金氰化富液的樹脂和活性炭吸附區(qū)別試驗

1 樹脂提金的概況
將離子交換樹脂技術(shù)用于從含金溶液中提金與活性炭碳漿法一樣，樹脂法也有RIP和RIL兩種工藝，也是屬于無過濾提金工藝，主要用于處理含黏土、石墨、氧化鐵、瀝青頁巖等天然吸附劑型的礦石和含砷金礦石等難處理金礦。與碳漿工藝比較，樹脂吸附工藝的
優(yōu)點有:
(1)樹脂的容量大、投資省、吸附速率快、淋洗費用低、機械強度比活性炭高、不需要再生、磨損少，在相同的處理量下，樹脂吸附廠的規(guī)模更小，樹脂的損失量為5～20g/t礦石，而活性炭的損失量卻達到25～40g/t;
(2)樹脂幾乎可以在室溫下解吸(例如弧基樹脂等)，毋需采用高溫或壓力容器；堿比較容易使弱堿性樹脂通過去質(zhì)子化作用而達到解吸;
(3)樹脂一般對碳酸鈣的吸附少，可以省去酸洗再生作業(yè)，而活性炭則需酸洗再生;
(4)有機物(例如機油、潤滑油、溶劑、浮選藥劑、腐殖質(zhì)等)不會使交換樹脂中毒，卻可以顯著地降低活性炭的吸附活性，需要定期進行熱再生，而樹脂轉(zhuǎn)型后即可直接返回吸附流程。
不過，樹脂吸附工藝也存在不足之處，主要表現(xiàn)在從浸出礦漿中吸附金、銀化合物的選擇性較差，也大量的吸附貴液中的賤金屬(例如銅、鐵、鋅等離子)，但是，這對某金礦而言卻是優(yōu)點；此外，樹脂的粒徑大約為0.8～1.2mm，而活性炭的粒徑大約為1.0～1.3mm。
金在強堿、弱堿、強堿與弱堿混合型樹脂上，都能有效地被吸附和解吸。目前用于提金的均為陰離子樹脂。陰離子樹脂通?？梢苑譃閮煞N：如果活性基是可分離的氨基(伯胺、仲胺和叔胺)，則為弱堿性樹脂；如果活性基是季銨鹽，則為強堿性樹脂。通常使用的樹脂都具有強堿性和弱堿性的混合功能。金的吸附量不依賴于強堿性基團濃度，而依賴于這些基團對絡(luò)合離子的相對親和性?；钚曰鶊F的空間分布和聚合物基團的親水性也會影響選擇性。就Au(CN)₂^–而言，低親水性和低離子密度能增加樹脂的親和性。有專家考察了以下幾種提金樹脂的性能：AM-2B型、WR-16型、353E型、NK884型陰離子樹脂，它們均能滿足提金的工藝要求，具有較高的吸附容量和機械強度，耐磨性好，解吸率高，經(jīng)鹽酸和苛性鈉再生后性能基本沒有影響；其中AM-2B型雙官能團陰離子交換樹脂各方面的性能是最好的，吸附金的速度快，初速度高達74.9%，比WR-16型高出20%。
2 某金礦礦石的特點
由于某金礦含有一定品位的銀(大約為40g/t)和相當(dāng)數(shù)量的銅(大約為0.4%)和鋅(大約為0.6% )，金銀比大約為1:8；礦石中碳酸鹽(特別是碳酸鈣)礦物、頁巖和黏土也比較多，因此，采用活性炭工藝對金特別是對銀的吸附效果很差，采用樹脂工藝無疑具有較好的優(yōu)點。
從富含銀和金銀礦石中回收金銀，通常采用兩段氰化-吸附工藝，此時，產(chǎn)出兩種飽和樹脂，即幾乎等量的飽和樹脂和主要含銀的飽和樹脂。由于銀離子在樹脂相的遷移率和淋洗速度與金離子不同，這兩種飽和樹脂的再生作業(yè)和工藝參數(shù)有些不同。淋洗銀的飽和樹脂的特點是：(1)銀的解吸速度一般比金的快，通過1.5個樹脂體積硫脲液時的流出液中銀的含量已達極大值，所以，硫脲液解吸銀飽和樹脂，起初流出的1～1.5個樹脂體積的流出液可以直接送出沉銀；(2)銀的解吸速度快，可以采用較快的淋洗速度，可達3個樹脂體積/小時，縮短淋洗時間；(3)解吸銀飽和樹脂的解吸液可以采用2% H₂SO₄+3%SCN₂H₄混合液，用量為3.5～4個樹脂體積，可以大幅度降低硫脲用量。
3 吸附試驗的吸附劑和化驗分析設(shè)備
3.1吸附劑
活性炭取自海南文昌星光活性炭廠(型號k03,規(guī)格6～12目，)，變色硅膠(xSiO₂·yH₂O·zCoCl₂)取自成都市金城化工試劑廠，硅藻土取自上海三浦化工有限公司(符合Q/HG12-137)，樹脂為YSD-1。
3.2化驗分析設(shè)備
采用北京瑞利分析儀器公司XFx-IF3原子吸收分光光度計。
3.3試驗樣品的采取
吸附試驗所采用的水樣取自氰化廠碳漿工藝的吸附槽前的第六個浸出槽的排漿濾液。
4 吸附劑的吸附試驗結(jié)果與分析
4.1吸附時間試驗
每次吸附試驗時，采用50mL濾液，濾液中加入0.5g吸附劑，吸附一定的時間后，測量吸附率的大小(見表1)。表2是采用1g吸附劑在第一個100mL濾液樣中吸附24h，吸附完畢，取出樹脂，放入第二個100mL濾液樣中吸附24h，吸附完畢，再取出樹脂放入第三個100mL濾液樣中吸附24h。吸附72h的試驗結(jié)果是一次性吸附的結(jié)果。吸附時間試驗結(jié)果見表1、表2。由表1和表2可知:
(1)在相同的試驗條件下，樹脂比活性炭吸附金、銀、銅的能力強得多; 吸附8h，樹脂比活性炭吸附金的吸附力提高17.59%、吸附銀的能力提高14.79%、吸附銅的能力提高71.03%; 第一個24h的吸附，樹脂吸附金、銀和銅的能力比活性炭的分別提高7.64% 、14.82% 、89.226%；第二個24h的吸附，樹脂吸附金、銀和銅的能力比活性炭的分別提高1.66%、11.85% 、83.33%；第三個24h的吸附，樹脂吸附金、銀和銅的能力比活性炭的分別提高17.94% 、24.45% 、77.42%。吸附72h，樹脂吸附金、銀和銅離子的能力很高，分別達到97.67% 、98.52%、99.88%，樹脂吸附金、銀和銅的能力比活性炭的分別提高1.66%、17.04% 、49.64%。
(2)原礦中銅、鋅等品位比較低，但是也分別達到0.4%和0.6%，直接采用選礦或者浸出工藝將使流程復(fù)雜、成本高、回收率低；而樹脂吸附工藝對于銅、鋅來說，是順便回收的，通過將Cu(CN)₂^–絡(luò)合物轉(zhuǎn)變成Cu(CN)₃^2-和Cu(CN)₄^3-絡(luò)合物而更加容易解吸，有利于對銅、鋅金屬的綜合回收利用，也有利于綜合利用時可以采用比較簡單、實用、成本較低的工藝流程。因此，樹脂工藝對某金礦具有很強的適應(yīng)性和吸附能力。
4.2吸附劑用，試驗
考慮到硅膠和硅藻土幾乎沒有吸附金、銀和銅的能力，因此，吸附劑用量試驗只做活性炭和樹脂的用量試驗。固定吸附時間為8h，吸附劑用量試驗結(jié)果見表3。
吸附時間試驗結(jié)果 表1

