1、国外黄金炭浆厂的发展现状罗冶，张艳华，高立强(中国恩菲工程技术有限公司，北京 100038)摘要：介绍了国外炭浆厂近年在强化重选回收、搅拌槽充气方式、提炭设备、吸附槽的配置型式、响应环保要求的变化等方面做的改进和提升，以及带来一些工艺流程和设备配置的进步。关键词：金；重选；充气方式；提炭设备；吸附槽配置型式中图分类号：TF831 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2018）06-0000-00Development Status of CIP Plant in AbroadLUO Ye, ZHANG Yan-hua, GAO Li-qiang(China ENFI Engineer
2、ing Corporation, Beijing 100038, China)Abstract：In recent years, a lot of improvements have been made in foreign CIP plant, including intensive gravity separation recovery, gas injection system of agitator tank, carbon extraction equipment, arrangement form of adsorption tank, and positively respond
3、 to environmental protection requirements. Some progress in process and equipment arrangement have been obtained.Key words：gold; gravity separation; gas injection system; carbon extraction equipment; arrangement of adsorption tank目前，炭浆提金工艺仍然是黄金矿山黄金提取的重要方法。随着近些年的发展，国外炭浆提金工艺有了许多显著的进步和发展，在强调重选回收、搅拌槽充气方
4、式、吸附槽串炭和提炭设备的优化、吸附槽配置型式，以及环保要求提高带来的一些变化等方面有了一些明显的进步 1-3，下面就这些新情况进行介绍，供国内同行借鉴与参考。1 重选回收在炭浆厂，采用重选提前回收一部分相对粗颗粒的黄金一直是人们十分重视的问题。随着Knelson、Falcon 等重力选矿设备的发展应用，在磨矿回路中安装重选设备也逐渐为人们所接受。针对重选精矿的后续处理，国内多采用经过摇床处理后直接出售给冶炼厂，而国外规模较大的炭浆厂多采用强化浸出工艺，生产出贵液，然后直接电积得到产品金。强化浸出及电积工艺与技术由澳大利亚 CONSEP、GEKKO 和加拿大 SEPRO 等公司各自开发拥有，其
5、设备配置和工艺过程略有差别，现以澳大利亚 CONSEP 公司的强化浸出及电积系统为例进行简单说明，其系统示意图见图 1。该强化浸出及电积系统主要由精矿储存箱、反应器、浸出液制备及储存箱、循环泵、贵液箱、电解槽及相关的仪表和管路组成，其生产过程大致分为重选精矿由储存箱加入反应器并清洗脱泥、浸出药剂的制备、浸出、贵液的回收及电积、反应器中尾矿的排出等几个工艺环节，这些生产过程都是由仪器仪表控制自动完成的。浸出过程中添加的药剂一般为氢氧化钠、氰化钠、助浸剂等。doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2018 .06.012图 CONSEP 公司强化浸出及电积系统示意图Fig.1 S
