CIL工藝介紹

文章作者： 劉強 選礦工程師

1

碳浸法的應用

炭浸法（CIL）是在全泥氰化鋅粉置換提金工藝的基礎上發展起來的，主要由浸前濃密，浸出吸附，載金炭解吸電積，炭的酸洗及熱再生，藥劑制備，污水處理和金的熔煉等工序組成。炭浸法的特點在于浸出和吸附兩個作業同時進行，節省了攪拌槽，投資省。近年來新建的濕法提金廠普遍采用這種工藝。

炭浸法適用于處理低硫含泥多的氧化礦，對含銀高的金礦不適合，一般金銀比例不能超過1:5。國內使用炭浸法最佳條件為：PH=10-11，氰化鈉濃度不低于0.015%，活性炭的粒度1-3.35mm，炭的種類為椰殼活性炭，浸出礦漿濃度為40-45%

2

氰化前的準備

采用炭浸法提金工藝，在氰化浸出之前，除了礦石的破碎，磨礦之外，除屑、礦漿濃縮和添加除垢劑也是必須的。

2.1 除屑作業

礦漿中的木屑、草根及雜物容易造成管道和篩網的堵塞，而且木屑也會吸金，因此浸出之前，必須將其除去。一般在磨礦流程需要設計兩次除屑作業，分別在一、二段磨礦分級的溢流處。除屑設備多采用中頻直線振動篩，在第一次除屑作業中，也有采用螺旋篩和圓筒篩的，除屑篩的篩孔尺寸，要求在保證篩面不跑流的前提下盡可能的小。

2.2 浸前濃密作業

常見炭浸法提金工藝的磨礦分級溢流細度多為-200目占85-95%，處理浮選精礦的磨礦分級細度則達到-300目占99%以上，溢流濃度多為18-22%，不適宜直接浸出，必須進行礦漿濃密。

濃密設備多采用占地面積小，作業效率高的高效濃密機。

2.3 添加除垢劑

為減少活性炭表面和篩子及其他物體上的結垢，在礦漿浸出前可加入一定量的除垢劑。

3

浸出與吸附

炭浸法的特點為金的浸出和吸附同時進行，浸出段數一般為6-10段，因首槽剛加入氰化鈉，金的浸出量較少，多數炭浸廠將首槽作為預浸槽，后續槽作為浸出吸附槽。在每個浸出吸附槽上均裝有隔炭篩，以分離炭和礦漿，礦漿順向流動，活性炭逆向流動，即新鮮活性炭從最后一臺浸出吸附槽加入，而載金碳從第一臺浸出吸附槽排出，經篩分沖洗后，送至解吸電積作業，經過此法吸附后的礦漿溶液金品位一般為0.01-0.03g/m3。

3.1 氰化浸出

在浸出過程中，氰化物用于浸出礦石中的金和銀，生成金和銀的氰化絡合物。石灰用來保持較高的PH值，以防止生成有毒的氰化氫氣體。在自動化水平較高的炭浸廠，設有氰化氫氣體檢測儀，安裝在浸出和吸附區域。

浸出的主要參數

金、銀與氰化物的反應是需要氧氣參與的，理論上每克金耗氧量為0.04g，但實際生產中氧的消耗要大很多，因礦石中常含有各種金屬硫化物，也要消耗氧氣與氰化物發生反應，實際生產中多用100kpa的中壓空氣從攪拌器的中空軸處通入。空氣流量一般采用轉子流量計控制和計量。

近年來，隨著強化浸出和減少氰化物消耗這兩個關鍵性技術經濟指標的提出，富氧浸出提金工藝（CILO）應運而生。使用CILO的主要優點有：

（1） 加速浸出動力學，減少浸出時間，有時也會增加金銀的浸出率；

（2） 降低氰化物消耗；

（3） 浸出細磨礦石的效果比充空氣攪拌的效果更好；

（4） 能有效的浸出含有較高耗氧礦物的礦石；

河北某金礦，將壓縮空氣攪拌改為富氧浸出，在原有設備不變的條件下，只增加了一臺制氧機組代替原來的空壓機，浸出時間由原來的36-42h縮短為20h左右，金的浸出率也提高了0.89%，氰化物節約0.27kg/t礦石。由于浸出時間的縮短，原套浸出設備的生產能力由300t/d提高到643t/d，創造了明顯的經濟效益。