注：6h和8h試驗的水樣含金、銀和銅濃度分別為3.24、1.69和21.4g/m³




吸附時間與濾液中金、銀、銅濃度的關(guān)系 表2

吸附劑用量試驗結(jié)果 表3

5 結(jié)論
1.在相同的試驗條件下，樹脂比活性炭吸附金、銀、銅的能力明顯都強得多; 吸附8h，樹脂比活性炭吸附金、銀和銅的吸附力分別提高17.59% 、14.79% 、71.03%；第一和第二以及第三個吸附24h樹脂吸附金銀和銅的能力比活性炭的分別提高7.64% 、14.82% 、89.226% 、1.66% 、11.85% 、83.33%和17.94%、24.45%、77.42%。吸附72h，樹脂吸附金、銀和銅離子的能力提高，分別達到97.67% 、98.52% 、99.88%，樹脂吸附金、銀和銅的能力比活性炭的分別提高1.66%、17.04%和49.64% 。
2.由于金礦原礦中銅、鋅等賤金屬品位比較低，直接采用選礦或者碳漿工藝將使流程復(fù)雜、成本高、回收率低；而樹脂吸附工藝對于銅來說，是順便回收的，通過將Cu(CN)₂^–絡(luò)合物轉(zhuǎn)變成Cu(CN)₃^2-和Cu(CN)₄^3-絡(luò)合物而更加容易解吸，有利于銅金屬的綜合回收利用，也有利于綜合利用時可以采用比較簡單、實用、成本較低的工藝流程。因此，樹脂吸附劑的缺點對該金礦而言卻變成了優(yōu)點。
3.硅藻土和硅膠對金、銀和銅的化合物幾乎沒有吸附能力。