6、ketch map of intensive leaching and electrowinning in CONSEP收稿日期；2018-04-17作者简介：罗冶(1968-)，男，吉林人，高级工程师 .该强化浸出及电积工艺的突出优点是浸出多在数小时内完成，金回收率可以达到 95%左右，甚至更高，这与原来的对重选精矿进行摇床精选然后直接氰化的常规做法相比，更加高效、便捷，也有利于金属回收率的提高。由于矿石是在静态下浸出，没有旋转部件，故整个系统的生产成本较低，可自动化连续运行、操作方便。强化浸出后的尾矿经过洗涤后可返回磨矿分级回路进行磨矿，然后再进行常规氰化，这样可以保证矿石中的金得到最充分
7、的回收。在炭浆厂，是否有必要安装重选设备来回收相对粗粒的黄金以及采用重选设备可以达到的金属回收率是需要通过试验来确定的。以 Knelson 为例，需要进行重选适应性试验，获得入选矿石的重选可回收金的 GRG 值（即累计金回收率）。一般来讲，GRG 值达到 25%以上，在炭浆厂采用 Knelson 才具有技术和经济上的可行性。矿石适合重选，采用重选设备及后续的重选精矿处理系统后，所产生的经济效益还是很可观的。据统计，在炭浆厂采用重选设备及后续的精矿处理系统，可以使金的回收率提高 13 个百分点。重选设备与强化浸出及电积工艺的应用，有利于提高炭浆厂的金回收率，降低了后续浸出和吸附环节的氰化物消耗、
8、能耗以及设备等方面的基建投资，提升了炭浆厂的技术经济水平。2 搅拌槽的充气方式国内炭浆厂搅拌槽一直是通过搅拌槽的中空轴进行充气，而国外多已改为与浮选柱充气类似的发泡器，即所说的喷枪，其布置形式也与浮选柱基本相同。这种充气方式可以产生微小的气泡，提高矿浆中空气的弥散效果，从而提高矿浆中溶解氧的浓度、促进浸出动力学、提高浸出速度。由于采用与浮选柱充气类似的喷枪，可以在线进行检修，操作和检修都很方便。这种充气方式的改变可大幅度节省搅拌槽的用气量，据统计，可以节省 30%左右的充气量，从而节省电能，同时可以缩短浸出时间、节省氰化钠等药剂的用量。如果应用到原有搅拌槽改造，在矿浆条件一定的情况下可以提高金
9、的回收率，据统计数据，一些原有炭浆厂搅拌槽充气方式改变后金的浸出率可以提高 12 个百分点。3 吸附槽提炭方式的改变国内炭浆厂炭吸附槽的串炭和提炭多采用空气提升器，空气提升器的供气一般是与搅拌槽供气来自相同的空压机，为了避免用气量突然增大对空压机造成的冲击，通常空气提升器是轮换工作的，因此，完成一次提炭和串炭所需要的时间也较长，给操作带来不便。由于空气提升器为间断工作，每天的工作时间较短，因此，一般来说炭浆厂所配置的空压机容量均较大，大部分时间是在低负荷下运行，不利于节能，而且空气提升器本身的效率也很低，造成很多能量浪费。为了克服以上缺点，国外多采用经过专门设计的提炭泵，这种提炭泵专业上称为旋
10、流泵，也叫自由流泵。其结构特点是，叶轮为开式或半开式，叶片为直叶片并呈放射式分布，叶轮后缩至泵壳后腔，使之与前泵壳之间有较宽阔的轴向空间，这便为固体介质通过泵体提供了良好的条件。当叶轮旋转时，受叶片的推动，进入叶片间的介质与叶轮一起运动。在叶轮出口顶部附近的介质形成了贯通流，而在叶轮中部形成了循环流。贯通流经泵腔出口流出，在循环流的作用下，介质中绝大部分的固体颗粒不经过叶轮而在腔内运动后经泵出口排出，从而最大限度地避免了固体颗粒与叶轮接触而破损，使这种类型的泵成为含炭矿浆输送的理想设备，在炭浆厂炭提升环节得到大量成功应用。该类型的提炭泵有立式和卧式两种安装方式，可以根据需要进行选用。采用提炭泵
