鋅粉置換法

建議提示：低品位原礦一般適合炭漿法，金精粉多采用鋅粉置換適合。

傳統(tǒng)的氰化法提金工藝主要包括浸出、洗滌、置換（沉淀）三個(gè)工序。

①浸出——礦石中固體金溶解于含氧的氰化物溶液中的過(guò)程。

②洗滌——為回收浸出后的含金溶液，用水洗滌礦粒表面以及礦粒之間的已溶金，以實(shí)現(xiàn)固液分離的過(guò)程。

③置換——用金屬鋅從含金溶液中使其還原、沉淀，回收金的過(guò)程。

20世紀(jì)以來(lái)，從氰化礦漿中回收金是先進(jìn)行礦漿的洗滌，然后進(jìn)行貴液的澄清、除氣。從澄清的貴液中沉淀金，一直沿用鋅置換法。20世紀(jì)60年代以來(lái)才發(fā)展起來(lái)的向礦漿中加入活性炭的“炭漿法”發(fā)展很快。隨著對(duì)離子交換劑應(yīng)用的研究，采用離子交換樹(shù)脂從氰化液或氰化礦漿中吸附金的方法亦具有重要的實(shí)用價(jià)值。在氰化液的溶劑萃取提金方面也作過(guò)一些研究。當(dāng)往氰化含金液中加人硫酸時(shí)，可用異戊醇來(lái)萃取金，萃取率隨硫酸濃度的升高而增加。如在2mol/L的硫酸液中進(jìn)行萃取，還可使金與砷、鐵等雜質(zhì)分離。使用氧代烷氧基磷酸酯從氰酸鹽堿性液中萃取金，萃取指標(biāo)令人滿意；使用亞硫酸鈉反萃取也獲得了較好的結(jié)果等等。

1.氰化浸金

用含氧的氰化物溶液把礦石中的金溶解出來(lái)的過(guò)程叫氰化浸出。目前，無(wú)論從工藝、設(shè)備、管理或操作等方面都已日臻完善。如前所述，金在含有氧的氰化物溶液中的溶解，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電化學(xué)腐蝕過(guò)程。

浸出過(guò)程中主要使用的藥劑是氰化物和保護(hù)堿兩種。

1)氰化物

工業(yè)上用于氰化法浸出金的氰化物主要有氰化鉀（KCN）、氰化鈉（NaCN）、氰化鈣[Ca（CN）2]和氰化銨（NH4CN）四種。它們對(duì)金的相對(duì)溶解能力見(jiàn)表1。

在生產(chǎn)中常用的氰化物是氰化鈉，它是一種劇毒的白色粉末，商品氰化鈉一般壓制成球狀或塊狀。

工業(yè)上也有用氰熔體作為浸出藥劑的。它是將氰化鈣、食鹽和焦炭混合后在電爐中熔化而成的一種混合物。除了含40%~45%的Ca（CN）2和NaCN以外，還含有一些對(duì)氰化過(guò)程有害的雜質(zhì)，如可溶性硫化物、碳以及一些不溶性雜質(zhì)等。其特點(diǎn)是價(jià)格便宜，但用量大，約為氰化鈉的2~2.5倍。為了消除有害雜質(zhì)的影響，使用氰熔體時(shí)應(yīng)進(jìn)行預(yù)先處理。處理方法是通入空氣強(qiáng)烈攪拌或往溶液中加入適量的鉛鹽。

在理論上，溶解1g Au只需消耗0.5g氰化鈉，但在實(shí)際生產(chǎn)中，氰化物的消耗值為理論量的20~200倍，甚至更高一些。消耗量的多少主要取決于礦石中能與氰化物起反應(yīng)的其他成分的含量。

2)保護(hù)堿

保護(hù)堿主要是為了保持氰化物溶液的穩(wěn)定性，減少氰化物的水解損失。使堿在氰化浸出中的加入保持在浸出槽或者是氰化原礦的磨礦過(guò)程中。當(dāng)?shù)V石成分復(fù)雜，含有一些諸如磁黃鐵礦之類對(duì)氰化過(guò)程有害的礦物時(shí)，保護(hù)堿在磨礦過(guò)程中加入，有利于這些有害礦物氧化或形成沉淀除去。

保護(hù)堿可以是氫氧化鉀和氫氧化鈉，但更常用的是價(jià)格便宜的石灰（氫氧化鈣）。如若處理含金碲礦這類需要強(qiáng)堿度的礦石時(shí)，還是用氫氧化鈉為好。

保護(hù)堿的加入量應(yīng)當(dāng)適量，一般維持礦漿的pH為10~11即可。此時(shí)，礦漿中CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.01%~0.02%。過(guò)低不利于防止氰化物水解，過(guò)高盡管能促使帶負(fù)電荷的硅泥絮凝，有利于礦漿沉淀和液體凈化，但對(duì)金的浸出速度有明顯的不利影響。

