试论氰化法提金工艺及其在我国的应用

试论氰化法提金工艺及其在我国的应用

关键词:氰化法;提金工艺;应用

前言

我国黄金资源储量丰富,分布较广,黄金冶炼方法很多。其中包括常规的冶炼方法和新技术。冶炼方法的改进,促进了我国黄金工业的发展。目前我国黄金产量居世界第五位,成为产金大国之一,我国的某些冶炼黄金的技术还达到了世界先进水平。

氰化法在上世纪初就已应用于提金工艺,因其回收率高,工艺简单,单位成本低等优点,迅速普及世界各地金矿山,使人类提金技术进入新的开创阶段。该阶段的特点是:从采矿砂金为主转变到以采脉金为主,扩大了黄金资源,拉动了内需与国际市场,黄金生产量迅速增加。据保守估计除砂金外,人类产金的90%是在氰化法工艺中产出。据统计国内的191个规模较大的选金厂中就有161个在使用着氰化提金工艺,实践证明:氰化法提金取得了较好经济效益。

一、氰化法提金的特点

氰化提金最大特点——回收率很高,产金多,单位成本势必降低,可以实现就地产金,避免了金矿石长途运输的各种弊病,有利于提高企业的经济效益,降低成本。但不容回避,此工艺方法也存在氰化物为剧毒药剂,工艺流程长,金的提取速度较慢,环境污染等缺点,需不断完善。相比较而言:重洗法和混汞法都是古老的提金方法,它们仅适于从矿石中提取粗粒金,但是大多数矿石除了有粗粒金外,还有大量的细粒金。那么从这些矿石中提取金必须借助于湿法冶金。氰化法属于湿法冶金工艺,是一种现代化的从含金的矿石中提金的技术,从矿石中用湿法提金,主要包括两个步骤:(1)浸出——用溶剂使矿石中的金转入溶液。(2)沉积——再从浸入液中提取金。即从碱金属氰化物(KCNNaCH)水溶液作溶剂,浸出矿石中的金,然后从浸出液中沉积出金的工艺过程。

二、氰化法提金的原理及影响因素

氰化物对金溶解作用机量的解释目前尚不一致,多数认为金在氰化溶液中有氧存在的情况下可以生成一种金的络合物而注解。其基本反应式为:

4Au+8KCN+O2+2H2O=4KAu(CN)2+4KOH

一般认为金被氰化物溶解发生两步反应:

2Au+4KCN+O2+2H2O=2Au(CN)2+H2O+2KOH

2Au+4KCN+H2O2=2KAu(CN)2+2KOH

金的表面在氰化溶液中逐渐地由表及里地溶解。溶液中氧的浓度与金的溶解速度有关。氰化时金的浸出率的影响因素有:氰化物和氧的浓度、矿浆PH值、金矿物的原料性质、浸出温度、矿泥含量、矿浆浓度及浸出时间等。

浸出时氰化物浓度一般为0.03%-0.08%,金的溶解速度随氰化物浓度的提高而呈直线上升到最大值。然后缓慢上升,当氰化物浓度达0.15%时,金的溶解速度和氰化物浓度无关,甚至下降(因氰化物水解)。金的溶解速度随氧浓度上升而增大,采用富氧溶液或高压充气氰化可以强化金的溶解。

氰化试剂溶解金银的能力为:氰化铵、氰化钙、氰化钠、氰化钾。氰化钾的价格最贵,目前多数使用氰化钠,氰化物的耗量取决于物料性质和操作因素,常为理论量的20-200倍。物料性质影响金的浸出率。氰化法虽是目前提金的主要方法,但某些含金矿物原料不宜直接采用氰化法处理,若矿石中铜、砷、锑、铋、硫、磷、磁铁矿、白铁矿等组分含量高时将大大增加氰化物耗量或消耗矿浆中的氧。降低金的浸出率,矿石中含碳高时,碳会吸附已溶金而随尾矿损失。预先氧化焙烧或浮选方法可除去有害杂质的影响。

金粒大小主要影响氰化时间,粗粒金(74微米)的溶解速度慢。所以氰化前采用混汞、重选或浮选预先回收粗粒金是合理的。在磨矿过程中使细金粒充分单体解离仍是提高金的浸出率的重要因素。氰化时矿泥含量和矿浆浓度直接影响组分扩散速度。矿浆浓度应小于30%-33%。矿泥多时矿浆浓度应小于22%-25%,但浓度不宜过低,否则增加氰化物的消耗。氰化时间取决于物料性质、氰化方式及氰化条件而异。一般搅拌氰化浸出常大于24小时,有时长达40小时以上,氰化碲化金时需72小时,渗滤氰化浸出需5天以上。

三、氰化法提金在我国的应用

我国早在30年代已开始使用氰化法提金工艺。台湾金瓜石金矿在1936~1938年期间,采用氰化-锌粉置换工艺提取黄金,年产黄金15万两。进入20世纪60年代后,为了适应国民经济的发展,大力发展矿产金的生产,一些矿山先后采用间歇机械搅拌氰化法提金工艺和连续搅拌氰化法提金工艺取代渗滤氰化法提金工艺。1967年,首先在山东招远金矿灵山和玲珑选金厂实现了连续机械搅拌氰化工艺生产黄金,氰化法提金由70%提高到93.23%,从此连续机械搅拌氰化法提金工艺在全国各大金矿迅速获得推广。1970年金厂峪金矿、1977年五龙金矿氰化厂相继建成投产,此后国内又陆续建成投产了一批机械搅拌氰化厂,氰化法提金工艺进入了一个新的发展阶段。随后,全泥氰化法提金工艺日渐推广应用,先后在河南、吉林、河北、陕西、内蒙古等地采用此法建厂提金。与此同时,为解决泥质氧化矿石在浓密过滤固液分离上的困难,于1979年11月长春黄金研究所开始对团结沟金矿的矿石采用无过滤的炭浆法提金工艺,进行了历时两年的试验研究,获得了成功。在此基础上,于1984年8月在河南灵湖金矿自行设计利用国产设备建成我国第一座日处理50t矿石的炭浆法提金厂,使我国氰化法提金工艺向前迈进了一大步。随着国外先进技术和设备的引进消化(如美国的高效浓密机,双螺旋搅拌浸出槽,日本的马尔斯泵,带式过滤机等),我国黄金生产在装备水平和技术水平上又有了进一步的提高,同时也促进了我国黄金生产设备向高效、节能、大型化、自动化方向发展。

参考文献:

[1]张兴仁.氰化法提金工艺的现状与发展[J].国外黄金参考,1999,(5).

[2]郭振杰.提金新工艺—氰化法[J].内蒙古科技与经济,2007.12,(X).

[3]康多.氰化法提金的工艺最佳化研究[J].国外金属矿选矿,1997,(6).

[4]宋丽丽.某含金银矿石氰化提金试验[J].煤炭技术,2008.9,27(9).

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