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CIL(炭浸出)工艺是一种将活性炭吸附剂直接放入浸出液中处理矿浆的先进方法,广泛应用于金矿提取。它将浸出和吸附结合为单一操作,效率高且环保,因而在采矿业中得到广泛应用。
CIL工艺的核心在于将含金矿石破碎、磨碎后浸入含氰化物的溶液中。金在氰化物溶液中被氧化为[Au(CN)₂]⁻离子,形成可溶性金氰化物。随后,利用活性炭的强吸附性能,吸附溶液中的氰化金离子,从而实现金的提取。
CIL工艺包括七个主要操作阶段:原矿准备、矿浆除杂、浸出前浓缩、浸出炭吸附、解吸电解、冶炼和活性炭再生。
在CIL工艺提取金矿石之前,需要进行原矿准备。这一工序主要包括破碎和磨矿,将含金矿石破碎并磨成细粒,以增加浸出表面积。根据选矿试验报告确定磨矿细度,破碎和磨矿后的物料细度通常达到-200目占比85%~90%。
浸出前必须去除矿浆中的木屑等杂质,以避免这些杂质吸附矿浆中的金并混入富炭中。同时,防止木屑堵塞管道和炭分离筛网。在除杂操作中可适当加入除垢剂,减少活性炭表面和筛网上的结垢。除屑通常在磨矿过程中进行,常用的除屑设备为中频直线振动筛,也可采用螺旋筛或圆筒筛。除屑筛的筛孔尺寸需要在保证筛面不漏水的前提下尽量小。
矿浆的浓度会影响浸出时间和活性炭的悬浮状态。磨矿分级后的矿浆浓度通常在18%-22%之间,因此在浸出前需要通过浓缩机对矿浆进行脱水。建议使用高效浓缩机,其占地面积小且浓缩效率高。
CIL工艺的特点是同时进行浸出和吸附。将除杂浓缩后的矿浆泵入阶梯式排列的高效浸出槽中,通常配置5-12个浸出槽串联。在前一或两个浸出槽中加入氰化物,在后面的浸出槽中加入活性炭。每个浸出槽都装有炭筛,用于分离活性炭与矿浆。活性炭与矿浆以逆流方式吸附,从最后一个浸出吸附槽加入新鲜活性炭,从第一个浸出吸附槽放出载金炭。吸附后的矿浆经气力提升器送至炭提升筛,分离矿浆与活性炭。经过筛分和漂洗后的矿浆被送往解吸电解作业。经过此方法吸附后的矿浆溶液金品位通常为0.01-0.03g/m³。
载金炭的解吸通常采用高温高压解吸法。在高温高压条件下,向解吸体系中加入易被活性炭吸附的阴离子,置换出[Au(CN)₂]⁻,得到金泥和废炭,实现金的解吸。解吸后的金泥再用电解沉积或其他方法回收金。
得到的金泥经过简单的酸洗和除杂后,可直接冶炼成金锭。采用湿法冶金,金锭纯度可达99.99%以上。
脱附后的活性炭首先用酸洗除去聚集体,返回使用几次后需进行热活化,恢复炭的吸附活性,即可循环使用。
CIL工艺作为一种高效的金矿提取方法,因其高效性、经济性和环境友好性,在采矿业中得到了广泛应用。通过优化工艺流程,CIL工艺不仅提高了金的回收率,还减少了环境污染,为金矿提取提供了一种可持续的解决方案。
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