氰化浸出技術(shù)(精品課件）

1、（1） 攪拌浸出法： 攪拌氰化是將礦石或精礦經(jīng)細(xì)磨濃縮后在攪拌浸出槽中進(jìn)行氰化浸出。 工藝流程見圖。 攪拌浸出優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)速度快、提取率高。 攪拌浸出工序：磨礦、濃縮、浸出。 通常粒度范圍是-0.074mm，液固比（1.51): 1, 氰化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.010.1%或0.020.05%, CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.010.03%，充氣下攪拌24小時(shí)以上, 金溶解率大于95%.,洗水,浸出設(shè)備主要有三種類型:,機(jī)械攪拌浸出槽 采用螺旋槳、葉輪和渦輪攪拌裝置攪拌。優(yōu)點(diǎn)：攪拌均勻而強(qiáng)烈，缺點(diǎn)：動(dòng)力消耗大。,空氣攪拌浸出槽 利用壓縮空氣攪拌礦漿，在槽內(nèi)裝有各種類型的空氣提升裝置。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單、費(fèi)用低、

2、便于操作、適于連續(xù)工作。缺點(diǎn)：附加空氣壓縮設(shè)備。,空氣機(jī)械聯(lián)合攪拌浸出槽 裝有空氣提升器和機(jī)械耙。優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)力消耗少、容積大，用于大型氰化廠。 （2）固液分離 浸出后的礦漿由含金溶液（貴液）和固體殘?jiān)M成，實(shí)現(xiàn)固液分離用傾析法和過濾法。 傾析法在濃縮機(jī)中進(jìn)行；過濾法在真空過濾機(jī)中進(jìn)行。 堆浸與就地浸出,堆浸與就地浸出,5.3.1.3 金的回收 從氰化物溶液中回收金的方法有活性炭吸附、鋅置換、離子交換樹脂吸附、電沉積和萃取法。,（1）活性炭吸附法 活性炭吸附法采用活性炭作吸附劑。密實(shí)的含碳物質(zhì)，如煤、椰殼、果核等在適宜的氧化氣氛及8001000下煅燒活化制得。具有很大比表面積、多孔結(jié)構(gòu)的吸附劑 。

3、 按浸出與吸附的組合方式不同分為炭漿法和炭浸法。炭漿法是先氰化后吸附而炭浸法是浸出與吸附同時(shí)進(jìn)行。 炭漿工藝由預(yù)篩、氰化浸出、吸附、解析、電解（或電積）和炭再生作業(yè)組成。 炭漿法與鋅置換法相比，炭漿法取消了固液分離與加鋅分離，直接用炭吸附氰化浸出液。,碳循環(huán),金走向,A 預(yù)篩。目的是除去礦漿中的雜質(zhì)，通常篩上是木屑。 B 吸附。來自浸出的礦漿連續(xù)經(jīng)過幾個(gè)串聯(lián)的吸附槽，用活性炭吸附礦漿中的金。影響吸附效率的因素有：每噸礦漿中炭的濃度、吸附槽數(shù)目、炭移動(dòng)的相對(duì)速度、礦漿在吸附段的停留時(shí)間和炭的載金量等。 通常每升礦漿加炭40克，吸附槽47個(gè)，吸附率99%以上。,C、解析。 常壓解析法：在85的常壓

4、下，用 NaCl和 NaOH各1%的溶液從載金炭上解析金，適用小規(guī)模生產(chǎn)。1952年美國(guó)扎德拉發(fā)明的著名方法。 酒精解析法：在80 和常壓下，用NaCN0.1% 和 NaOH1%溶液，再加入體積分?jǐn)?shù)為20%的酒精作解析液。美國(guó)礦務(wù)局的海寧發(fā)明的方法 高壓解析法：用NaCN1% 和 NaOH 1%溶液，在160 和0.35MPa的壓力下，解析29小時(shí)。美國(guó)礦務(wù)局的波特發(fā)明 南非英美公司法（A.R.R.L法） ：在解吸柱中采用0.51個(gè)炭體積的熱（93110）10 NaOH溶液（或5NaCN2NaOH溶液）接觸26小時(shí)，然后用5 7個(gè)炭體積的熱水洗脫，洗脫液流速為每小時(shí)三個(gè)炭體積，總的解吸時(shí)間為9

