赵勤喜
(云南省有色地质地球物理化学勘查院,云南 昆明 650216)
从载金炭上回收金包括三个步骤:第一步,解析:从载金炭上解析金;第二步,电解:从含金溶液中沉积金;第三步,提纯熔炼金泥,铸锭。作者从事载金炭解析、提纯等生产工作,通过不断的摸索总结,对解析环节的技术改进做了一些研究与实践,并进行了合理的改进。
解析原理:金在活性炭上的吸附过程中,炭表面上的金Au(CN)2-与溶液中的金Au(CN)2-之间建立了可逆平衡状态,在一定的温度和压力下,有机溶剂能够打破金与活性炭之间的平衡,使得载金炭上的金Au(CN)2-重新回到溶液中去。我们使用酒精(有机溶剂)蒸馏无氰解析设备,采用含有酒精的无氰解析液在常温、常压下解析。
设备主要由预浸池、解析柱、蒸馏器、炭框、冷凝器、酒精回收装置、电解设备等组成。
解析工艺包括4个独立工序:
(1)预浸。解析前,在室温下将载金炭放入碱性溶液中预浸,使铜等贱金属最大限度地进入预浸液,预浸后的载金炭要将多余的水分排干净。
(2)解析。把经过预浸处理好的载金炭用炭框装好放入解析柱(图1),把所需酒精/水溶液泵入解析柱下端的蒸馏器中,开启蒸馏器加热使溶液沸腾,产生大量的酒精/水的混合蒸气。在酒精/水的混合蒸气上升过程中,接触到作为分镏介质的载金炭时,释放出它的潜热分离成各自的成分,纯酒精蒸气继续上升并穿过载金炭层,从解析柱上端进入冷凝器,随后进行冷凝,冷凝后的液态酒精借助于重力作用穿过载金炭层流回蒸馏器中;水溶液携带着可溶性的金氰配合物Au(CN)2-落回到蒸馏器内,这样,载金炭被酒精/水的混合蒸气经反复蒸馏、洗提,上面吸附着的金就回到了蒸馏器内,完成解析。
(3)酒精回收。解析完成后,蒸馏器中的贵液含金浓度达到了一个稳定值,酒精蒸气通过解析柱上部回收通道进入解析柱外部的一个冷凝器,冷凝后变成液态回流到酒精收集器,一般情况当温度达到95℃以上时,蒸馏器中的贵液里残留酒精所剩无几。
(4)金的回收。酒精回收完成后,把蒸馏器中的小体积高浓度的含金贵液泵入电解系统进行电解沉积金,自电解槽出来的金泥,含金成分一般在50%~90%之间不等,另外还有大量的铜、银等杂质成分,需要对其进行提纯除杂,过滤、洗涤、炒干,然后熔炼铸锭得到成品金。
图1 解析工艺示意图
在长期的解析生产实践过程中,发现解析柱的结构合理与否对于解析效果的好坏起着至关重要的作用,是本文重点阐述的环节。
原来的解析柱下部的蒸馏器和上部的炭框之间有一层隔板,把它的上下两个部份分开,仅靠三个管道连通,解析时混合蒸气由蒸馏器内顺三个管道进入炭框底部,随着蒸气压力增大,蒸气渗透、贯穿到炭的上层,与炭发生作用,最后到达解析柱最上端的冷凝器,形成的液态酒精在重力作用下,又回落到炭层,连同含金贵液一起顺着三个管道回流到蒸馏器内,在整个解析过程中,这三个管道既要向上传导混合蒸气,还要把含金贵液以及从冷凝器回流来的液态酒精回送到蒸馏器,一旦发生管道堵塞或不通畅的情况,就会影响蒸气的传导和贵液的回流,从而影响解析效果,在实际生产过程,尾炭的指标确实也相对偏高,具体情况详见表1。
在解析生产中,由于会出现上文提到的情况,我们尝试着对解析柱进行改进,把蒸馏器和上部炭框之间的隔板去掉,使得解析柱上下两个部分连通,这样改过后,混合蒸气可以大面积地,完全直接地接触到炭框底部从而渗透到炭的每个部位,在蒸气压力不断增大的同时,与炭的相互作用更充分,含金贵液以及从冷凝器回流来的液态酒精在重力作用下,不需要经过管道就可直接回落到蒸馏器内,也避免了管道堵塞或不通畅的情况。经过多次解析生产实践证明,改进后的解析柱解析效果有了明显的提高,尾炭指大幅下降,此外,还要注意的一点就是,解析柱改过以后,由于混合蒸气直接到达炭框底部,就必须保证炭框与解析柱内壁紧密接触,不能让蒸气从这里渗漏到解析柱上部,而是要穿透炭层,这种情况可以在炭框的支架上,沿解析柱内壁垫上一弹性橡胶垫圈,解析时,在炭的重力作用下,保证橡胶垫与解析柱内壁紧密接触不会漏气,从而保证解析效果。
表1 解析柱改进前后炭指标对照,温度81℃(单位:g/t)
参 考 文 献
[1]王俊,张全桢.炭浆提金工艺与实践[M].北京:冶金工业出版社,2001.
[2]黄礼煌.金银提取技术〔M〕.北京:冶金工业出版社,2003.