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，以實現(xiàn)固液分離的過程。

③置換——用金屬鋅從含金溶液中使其還原、沉淀，回收金的過程。

20世紀(jì)以來，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年代以來才發(fā)展起來的向礦漿中加入活性炭的“炭漿法”發(fā)展很快。隨著對離子交換劑應(yīng)用的研究，采用離子交換樹脂從氰化液或氰化礦漿中吸附金的方法亦具有重要的實用價值。在氰化液的溶劑萃取提金方面也作過一些研究。當(dāng)往氰化含金液中加人硫酸時，可用異戊醇來萃取金，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的過程叫氰化浸出。目前，無論從工藝、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，實質(zhì)上是一個電化學(xué)腐蝕過程。

浸出過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。它們對金的相對溶解能力見表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，還含有一些對氰化過程有害的雜質(zhì)，如可溶性硫化物、碳以及一些不溶性雜質(zhì)等。其特點是價格便宜，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氰化過程有害的礦物時，保護(hù)堿在磨礦過程中加入，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，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，礦漿中CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.01%~0.02%。過低不利于防止氰化物水解，過高盡管能促使帶負(fù)電荷的硅泥絮凝，有利于礦漿沉淀和液體凈化，但對金的浸出速度有明顯的不利影響。

用石灰作保護(hù)堿時，最好以石灰乳的形式加入，有利于過程的控制。

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)行洗滌和過濾。通常使用的分離流程包括：氰化礦漿的濃縮、過濾，再用脫金貧液或水在過濾機(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，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，可采用貧液全部返回到浸出作業(yè)的流程中，此時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，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、過濾洗滌法和流態(tài)化洗滌法等。在生產(chǎn)實踐中，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，余下的濃漿抽回攪拌浸出槽加NaCN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)對浸出礦漿進(jìn)行洗滌的過程，將浸出礦漿或待洗礦漿在給人濃密機(jī)的同時，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，或作為上一級的洗滌水。

目前國內(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；若按傳動方式又可分為中心傳動式和周邊傳動式。近年來，國內(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，一般都是多臺單層串聯(lián)或多層濃密機(jī)組成的多級逆流洗滌。圖1就是一個由三臺單層濃密機(jī)組成的三級逆流洗滌的流程圖。

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

②連續(xù)傾析洗滌法。連續(xù)傾析洗滌法是國內(nèi)外廣泛使用的方法之一。它是以礦漿和洗液呈逆向運動的原理進(jìn)行的，在國外稱連續(xù)逆流傾析洗滌法（圖2）。此法是將礦漿和洗（貧）液從相對的方向供入濃密機(jī)中并對流進(jìn)入一級濃密機(jī)，以實現(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。我國日處理100t礦石的某選金廠三級單層濃密機(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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