、金泥湿法提纯熔炼铸锭、活性炭酸洗或加热再生和含氰污水处理等七个作业阶段。本文所要论述的是针对活性炭逆流吸附阶段油脂对活性炭吸附溶金能力的影响,以及受到污染的活性炭如何活化再生恢复其吸附能力。
        活性炭显示出大吸附容量的主要原因是由于活性炭拥有非常多的孔隙,孔隙壁的总面积在500-1700㎡/g。
        活性炭有三种孔隙结构,这三种孔隙都有各自的吸附特性,而对吸附起决定作用的则是微孔。但是,直接分布在活性炭外表面上的微孔是很少的,通常由大孔中分出过渡孔,进而再由过渡孔分出微孔,因此,吸附质要吸附于微孔中,必须先经过大孔和过渡孔。
        由于矿石、外部环境和工艺过程等的影响,矿浆中会含有一定量的有机物,如机械油、腐殖酸、浮选药剂、絮凝剂等。这些有机物会被活性炭吸附,占据炭的微孔内表面,降低吸附效率。腐殖酸于Au(CN)2—发生反应,还会降低(CN)2—向活性炭表面的扩散速度;另外,它们会使活性炭的微孔中毒,降低活性炭的吸附性能。
        有些矿石中含有微小的含炭物质,在经过磨矿、浸出时,这些微小的含炭物质会吸附部分产品,且此类炭物质无法回收或回收困难,对于选矿回收率影响较大,。南非Mintek(政府冶金研究所)进行了一系列研究,试图通过添加某种试剂(如陈旧汽车油、胺类、烷基或芳基磷酸等),使矿石中的碳在氰化浸出之前有效的钝化,使之不再吸附溶解金。研究表明,采用这种方法总体效果不理想。尤其对炭浆工艺来说,油脂虽然钝化了矿石中的炭,但对系统添加的活性炭影响更大,因此此种方法是不可行的。
        我国某金矿,采用全泥浸出碳浆吸附加高温高压无氰解析点解工艺的选矿厂,在试生产阶段便出现过由于油脂进入系统工艺,导致活性炭吸附能力受到影响,从而导致尾液指标持续偏高。
        该金矿选矿厂工艺设计处理量为800t/d,使用的是24目椰壳炭。在试生产阶段该选矿厂处理矿量在650t/d,矿石入选品味偏低,正常情况下不可能出现尾液指标偏高现象。在试生产第一个月时尾液指标在0.04g/t以下,一个月后指标持续增长达到0.08g/t。起初该选矿厂认为系统碳含量略低,开始向系统补加新碳,系统内碳含量由起初的15t增加至30t后尾液指标仍然不稳定。
        后经调查得出,指标持续偏高的原因,是两台球磨机四个轴瓦均存在不同程度的漏油现象,每周约有300L液压油流入球磨车间地沟,在通过回收泵进入系统工艺,如此庞大数量的油脂全部进入吸附槽内,活性炭吸附了大量油脂,导致活性炭的吸附速度大大降低。找到原因后该选矿厂立即针对该问题做出应对方案。首先设置拦油装置,产生废油单独回收处理,阻止油脂继续影响椰壳炭的吸附性。

同时增加一套炭在生系统,对经过解析点解处理后的贫炭进行火法在生,有效的处理椰壳炭内吸附的有机物,恢复椰壳炭的吸附能力。经过一段时间的整改,该选矿厂尾液指标均稳定在0.04g/t以下。
        由此可见油脂对全泥浸出碳浆工艺的影响之大,为保证工艺的稳定、指标合格,使用炭浆法提金的选矿厂需要防止油脂进入吸附工艺,影响活性炭的吸附能力,以及掌握受影响的活性炭活化在生的方法。
        防止油脂对碳浆工艺产生影响,最直接的方法便是阻止油脂进入吸附槽内。首先要在产油点对油脂进行回收,一般选矿厂生产用油按照用途分为液压油、齿轮油以及轴承、接触摩擦润滑用油等几累类。漏油主要是秘封有问题,各种秘封胶垫破损,例如圆锥破碎机的O型、T型秘封,球磨机液压油站油管阀门胶圈等等,一但发现及时更换备件,不要出现长时间漏油现象。同时还要有接油装置,在发生漏油现象时即使无人察觉,也可以防止液压油进入系统地沟与地坑,直接与矿石、矿浆接触。全泥浸出碳浆选金工艺由于环保约束,对尾矿管理要求非常严格,工艺有关液体全部回收循环利用,禁止任何外排,因此尾矿脱水车间以及尾矿库机械设备产生的油脂也要严格控制回收。
        产油点回收油脂可以阻止大部分油脂进入工艺,仍会有少量的油脂随着废水废液流入到废液收集池,虽然量少,但会积少成多,系统长时间运转不断积累的油脂会缓慢的破坏系统的稳定性,当发现系统存在问题时已经造成了不可挽回的经济损失。加强生产管理,逐级落实,确保整条工艺无遗漏之处,才会保证工艺正常,生产指标稳定。
        一但工艺中的活性炭被油脂污染后导致吸附效果减弱,影响到工艺指标,我们不能将系统中的活性炭全部置换,整批更换活性炭会大幅增加生产成本,同时产生大量的含金物料,给企业带来不便。此时需要将受污染的活性炭进行处理,使其恢复吸附能力。
        有很多方法可以恢复活性炭的吸附能力,常用的有加热再生和酸洗两部分。酸洗可以使用盐酸,也可以使用硝酸。可以再解吸电解作业前进行,也可以在解吸电解作业后进行。国内炭浆厂多在解吸电解作业后进行。国内外生产实践表明,酸洗只能降低炭的无机灰分,除去活性炭上吸附的无机化合物的一部分,对炭的吸附速度和吸附容量改善不彻底。而加热再生则可以除去炭上吸附的有机灰分,并能使大部分无机灰分受热分解。经过加热再生后,炭的吸附速度和吸附容量得到充分恢复,吸附活性可达到或接近新炭水平。因此,加热再生是活性炭恢复吸附速度和吸附容量的主要和必要手段。
        再生效果的好坏取决于再生作业条件的控制。最佳再生条件的制定受多种因素的影响,如活性炭类型、炭被污染的程度、再生设备的性能等。因此不可能制定出一个通用的标准。不过,活性炭再生作业原则上应达到下述目的:再生过程中炭的损失最小,再生炭具有较高的吸附性和抗磨损能力。但炭的吸附活性与抗磨损能力是相互制约的两项指标,即吸附能力越高的活性炭,其抗磨损能力相对越低,反之亦然。因此,必须兼顾各项指标,综合考虑,确定出最佳再生条件。
        结语
        全泥氰化炭浆提金选矿工艺中,油脂对吸附阶段活性炭吸附能力有较大的影响,阻止油脂进入工艺是最彻底的解决办法,炭再生工艺可以增加活性炭的活性,延长活性炭的使用寿命。对于工艺中废弃油脂的控制不仅取决于技术水平,生产管理方面同样重要,优良的管理系统会有效的掌控生产的每一环节。
        参考文献
        [1]王俊.张全祯.炭浆提金工艺与实践.2001.北京冶金工业出版社
        [2]刘炯天.樊民强.实验研究方法.2006.中国矿业大学出版社
        [3]谢光元.张明旭.边炳鑫.樊民强.选矿学2001.中国矿业大学出版社
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