11、进行提炭和串炭的工作方式与采用空气提升器时基本相同，一般是每天提炭和串炭 5 次左右，每次开动各个吸附槽的提炭泵 30 min 左右。4 吸附槽的配置型式国内炭浆厂吸附槽多采用台阶式布置和固定式隔炭筛，矿浆利用高差经管路从前面的吸附槽逐步自流到后续的吸附槽，在槽体上设有排矿箱，矿浆管路也设有旁路，利用锥阀来控制管路的切换，以方便吸附槽和隔炭筛的检修。目前，国外炭浆厂采用炭浸工艺的较多，在吸附槽布置方面，已演变为吸附槽水平布置，每个炭吸附槽设有矿浆提升搅拌泵，该搅拌泵与隔炭筛做成一体，槽体中的矿浆通过筛网进入圆筒形的隔炭筛中，再由提升搅拌泵提升一个较小的高度进入槽体外的矿浆溜槽，然后进入后续的吸
12、附槽。隔炭筛与矿浆提升搅拌泵做成一体后有利于隔炭筛的检修，当筛网堵塞到一定程度时，可以将隔炭筛与搅拌泵一起移出，进行清理和检修后再安装回原位。吸附槽外设有矿浆溜槽，溜槽上设有分支管路进入后续的吸附槽，每个分支上设有闸板阀来控制矿浆的进入，当有吸附槽需要检修时，可将溜槽上该分支的进浆管路关闭。隔炭筛与矿浆提升搅拌泵的示意图见图。图 隔炭筛与矿浆提升搅拌泵的示意图Fig.2 Sketch map of carbon barrier screen and slurry lift agitator pump这种配置型式的优点是，当吸附槽矿浆流量较大时，隔炭筛比较容易清理，设备的运转率较高，而且吸附槽上
13、面的操作平台是水平的，便于人员操作，且吸附槽基础投资也较少。国外的浸出和吸附槽，通常是露天布置，由于上部的操作平台是水平的，其传动部和搅拌器检修和吊装通常是采用门式起重机，起重机的轨道设置在浸出和吸附槽操作平台的两侧，即满足了设备检修需要，又节省了基建投资。5 搅拌槽的密闭处理在氰化浸出过程中，矿浆搅拌槽中会有微量的氰化氢等有毒气体逸出。随着环保要求的提高，国外有的国家已强制要求氰化矿浆搅拌槽必须进行密闭处理，将逸出来的有毒气体收集起来进行吸收处理。实际应用中是在搅拌槽上方设置密闭集气罩，收集外溢的氰化氢气体，经过玻璃钢洗涤塔洗涤后，达标排放到室外大气中。吸收液采用氢氧化钠水溶液。洗涤塔级数应
14、根据氢氰酸散发量以及当地的排放限值要求通过计算来确定。6 污水处理氰化污水处理的方法主要有普鲁士蓝法、Cominco 硫化铁法、酸化法、生物降解法、离子交换法、电化学氧化法、杜邦卡斯通 H2O2 法、臭氧法和碱氯化法。目前，国内应用较多的还是碱氯化法，但使用该方法有一些明显的缺点：矿浆 pH 需保持在 10.5 以上、药剂成本较高、不能去除铁氰洛合物、处理后的污水总氰浓度较高，且其中的铁氰络合物易分解，释放出游离氰。目前国外应用较多的处理工艺是 SO2空气法，也称为 INCO 法，这种处理污水方法工艺过程安全可靠，处理后的污水总氰浓度可以达到 1 mg/L，且处理成本较低，一般情况下生产成本是
15、碱氯化法的二分之一左右。采用该方法，尾矿中氰化物氧化生成 CNO-：CN-+SO2+O2+H2OCNO -+H2SO4氰化物的氧化反应被存在于矿浆中的铜离子催化，通常所需的铜离子浓度在所处理的矿浆中已经足够，当铜离子浓度不够时，需要加入硫酸铜溶液。处理工艺要求的 pH 范围是 810，使用的药剂通常是亚硫酸钠或硫代硫酸钠，处理时矿浆中需要充入空气。7 结语通过国外炭浆厂几个主要生产环节的进展情况介绍，可以了解到其主要的发展现状和当前的技术水平，可以为国内黄金行业同行、有关矿业公司开阔思路、拓展视野提供助力，对相关企业走出去、开拓国际业务也具有很好的借鉴意义。参考文献1 BAHA E，ABULNAGA P E. Slurry Systems HandbookM. McGRAW-HILL，2002.2 徐天允. 金的氰化与冶炼M. 沈阳：沈阳黄金学院， 1985.3 张金钟，姜良友，吴振祥. 尼尔森选矿机及其应用J. 有色矿山，2003（3）：28-37.
