选矿常识

CIL流程中浸出不够的表现很直接，浸出槽排出的矿浆中液相金浓度偏高，金的溶解没有达到预期，后续吸附槽的负荷增加，载金炭的品位下降，尾矿金品位上升。操作人员通常先检查氰化物浓度，补充氰化钠之后浸出率可能短暂回升，过几天又掉下去。这种反复出现的问题往往指向另一个被忽视的变量，溶解氧。氰化浸出需要氰化物和氧气同时参与反应，氰化物浓度正常但溶解氧不足时，金的溶解速度仍然上不去，浸出时间被迫延长，槽组的处理量下降。延长浸出时间和补氧是解决浸出不够的两个方向，但两者需要配合使用，单独延长浸出时间在溶解氧不足时效果有限，单独补氧在浸出时间不够时也无法把回收率拉到位。

溶解氧在氰化浸出中的作用

金的氰化溶解是一个电化学腐蚀过程。金在氰化物溶液中形成金氰络合物，这个反应需要氧化剂参与，氧气是最常用的氧化剂。反应中金被氧化成金离子，金离子与氰离子结合形成金氰络合物，氧气在阴极被还原成过氧化氢和氢氧根离子。溶解氧浓度不足时，阴极反应速率下降，整个溶解反应的速率受到限制。

溶解氧浓度对金溶解速率的影响在低浓度区间尤为明显。溶解氧浓度从每升2毫克提高到每升6毫克时，金溶解速率可以提高50%以上。溶解氧浓度超过每升8毫克后，溶解速率的提升幅度趋缓，继续增加充气量的效果有限。CIL浸出槽的溶解氧浓度通常控制在每升4到8毫克之间。

CIL流程与常规氰化浸出的区别在于槽内同时存在活性炭。活性炭在吸附金氰络合物的同时，也可能催化溶解氧的分解，消耗部分溶解氧。活性炭的表面官能团与氧气反应，生成含氧官能团，这个过程消耗的氧气量随炭浓度的增加而上升。CIL浸出槽的充气量需要比常规氰化浸出槽更高，补偿活性炭消耗的氧气。

浸出不够的判断方法

浸出不够的判断需要区分是溶解氧不足还是浸出时间不够，或者是其他因素导致的。判断方法包括取样分析、溶解氧监测和充气量核算。

取样分析是基础判断方法。从浸出槽组的不同位置取样，测量液相金浓度、氰化物浓度、溶解氧浓度和pH值。液相金浓度沿槽组的变化曲线可以反映浸出反应的进行程度。如果液相金浓度在前几个槽快速上升，之后趋于平稳，说明浸出反应在前段已经接近平衡，后段的浸出贡献有限。如果液相金浓度沿槽组持续上升，说明浸出反应在整个槽组中持续进行，浸出时间可能不足。

溶解氧监测是判断补氧是否足够的关键。溶解氧仪安装在浸出槽的适当位置，实时监测矿浆中的溶解氧浓度。溶解氧浓度低于每升4毫克时，充气量不足，需要增加充气。溶解氧浓度沿槽组的变化可以反映充气量的分布是否均匀，前段消耗大时后段的溶解氧浓度可能偏低。

充气量核算用于判断充气系统的供气能力是否匹配。充气量通常用每立方米矿浆每分钟的充气体积表示，CIL浸出槽的充气量通常在每立方米矿浆每分钟0.05到0.15立方米之间。核算时需要把充气量与活性炭浓度、矿石耗氧量和氰化物浓度结合起来，判断充气量是否足够。

延长浸出时间的方式

延长浸出时间是解决浸出不够的直接方式，但延长的幅度和方式需要根据槽组的配置和矿石性质确定。

增加槽组的串联级数是延长浸出时间的常用方式。CIL槽组通常由6到10个槽串联，增加槽的数量可以延长矿浆在槽组中的总停留时间。每增加一个槽，矿浆的停留时间增加约10%到15%。增加槽的改造需要新建槽体、连接管道和调整炭的移动路径，投资较大，停机时间长。

降低给矿量是延长浸出时间的操作方式。给矿量降低后，矿浆在槽组中的停留时间延长，浸出反应更充分。降低给矿量会降低选厂的处理量，影响产量。降低给矿量的幅度需要根据浸出率的改善幅度和处理量的损失来平衡。

调整炭的移动速度可以间接延长浸出时间。炭的移动速度影响炭在槽组中的停留时间和炭的载金量。炭的移动速度降低时，炭在槽组中的停留时间延长，炭的载金量提高，但炭的吸附容量利用率下降。炭的移动速度需要与浸出时间匹配，避免炭在槽组中停留时间过长导致磨损增加。

提高浸出温度可以加快浸出反应速率，等效于延长浸出时间。温度每升高10摄氏度，反应速率约增加一倍。CIL流程的浸出温度通常在常温到40摄氏度之间，加热矿浆的能耗需要与浸出率提升的收益平衡。