5、20小時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)類似于高壓解吸法，但需多路液流設(shè)備，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。,金走向,E、炭再生。,酸洗和加熱活化。 酸洗法是采用稀鹽酸或稀硝酸（濃度一般為5）在室溫下洗滌解吸炭，作業(yè)常在單獨(dú)的攪拌槽中進(jìn)行，此時(shí)可除去碳酸鈣和大部分賤金屬絡(luò)合物，酸洗后的炭須用堿液中和及用清水洗滌，然后才能將其送去進(jìn)行熱活化再生。 熱活化再生是為了較徹底地除去不能被解吸和酸洗除去的被吸附的無機(jī)物及有機(jī)物雜質(zhì)，多數(shù)金選廠是定期地將酸洗、堿中和及水洗滌后的解吸炭送入間接加熱的回轉(zhuǎn)窯中在隔絕空氣的條件下加熱至650，恒溫30分鐘，然后在空氣中冷卻或用水進(jìn)行驟冷。,貴液提金的方法,（1）電解。解析液是一種純凈的金、銀氰化物

6、溶液。金的質(zhì)量濃度300 600g/m3,解析液通過若干個(gè)裝有數(shù)對(duì)陰、陽極的電解槽，電流密度815A/ m2，槽壓2.53.5V, 金的沉積99%以上。,（2）鋅置換法 在氰化物溶液中，鋅的標(biāo)準(zhǔn)電位為 -1.2V而金為-0.68V，反應(yīng)式為： 2Au(CN)2- + Zn = 2Au + Zn(CN)42- K = 1.0 1023 A、鋅置換操作。 鋅絲置換法：把鋅絲放在沉淀箱中，讓含金液流經(jīng)沉淀箱，發(fā)生置換反應(yīng)。每產(chǎn)生1克金消耗鋅420克。 鋅粉置換法: 鋅粉比表面積大，效率比鋅絲高得多。,B、金泥處理?；鸱üに囂幚恚核崛堋⒈簾?、熔煉。,5.3.2 非氰浸金方法 氰化法缺點(diǎn):污染環(huán)境、浸出

7、速度慢、對(duì)含銅、砷和銻的金礦用氰化法很困難。 主要方法：硫脲法、硫代硫酸鈉法、水氯化法、溴化物法。 5.4 生物法處理難處理金礦 難處理金礦的概念： 用常規(guī)方法難以達(dá)到有效提取的金礦石。,5.4.1 難處理金礦的基本特征 難處理金礦的類型 礦石種類 難處理的原因 微粒浸染狀金礦石 金呈微粒分布在石英脈石或硫化物中，磨礦困難，難于使金充分暴露而氰化 含銅金礦 氰化物消耗高，在金粒表面形成二次膜，阻礙溶解，氰化物溶液疲勞快 含銻金礦 在金粒表面生成致密的薄膜，明顯減慢金的溶解速度 碳質(zhì)金礦 已經(jīng)溶解的金被碳吸附，提取不出來 黏土質(zhì)金礦 氰化浸出的礦漿過濾性差，已經(jīng)溶解的金及氰化物明顯地被泥質(zhì)礦物吸

8、附 含鐵金礦 金粒表面生成氫氧化鐵膜，使金溶解難以進(jìn)行 金礦難處理程度分類 浸出率/% 難處理程度 95100 易浸 8095 輕度難浸 5080 中度難浸 050 高度難浸,5.4.2 細(xì)菌氧化-氰化浸出 處理硫化物包裹金礦 在礦漿中加入微生物，這種含有酶的微生物是氧化過程的生物催化劑。它分解黃鐵礦和砷黃鐵礦，用反應(yīng)式表示為： 2FeS2+7O2+2H2O= 2FeSO4 +2H2SO4 2FeSO4 +2H2SO4+O2 = 2Fe2(SO4)3 + 2H2O 2FeAsS +3H2O +6.5O2=2H3AsO4 + 2FeSO4,(1)細(xì)菌種類 高鐵硫桿菌。可生長(zhǎng)在高酸度、高鐵離子、3