用石灰作保護(hù)堿時(shí)，最好以石灰乳的形式加入，有利于過(guò)程的控制。

2.固液分離

礦石經(jīng)氰化浸出后，產(chǎn)出由含金溶液和尾礦組成的礦漿。為了使含金溶液與固體尾礦分離，需進(jìn)行洗滌和過(guò)濾。通常使用的分離流程包括：氰化礦漿的濃縮、過(guò)濾，再用脫金貧液或水在過(guò)濾機(jī)上洗滌濾渣后將含金較低的固體，即尾礦廢棄或再處理，而將含金溶液用于金的置換沉淀。在固液分離時(shí)，要加入洗滌水，洗滌水一般用置換作業(yè)排放的貧液或清水。當(dāng)處理的礦石中有害氰化的雜質(zhì)較少時(shí)，可采用貧液全部返回到浸出作業(yè)的流程中，此時(shí)一般使用清水作為洗滌水，這樣既可提高洗滌效率，又可使氰化尾礦溶液中氰化鈉濃度降低，減少氰化鈉的損失，簡(jiǎn)化污水處理作業(yè)。當(dāng)處理的礦石中有害氰化的雜質(zhì)較多時(shí)，貧液一般不返回浸出流程中去，而使用部分貧液作洗滌水；此時(shí)如使用清水作為洗滌水，雖然洗滌效率有所提高，但因貧液排放量增加，使貧液中金的損失量增大，降低了總置換率，增加氰化物消耗量，并使污水處理量和成本增高。

目前洗滌方法有多種，從礦漿中分離含金溶液和尾礦的洗滌方法有傾析洗滌法、過(guò)濾洗滌法和流態(tài)化洗滌法等。在生產(chǎn)實(shí)踐中，選擇什么樣的洗滌方法和洗滌設(shè)備，是關(guān)系到能否提高洗滌效率及降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。

1)傾析洗滌法

傾析洗滌法廣泛使用于北美，它可以分為間歇傾析洗滌法和連續(xù)傾析洗滌法。

①間歇傾析洗滌法。間歇傾析洗滌法通常與間歇攪拌氰化配合使用。它的作業(yè)方法之一是氰化礦漿于澄清槽中澄清后，用帶有浮子的虹吸管抽出上層含金澄清液送置換回收金，余下的濃漿抽回?cái)嚢杞霾奂覰aCN稀溶液再次進(jìn)行浸出。方法之二是將氰化礦漿給入濃密機(jī)中濃縮，溢流產(chǎn)出的含金溶液送置換金，濃密機(jī)中的濃漿抽至攪拌浸出槽加NaCN稀溶液再次進(jìn)行浸出。然后將二次浸出的礦漿送澄清槽或濃密機(jī)再處理。如此反復(fù)幾次，直至洗液中含金達(dá)微量為止。

第二次浸出作業(yè)產(chǎn)出的含金溶液，通常含金較少，可用作下批原料的一次浸出用，第三次浸出液用作下批原料的二次浸出用，這些溶液經(jīng)不斷使用，直至含金達(dá)規(guī)定濃度后送沉淀金。

濃密洗滌就是采用濃密機(jī)對(duì)浸出礦漿進(jìn)行洗滌的過(guò)程，將浸出礦漿或待洗礦漿在給人濃密機(jī)的同時(shí)，用大量的洗水沖稀洗滌，固體顆粒在濃密機(jī)內(nèi)自行沉降。濃縮后的礦漿耙到排礦口隨底流排走（或排到下臺(tái)濃密機(jī)再次洗滌），上部清液中的已溶金隨溢流進(jìn)人金的沉淀工序而被回收，或作為上一級(jí)的洗滌水。

目前國(guó)內(nèi)外氰化廠用于洗滌的濃密機(jī)種類較多，若按濃密機(jī)的層數(shù)可分為單層和多層；若按傳動(dòng)方式又可分為中心傳動(dòng)式和周邊傳動(dòng)式。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)還引進(jìn)和仿制了一種新型濃密機(jī)，即高效濃密機(jī)。無(wú)論脫水或洗滌，高效濃密機(jī)的效果都要比同規(guī)格的單層濃密機(jī)高出2~3倍。如果加絮凝劑之后，其效果要高出5倍以上。

無(wú)論選用什么類型的濃密機(jī)，只要用于洗滌，就很少用單層單臺(tái)，一般都是多臺(tái)單層串聯(lián)或多層濃密機(jī)組成的多級(jí)逆流洗滌。圖1就是一個(gè)由三臺(tái)單層濃密機(jī)組成的三級(jí)逆流洗滌的流程圖。

間歇傾析洗滌法由于作業(yè)過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)，所用溶液數(shù)量多，設(shè)備占地面積大等缺點(diǎn)，在工業(yè)上應(yīng)用很少。

②連續(xù)傾析洗滌法。連續(xù)傾析洗滌法是國(guó)內(nèi)外廣泛使用的方法之一。它是以礦漿和洗液呈逆向運(yùn)動(dòng)的原理進(jìn)行的，在國(guó)外稱連續(xù)逆流傾析洗滌法（圖2）。此法是將礦漿和洗（貧）液從相對(duì)的方向供入濃密機(jī)中并對(duì)流進(jìn)入一級(jí)濃密機(jī)，以實(shí)現(xiàn)礦漿的洗滌和固液分離。故濃密機(jī)是連續(xù)逆流傾析作業(yè)的主要設(shè)備。為此，國(guó)外已使用的最大濃縮機(jī)直徑達(dá)150~180m。使用的濃密機(jī)有單層的和多層的。我國(guó)日處理100t礦石的某選金廠三級(jí)單層濃密機(jī)連續(xù)逆流傾析洗滌流程及溶液平衡示于圖3中。

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