补氧的方式和设备

补氧是解决溶解氧不足的核心手段。补氧方式包括增加充气量、改用富氧空气和添加化学氧化剂。

增加充气量是最直接的补氧方式。CIL浸出槽的充气方式包括中空轴充气和槽底充气。中空轴充气把压缩空气通过搅拌轴的空腔送入矿浆，气泡从轴底排出，与矿浆混合。槽底充气把压缩空气通过槽底的充气器送入矿浆，气泡从槽底上升，与矿浆接触。增加充气量需要提高空压机的供气能力，检查充气管路和充气器的通过能力。充气量增加后，矿浆的翻动加剧，活性炭的磨损可能加快，需要监测炭的破损率。

改用富氧空气可以提高矿浆中的溶解氧浓度。富氧空气的氧含量在30%到90%之间，通过变压吸附或者膜分离制取。富氧空气的充入让矿浆中的溶解氧浓度提高到每升8毫克以上，金溶解速率提高。富氧空气的制取需要制氧设备，投资和运行成本比压缩空气高。富氧空气适合处理含硫化物高、耗氧量大的矿石。

添加化学氧化剂可以快速提高矿浆中的氧化剂浓度。常用的化学氧化剂包括过氧化氢、次氯酸钠和高锰酸钾。过氧化氢在矿浆中分解产生氧气，提高溶解氧浓度。过氧化氢的添加量通常在每吨矿石0.1到1.0千克之间，添加量过大时氰化物被氧化分解，氰化物消耗增加。次氯酸钠的氧化性强，但会与氰化物反应生成氯化氰，毒性增加。高锰酸钾的氧化性强，但引入的锰离子影响后续作业。

充气系统的优化

充气系统的设计和运行影响补氧效果和能耗。充气系统的优化包括充气器类型、充气量分配和充气管路维护。

充气器类型影响气泡的大小和分布。中空轴充气的气泡较大，气泡在矿浆中的上升速度快，气液接触时间短。槽底充气器可以产生较小的气泡，气泡的比表面积大，气液接触面积增加。微孔充气器产生的气泡更小，溶解氧效率更高，但微孔容易堵塞，需要定期清洗。

充气量分配影响各槽的溶解氧浓度分布。前段槽的浸出反应剧烈，耗氧量大，充气量需要相应增加。后段槽的浸出反应趋缓，耗氧量下降，充气量可以减少。充气量的分配需要根据各槽的溶解氧浓度调整，前段槽的溶解氧浓度不低于每升4毫克，后段槽不低于每升3毫克。

充气管路的维护影响充气量的稳定性。管路泄漏时，充气量下降，矿浆中的溶解氧浓度不足。充气器堵塞时，气泡量减少，气液接触面积下降。充气管路需要定期检查泄漏，充气器需要定期清洗或者更换。中空轴充气的轴封需要定期检查，防止矿浆进入轴腔。

常见问题

问：CIL浸出槽的溶解氧浓度控制在多少合适？

答：溶解氧浓度通常控制在每升4到8毫克之间。低于每升4毫克时金溶解速率明显下降，高于每升8毫克时溶解速率的提升幅度趋缓。活性炭浓度高时溶解氧的消耗增加，充气量需要相应提高。溶解氧浓度需要在槽组的不同位置监测，前段槽的浓度要求比后段槽高。

问：增加充气量后，活性炭的磨损会不会加快？

答：增加充气量后，矿浆的翻动加剧，活性炭在槽内的循环速度加快，炭颗粒之间的碰撞频率增加，磨损速率可能上升。充气量的增加需要与炭的强度匹配，炭的耐磨强度高时可以承受更高的充气量。充气量增加后需要监测细炭的产生量，细炭量上升时调整充气量或者更换炭的品种。

问：富氧空气的制取成本高，经济性怎么评估？

答：富氧空气的经济性取决于浸出率提升带来的收益与制氧成本增加之间的平衡。浸出率提升5个百分点以上时，富氧空气的经济性通常可以接受。浸出率提升幅度低于3个百分点时，制氧成本可能无法被收益覆盖。富氧空气适合处理耗氧量大的矿石，比如含磁黄铁矿或者有机碳高的金矿。

问：过氧化氢添加过量，对氰化物有什么影响？

答：过氧化氢是强氧化剂，添加过量时与氰化物反应生成氰酸盐，氰化物被消耗。氰酸盐的毒性比氰化物低，但氰化物的有效浓度下降，浸出率反而降低。过氧化氢的添加量需要严格控制，通常通过试验确定最佳添加量。添加点设置在浸出槽的给料端，避免过氧化氢在局部区域浓度过高。

问：延长浸出时间和补氧，哪个优先？

答：优先补氧。溶解氧不足时，延长浸出时间的效果有限，因为反应速率受溶解氧浓度的限制。补氧把溶解氧浓度提高到适宜范围后，如果浸出率仍然不达标，再考虑延长浸出时间。补氧的改造投资通常比增加槽数的投资小，见效快。两者的配合需要根据浸出率的变化逐步调整，避免同时大幅调整导致操作不稳定。