9、5 的無營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中，它具有強(qiáng)烈分解硫化物礦的能力。 兼性嗜熱菌。在50 下氧化鐵和金屬硫化物。 枝嗜熱菌。在50 下氧化分解硫化礦物。 其中高鐵硫桿菌效果最好，將黃鐵礦、砷黃鐵礦中的硫化物、硫酸亞鐵和硫磺氧化成硫酸高鐵和硫酸，并依賴氧化過程中釋放出來的能量將空氣中的二氧化碳用作碳源來合成菌體進(jìn)行繁殖。,（2）細(xì)菌氧化機(jī)理 A、細(xì)菌催化氧化 B、復(fù)合酶氧化 鐵硫桿菌在生產(chǎn)過程中，復(fù)合酶（鐵氧化酶和硫氧化酶）能夠催化礦物晶格中的離子的氧化反應(yīng)，使晶格受到破壞，生成硫酸高鐵。硫酸高鐵Fe3+本身是一種強(qiáng)氧化劑，它會(huì)強(qiáng)化硫化礦分解，于是形成了連續(xù)的礦物分解過程。 C、硫代硫酸鈉氧化。,（3）實(shí)例 高砷

10、精金礦：Au48.3%, Fe28.8%, As12.31%, S24.09%, SiO213.13%. 菌種為鐵硫桿菌。礦凈化液固比為9：1，反應(yīng)時(shí)間6天，pH值降至1.31.4, 砷質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至1%,脫砷率為94%.金氰化浸出率為95%.,5.4.3 細(xì)菌浸金 用細(xì)菌的新陳代謝產(chǎn)物直接浸金, 稱為細(xì)菌浸金. 代謝產(chǎn)物中有大量氨基酸, 如天門冬氨酸, 絲氨酸, 組氨酸等. 這些氨基酸能對(duì)金起絡(luò)合作用. 細(xì)菌從礦石中溶金可分為以下階段:,(1)潛伏階段. 35個(gè)星期. (2)溶解階段. (3)溶解度階段. (4)最終階段. 5.5 金的熔煉 熔煉設(shè)備: 中頻感應(yīng)爐 熔劑: 造渣劑：硼石、石英、

11、碳酸鈉、螢石 氧化劑：硝石、二氧化錳 還原劑：鐵屑、焦炭粉 熔煉溫度：12001300 。,5.6 我國(guó)紅花溝金礦碳漿廠 規(guī)模:150噸/天. 礦石性質(zhì) 屬于含金黃鐵礦石英脈型. 工藝流程及技術(shù)條件 碳漿廠采用CIL流程. CIL回路: 1段預(yù)浸、5段浸吸， 礦漿濃度4045%， 磨礦細(xì)度85%-200目， PH值1011。，氰化鈉濃度0.030.04%, 浸出時(shí)間16小時(shí), 吸附時(shí)間13.5小時(shí), 炭密度15克/L, 提炭量250kg/d， 載金炭品位4000g/t.,解吸電積回路：解吸液成分NaCN 2% + NaOH1%, 解吸壓力為常壓，解吸溫度95 ， 解吸時(shí)間40小時(shí)。 電積槽電壓

12、33.5V, 電流密度610A/m2, 電積溫度80 ， 電積時(shí)間40小時(shí)。 酸洗與熱再生：采用5%鹽酸進(jìn)行酸洗， 浸泡時(shí)間0.51.0小時(shí), 熱再生采用臥式電加熱回轉(zhuǎn)窯, 再生溫度650700 , 炭在窯中停留時(shí)間30分.,工藝指標(biāo) 原礦品位:12.05g/t 尾渣品位：0.44 g/t 載金炭品位:7800 g/t 解吸炭品位: 266 g/t 總回收率:94.02% 浸出率96.35% 吸附率98.57% 解吸率96.61%, 電積率98.65%, 冶煉回收率99.0%,5.7 含氰廢水處理 氰化物為劇毒物質(zhì). 口服0.1gNaCN 、0.12gKCN、 0.05mg HCN可致人死亡。

