
全泥氰化炭漿法(Carbon-In-Pulp,簡稱CIP)是現代黃金提取工業中應用工藝之一。它特別適用于處理低品位的含金氧化礦石,高回收率、流程簡單和經濟效益高。下面,我們來分享一下金礦選礦工藝及設備。
一階段:礦石的預處理--化整為零
原礦開采出來后,塊度巨大,金元素被緊緊包裹在巖石中,無法直接進行化學處理。因此,一步的目標是“解離”,即通過一系列物理方法將含金礦物暴露出來。
1.破碎:
粗碎:原礦首先通過顎式破碎機進行粗碎,將粒徑破碎至150-200毫米以下中碎:經粗碎后的礦石再由顎式破碎機、圓錐破碎機“或反擊式破碎機進行中碎,將塊度減小至50-70毫米以下。
細碎:經中碎后的礦石由細碎顎式破碎機或細碎圓錐破碎機破碎至≤20毫米以下。
目的:破碎的目的是為下一階段的磨礦提供合適粒度的原料。

2.磨礦:
經過破碎的礦石被送入球磨機或半自磨機中,與水混合,被里面的鋼球或礦石自身研磨。
磨礦是一個至關重要的環節,其目標是使礦石顆粒變得更細,達到單體解離的狀態--即金礦物與脈石(廢石)完全分離開。通常要求磨礦細度達到-200目占85%-95%以上。
磨礦后的產物形成礦漿,一種固液混合物,為后續的化學浸出做好準備

3.分級與濃密:
分級:磨出的礦漿經泵流入水力旋流器,利用離心力將顆粒分級。不合格的粗顆粒返回球磨機再磨,合格的細顆粒進入下一工序。
濃密:分級的礦漿進入濃密機,通過重力沉降作用脫除部分多余的水分,提高礦漿的濃度(通常調整至40%-45%的固體含量)。這一步既節約了后續藥劑消耗,也保證了浸出槽的有效容積。
第二階段:氰化浸出與吸附--奪金之戰
這是CIP工藝的核心,其原理是利用氰化物溶液溶解金,再使用活性炭將其“抓取“回來。
1.氰化浸出:
調配好的濃度的礦漿被泵入一系列串聯的、帶攪拌裝置的浸出槽中。
向槽中加入稀的氰化鈉“(NaCN)溶液,并充入空氣(提供氧氣)。在堿性條件下(用石灰保護pH>10.5),發生化學反應:4Au+8NaCN + 0?+ 2H?0 →4NaAu(CN)z+ 4NaOH(一價金被絡合溶解)
金從固態礦石表面溶解,進入溶液,形成載金貴液。這個過程通常需要24小時以上,以確保充分的反應時間。
2.活性炭吸附:
在浸出槽的后期,我們投入了“奪金主力"--活性炭。活性炭具有大的比表面積和強的吸附能力。
礦漿與活性炭在吸附槽中逆向運動(逆流吸附):載金礦漿從前向后流動,而活性炭從后向前(載金量更高的方向)泵送。新鮮的活性炭加入后一個吸附槽,吸附了很多金的載金炭從一個吸附槽提取出來。
這種設計確保了貧瘠的礦漿遇到活性強的炭(新鮮炭),而含金高的礦漿遇到載金即將飽和的炭,較大化吸附效率,使金回收率高達96%-98%。
尾礦漿(含金量低,<0.1g/t)被排出并輸送至尾礦庫進行安全處理。而滿載黃金的載金炭則被收集起來,進入解析電解冶煉提純階段。
第三階段:金的解吸與電解--富集與提純
從載金炭上解析獲得的金仍然是微量的,需要將其電解富集成高品位的金泥,
1.解吸:載金炭首先要用稀酸洗滌,去除碳酸鈣等雜質,然后被送入高壓解吸柱,在高溫(~110°C)、高壓和含氰化鈉與氫氧化鈉的電解液環境下,活性炭對金的吸附能力大大降低,金被重新洗脫到溶液中,形成高濃度的貴液(解吸貴液)。這個過程可以理解為“反向浸出”。
2.電解沉積:
解吸得到的高濃度貴液被泵入電解槽中,
槽中裝有陰極(通常是鋼棉)和陽極不銹鋼。通入直流電后,溶液中的金氰絡合物被還原,金金屬在陰極鋼棉上沉積下來,形成暗A·但1家屬張優按不褐色的金泥。鋼棉定期取出,熔煉前需用酸洗去除雜質。
第三階段:金的解吸與電解--富集與提純
從載金炭上解析獲得的金仍然是微量的,需要將其電解富集成高品位的金泥,
1.解吸:載金炭先要用稀酸洗滌,去除碳酸鈣等雜質,然后被送入高壓解吸柱
在高溫(~110°C)、高壓和含氰化鈉與氫氧化鈉的電解液環境下,活性炭對金的吸附能力大大降低,金被重新洗脫到溶液中,形成高濃度的貴液(解吸貴液)。這個過程可以理解為“反向浸出”。
2.電解沉積:
解吸得到的高濃度貴液被泵入電解槽中,
槽中裝有陰極(通常是鋼棉)和陽極不銹鋼。
通入直流電后,溶液中的金氰絡合物被還原,金金屬在陰極鋼棉上沉積下來,形成暗褐色的金泥。鋼棉定期取出,熔煉前需用酸洗去除雜質。
第四階段:冶煉鑄錠--終成真金
這是整個流程的末尾一步,將金泥轉化為標準的金錠,
1.煉前準備:
將電解得到的金泥烘干,與熔劑(如硼砂、石英砂、硝石等)混合。熔劑的作用是:與雜質反應形成比重輕的爐渣,覆蓋在金屬熔體上方,防止氧化和揮發。
2.熔煉:
將混合物放入坩堝“,置于高溫電弧爐或感應爐中,在1100°C-1300°C的高溫下熔煉。
金熔化成液態,由于其密度遠高于熔渣,會沉降至坩堝底部,而雜質則與熔劑反應后浮于上層,形成爐渣。
3. 澆鑄:
將熔融狀態的黃金液體小心地從爐中取出,撒去上層的浮渣。
將金水緩緩澆注到預熱的鑄模中(通常是長方形的鋼模)
待其自然冷卻凝固后,脫模,一塊閃亮奪目的金錠就此誕生
4.成品與化驗:
新鮮出爐的金錠會被打上編號、成色(如Au99.99%)、重量和生產批號等標記
然后,還需取樣送至化驗室進行分析,確定其金含量和雜質含量,符合標準后即可入庫或出售
總結
全泥氰化炭漿法(CIP)是一個環環相扣的系統工程。它通過“破碎磨細-氰化溶解-炭吸附-解吸電解-熔煉提純鑄錠”這一系列步驟,成功地將微細分散在礦石中的黃金顆粒一步步富集、提純,轉化為具有高價值的商品金錠。
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