過氧化氫或雙氧水替代壓縮空氣，均可達到富氧浸出的目的，但具體效果，需要試驗和模擬生產實驗才能予以確定。

3.2 活性炭吸附

常用的活性炭為椰殼活性炭，其具有較好的吸附性能和抗磨損強度；每個吸附槽均應設置隔炭篩，篩網一般選用24目304不銹鋼篩網。

隔炭篩多為圓柱型、V型，也有采用振動篩或其他形式的。

影響活性炭吸附的主要因素有：

3.2.1 活性炭性質的影響

其中包括炭吸附能力的影響，炭強度的影響；炭粒度的影響；

3.2.2 礦漿性質的影響

主要包括粗砂和木屑的影響，礦漿濃度和粘度的影響，礦漿中有機物的影響，礦漿PH值的影響，炭質礦石的影響；

3.2.3 操作參數的影響

操作參數主要包含充氣量，充氣方式，氰化物濃度，流程中存炭量等。

3.3 檢測與控制

在生產過程中，檢測工需要對礦漿濃度、PH值、氰根、底炭密度等進行檢測，一般2小時需要檢測一次，在自動化程度高的選廠，可在線監測和自動調整礦漿濃度、PH值和氰根濃度；操作工需要隨時對充氣量、隔炭篩、礦漿槽面等進行檢查。

4

載金碳的解吸電積

載金碳及礦漿通過提炭泵或空氣提升器揚送到炭分離篩（一般為直線振動篩），在篩上用清水沖洗，將炭與礦漿分離，載金炭進入儲炭槽，礦漿和沖洗水進入第一段吸附槽。

載金碳的解吸方法有幾種，我國常采用的為扎德拉法、高溫高壓解吸法和整體壓力解吸系統。

4.1 扎德拉法

扎德拉法采用0.1%氰化鈉和1%氫氧化鈉溶液作為解吸液，在常壓85-95℃條件下作業，解吸時間為24-72h，該法簡單，投資及生產費用低，但耗時長，作業環境也較差；

4.2 高溫高壓解吸法

高溫高壓解吸法中的解吸液為0.1%氰化鈉和1%氫氧化鈉水溶液，溫度為150-170℃，壓力為0.35MPa,解吸時間僅4-6h即可達到工藝條件。該法大幅度降低藥劑消耗，解吸速度快，炭循環周期短，但該法解吸貴液排出前，必須冷卻，防止沸騰和噴濺；

4.3 整體壓力解吸系統

整體壓力解吸系統基本流程與高溫高壓解吸法類似，但電積作業也處于壓力系統，不會出現沸騰和噴濺情況，且進入電積前無需冷卻，且解吸液僅為5%氫氧化鈉溶液即可。其解吸溫度為150℃，解吸壓力0.5MPa，解吸時間6h左右，電積電壓2.5-3.0V，電積電流250A。該法應用最為普遍。

5

炭的再生

活性炭經過吸附解吸后，就需要再生以恢復其良好的吸附性能，一般分為酸洗再生和熱力再生，酸洗再生采用5%稀硝酸溶液浸泡。根據國內外生產實踐表明，酸洗只能去除炭上吸附的無機物的一部分，只能恢復活性炭的碘值和四氯化碳值，降低碳的無機灰分，對炭的吸附容量和吸附速度改善不完全。經過多次酸洗后，則需要進行熱力再生。熱力再生過程包括干燥、炭化、炭化物的去除、冷卻四個步驟。經過熱力再生后，炭的吸附容量和吸附速度得到充分恢復，吸附活性可接近或達到新炭水平。

6

炭浸廠的主要設備

6.1 浸出前的準備作業設備

包括破碎機、膠帶輸送機、振動篩、球磨機、分級機、除屑曬、濃密機、渣漿泵等；

6.2 浸出與吸附設備

包括浸出槽、吸附槽、提炭設備、隔炭篩、安全篩等；

6.3 解吸電積設備

常規扎德拉法解吸電積設備包括：解吸柱、電加熱器、電積槽、過濾器、熱交換器、耐腐蝕泵等；整體壓力解吸系統包括解吸柱、電加熱器、電積槽、過濾器、耐腐蝕泵等。