13、 氰化物的毒害作用 氰化法生產(chǎn)金的過程中， 氰中毒主要來自氰化液在充氣、加熱和酸作業(yè)時(shí)放出的HCN氣體、氰化物粉塵和含氰廢液。,我國(guó)政府規(guī)定含氰廢水中氰的排放濃度要小于0.5mg/L,HCN氣體在車間空氣中的最高允許含量為 0.3mg / m3。世界衛(wèi)生組織制定的飲水 標(biāo)準(zhǔn)0.2mg/L. 氰化廠產(chǎn)出的大量脫金貧液，稱為含氰廢水。 處理方法： （1）直接返回有關(guān)作業(yè)循環(huán)使用 （2）含氰廢水凈化,凈化方法：酸化法、漂白粉法、液氯法、電解法、生物處理法。 液氯法： 在堿性條件下， 通入氯氣氧化分解氰化物， 反應(yīng)如下： CN- + Cl2 + 2OH- = CNO- + 2Cl-+H2O CNO-

14、+Cl2 = 2CO2 + N2 +6Cl -+2 H2O 3Cl2+6FeSO4 = 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3 (3)氰化物的再生回收,含氰廢水中的氰根可采用硫酸硫化回收。 原理是：用硫酸或二氧化硫?qū)⒑鑿U水酸化至PH=23，污水中的氰根轉(zhuǎn)化為HCN。HCN在高于其沸點(diǎn)26.5 和空氣流作用下,呈氣體逸出, 經(jīng)堿吸收,可使氰化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到2030%. 再生處理設(shè)備有:混合塔淋洗塔氣水分離器吸收塔.,黃金精煉,黃金精煉主要有高溫氯化精煉法、化學(xué)還原精煉法和電解精煉法,高溫氯化精練,適于處理雜質(zhì)含量較高的粗金（Au60%為宜）。 原理:利用雜質(zhì)金屬能夠被氯氣氯化，而金基本不被氯

15、化的特點(diǎn)使雜質(zhì)與金分離。 過程：將含大量Ag及 Cu、Zn、Pb、Bi等賤金屬雜質(zhì)的粗金，在有排煙吸收裝置的電爐或坩堝爐中，用黏土坩堝（外套石墨坩堝）熔化，表面覆蓋一薄層低熔點(diǎn)硼砂，控制溫度在1250左右，用剛玉管插入熔融的金中，然后通入氯氣，使賤金屬氯化生成低熔、沸點(diǎn)的氯化物而揮發(fā)（Cu、Pb、Zn、Bi氯化物的沸點(diǎn)均低于1250），氯化銀的沸點(diǎn)越為1564，浮在金熔體表面，精煉完成后可很方便地將其倒出而與金分離。 經(jīng)氯化精煉的金用硝酸/氨水洗滌后熔化、注錠，品位一般為99.6%，含銀小于0.35%，其它賤金屬小于0.05%。,化學(xué)精煉法,化學(xué)精煉法包括硫酸浸煮、硝酸分銀法、王水分金法和化學(xué)

16、還原法。 硫酸浸煮法主要用于金含量小于33、鉛含量小于0.25的金銀合金。浸煮前先將合金熔淬成粒或鑄（碾壓）成薄片，置于鑄鐵鍋內(nèi)，分次加入濃硫酸，在100180下攪拌浸煮46小時(shí)以上，銀及銅等轉(zhuǎn)入浸液中。浸煮料漿冷卻后傾入襯鉛槽中，加23倍水稀釋后過濾。濾渣用熱水洗滌，然后加入新的濃硫酸浸煮，經(jīng)反復(fù)浸煮洗滌34次。最后產(chǎn)出的金粉經(jīng)洗滌，烘干，金含量可達(dá)95以上。,硝酸分銀法,硝酸分銀法適用于金含量小于33的金銀合金。分銀前將合金淬成粒或壓成片，分銀作業(yè)在帶攪拌器的耐酸搪瓷反應(yīng)罐或耐酸瓷槽中進(jìn)行。加入碎合金后，先用水潤(rùn)濕，再分次加入1：1稀硝酸。加酸不宜過速，以免引起溶液外溢。如溶液外溢可加少量

17、冷水冷卻。反應(yīng)在自熱條件下進(jìn)行。加完全部酸后，若反應(yīng)很緩慢則可加熱以促進(jìn)溶解。當(dāng)液面出現(xiàn)硝酸銀結(jié)晶時(shí)，可加適量熱水稀釋溶液，使浸出作業(yè)繼續(xù)進(jìn)行。一般條件下，逐步加完硝酸后，反應(yīng)逐漸緩和時(shí)，抽出部分硝酸銀溶液，重新加入新硝酸，經(jīng)反復(fù)浸出23次，殘?jiān)礈旌娓珊?，在坩鍋?nèi)加硝石熔煉造渣，可得純度達(dá)99以上的金錠。 浸液經(jīng)銅置換以回收銀，鉑族金屬（鉑、鈀）也一起進(jìn)入海綿銀中。,王水分金法,王水分金法適用含銀小于8的粗金。一般使用濃王水，1份工業(yè)硝酸加34份工業(yè)鹽酸。配制王水在耐燒玻璃或耐熱瓷缸中進(jìn)行，先加鹽酸，在攪拌下緩慢加入硝酸。反應(yīng)強(qiáng)烈，放出許多氣泡并生成部分氧化氮?dú)怏w，溶液顏色逐漸變?yōu)榻奂t色。操

18、作時(shí)先將粗金淬成?；驂撼善?，置于溶解器皿中，每份金分次加入34份王水。在自熱和后期加熱下攪動(dòng)，金進(jìn)入溶液，銀留在渣中。應(yīng)將溶解皿置于盤或大容器中，以免溶解皿破裂而造成損失。溶解后過濾，用亞鐵（或二氧化硫或草酸）還原金，金粉仔細(xì)洗凈后，用硝酸處理以除去雜質(zhì)。洗凈烘干鑄錠，可產(chǎn)出純度達(dá)99.9以上的金錠。 余液含殘余金和鉑族金屬，加入鋅塊或鋅粉置換至溶液澄清，過濾洗凈，烘干得鉑精礦，送去分離鉑族金屬。,電解精煉,電解精煉適于從各種來源的大量粗金精煉為純金。含Au90、Ag0.15、Cu2的粗金熔鑄為陽極，用純金片作陰極，在含 Au 250300gL、HCl 150300g/L的酸性溶液中電解。Au

19、從陽極上被氧化而溶解呈Au3+的離子形式進(jìn)入溶液，然后在陰極上被還原而以純金屬態(tài)沉積析出。陽極中的Pt和少量的 Pd等鉑族金屬元素與金同時(shí)溶解但因?yàn)椴荒茉陉帢O析出而在電解液中逐漸積累,金的二次資源及其綜合利用,從含金廢液中回收金 處理氰化含金廢液一般采用金屬鋅絲、塊置換法；處理含金氯化廢液采用銅絲、銅霄置換法；處理王水含金廢液除了采用鋅置換法外，還可以用其它還原劑（如亞鐵離子）沉淀金。另外，這些含金廢液也可以用活性炭吸附法、離子交換吸附法或萃取法等回收富集。 處理各種含金洗水原則上可采用金屬置換法或還原劑還原法回收金，但因金含量低，采用活性炭吸附法或離子交換吸附法回收金更適宜。 處理含金廢電鍍

20、液除可采用鋅置換法外，還可采用電解沉積法回收金。,含金固體廢料中金的回收 電子工業(yè)、電鍍工業(yè)和冶金工業(yè)等含金廢料都產(chǎn)生大量的含金固體廢棄物。這些固體廢棄物由于種類繁多，組分各異，回收方法和技術(shù)很多。這些回收方法和技術(shù)的共同點(diǎn)是在回收處理前必須先進(jìn)行挑選分類，必要時(shí)還必須進(jìn)行拆解（如各類含金廢電器和元器件），以達(dá)到火法或濕法處理前的初步富集。在濕法工藝回收固體廢棄物中的金時(shí)，各種工藝的共同點(diǎn)是在初步富集后先進(jìn)行溶金造液，使各種形態(tài)存在的金全部轉(zhuǎn)入液相，液相中金的回收、提取、純化方法與前述冶金過程一致。,從鍍金廢件中回收金 鍍金廢料與前述含金固體廢料的最大差別是鍍金廢料的金一般處于工件的表面，許多

21、鍍金廢件在回收完表面金層后，其基體材料可以重復(fù)使用。因此從這類固體廢料回收金的工藝與前述固體廢料的金回收工藝有一些差異，關(guān)鍵是如何將工件表面的金退出使其進(jìn)入溶液或與工件分離。常用方法有利用熔融鉛溶解貴金屬的鉛熔退金法、利用鍍層與基體受熱膨脹系數(shù)不同的熱膨脹退鍍法、利用試劑溶解的化學(xué)退鍍法和電解退鍍法等。,化學(xué)退鍍法 化學(xué)退鍍法的實(shí)質(zhì)是利用化學(xué)試劑在盡可能不影響基體材料的情況下，將廢鍍件表面的金層溶解下來，再用電解或還原的方法將溶液中的金變成單質(zhì)狀態(tài)。常用的化學(xué)退鍍法有碘碘化鉀溶液退鍍法、硝酸退鍍法、氰化物間硝基苯磺酸鈉退鍍法和王水退鍍法等。 （i）碘碘化鉀溶液退鍍法 鹵素離子與鹵素單質(zhì)形成的混

22、合溶液對(duì)金具有溶解作用，HClCl2溶液、I2KI溶液和Br2KBr溶液都能溶解金。不過Br2KBr溶液的危害較大，操作不易控制。因此用鹵素離子與鹵素單質(zhì)形成的混合溶液對(duì)貴金屬造液一般采用氯和碘體系，其中碘體系使用最為方便，常用浸出液成分含碘5080g/L，碘化鉀200250g/L，退鍍時(shí)間依鍍層厚度的不同而異（37分鐘），一般要經(jīng)過38次退鍍操作才能完全退除金鍍層。 為了便于還原劑的再生，一般選擇亞硫酸鈉做還原劑還原浸出液中的金（以AuI2-離子形態(tài)存在），然后在酸性條件下用氧化劑（如氯酸鈉，20g/L）使溶液中的碘離子（I-）氧化為單質(zhì)碘返回浸出工序。 （ii）硝酸退鍍法 在各種電子元件中

23、，很多管殼、管座、引線等鍍金廢件，基體常用可伐合金（Ni28%、Co18%、Fe54%）或紫銅生產(chǎn)。硝酸退鍍金的過程中不僅可以使金從基體上溶解而進(jìn)入溶液，基體還可以綜合回收鎳、鈷、銅等有色金屬。 （iii）氰化物間硝基苯磺酸鈉退鍍法 但此法設(shè)備較復(fù)雜。,（2）火法退鍍 火法退鍍是利用金屬鉛能夠溶解貴金屬而濺金屬在其中的溶解要小得多的原理實(shí)現(xiàn)貴金屬鍍層與基體分離的。將被處理的鍍金廢件置于熔融的純金屬鉛液中（鉛的熔點(diǎn)為327），使金溶解到液態(tài)金屬鉛中，取出退金后的廢件，將含金鉛液鑄成貴鉛板，用灰吹法或電解法從貴鉛中進(jìn)一步回收金?；掖禃r(shí)，貴鉛中可補(bǔ)加銀，灰吹得金銀合金，水淬成金銀粒，再用硝酸分金，獲得金粉，熔鑄得粗金。硝酸浸液加鹽酸沉銀。,（3）熱膨脹法退鍍金