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(1)搅拌浸出法:搅拌氰化是将矿石或精矿经细磨浓缩后在搅拌浸出槽中进行氰化浸出。工艺流程见图。搅拌浸出优点:反应速度快、提取率高。搅拌浸出工序:磨矿、浓缩、浸出。通常粒度范围是-0.074mm,液固比(1.5~1):1,氰化物的质量分数为0.01~0.1%或0.02~0.05%,CaO质量分数0.01~0.03%,充气下搅拌24小时以上,金溶解率大于95%.洗水浸出设备主要有三种类型:机械搅拌浸出槽采用螺旋桨、叶轮和涡轮搅拌装置搅拌。优点:搅拌均匀而强烈,缺点:动力消耗大。空气搅拌浸出槽利用压缩空气搅拌矿浆,在槽内装有各种类型的空气提升装置。优点:设备构造简单、费用低、便于操作、适于连续工作。缺点:附加空气压缩设备。空气机械联合搅拌浸出槽装有空气提升器和机械耙。优点:动力消耗少、容积大,用于大型氰化厂。(2)固液分离浸出后的矿浆由含金溶液(贵液)和固体残渣组成,实现固液分离用倾析法和过滤法。倾析法在浓缩机中进行;过滤法在真空过滤机中进行。堆浸与就地浸出堆浸与就地浸出5.3.1.3金的回收从氰化物溶液中回收金的方法有活性炭吸附、锌置换、离子交换树脂吸附、电沉积和萃取法。(1)活性炭吸附法活性炭吸附法采用活性炭作吸附剂。密实的含碳物质,如煤、椰壳、果核等在适宜的氧化气氛及800~1000℃下煅烧活化制得。具有很大比表面积、多孔结构的吸附剂。按浸出与吸附的组合方式不同分为炭浆法和炭浸法。炭浆法是先氰化后吸附而炭浸法是浸出与吸附同时进行。炭浆工艺由预筛、氰化浸出、吸附、解析、电解(或电积)和炭再生作业组成。炭浆法与锌置换法相比,炭浆法取消了固液分离与加锌分离,直接用炭吸附氰化浸出液。碳循环金走向A预筛。目的是除去矿浆中的杂质,通常筛上是木屑。B吸附。来自浸出的矿浆连续经过几个串联的吸附槽,用活性炭吸附矿浆中的金。影响吸附效率的因素有:每吨矿浆中炭的浓度、吸附槽数目、炭移动的相对速度、矿浆在吸附段的停留时间和炭的载金量等。通常每升矿浆加炭40克,吸附槽4~7个,吸附率99%以上。C、解析。常压解析法:在85℃的常压下,用NaCl和NaOH各1%的溶液从载金炭上解析金,适用小规模生产。1952年美国扎德拉发明的著名方法。酒精解析法:在80℃和常压下,用NaCN0.1%和NaOH1%溶液,再加入体积分数为20%的酒精作解析液。美国矿务局的海宁发明的方法高压解析法:用NaCN1%和NaOH1%溶液,在160℃和0.35MPa的压力下,解析2~9小时。美国矿务局的波特发明南非英美公司法(A.R.R.L法):在解吸柱中采用0.5~1%个炭体积的热(93~110℃)10%NaOH溶液(或5%NaCN+2%NaOH溶液)接触2~6小时,然后用5~7个炭体积的热水洗脱,洗脱液流速为每小时三个炭体积,总的解吸时间为9~20小时,其优点类似于高压解吸法,但需多路液流设备,增加了系统的复杂性。金走向E、炭再生。酸洗和加热活化。酸洗法是采用稀盐酸或稀硝酸(浓度一般为5%)在室温下洗涤解吸炭,作业常在单独的搅拌槽中进行,此时可除去碳酸钙和大部分贱金属络合物,酸洗后的炭须用碱液中和及用清水洗涤,然后才能将其送去进行热活化再生。热活化再生是为了较彻底地除去不能被解吸和酸洗除去的被吸附的无机物及有机物杂质,多数金选厂是定期地将酸洗、碱中和及水洗涤后的解吸炭送入间接加热的回转窑中在隔绝空气的条件下加热至650℃,恒温30分钟,然后在空气中冷却或用水进行骤冷。贵液提金的方法(1)电解。解析液是一种纯净的金、银氰化物溶液。金的质量浓度300~600g/m3,解析液通过若干个装有数对阴、阳极的电解槽,电流密度8~15A/m2,槽压2.5~3.5V,金的沉积99%以上。(2)锌置换法在氰化物溶液中,锌的标准电位为-1.2V而金为-0.68V,反应式为:2Au(CN)2-+Zn=2Au+Zn(CN)42-K=1.0×1023A、锌置换操作。锌丝置换法:把锌丝放在沉淀箱中,让含金液流经沉淀箱,发生置换反应。每产生1克金消耗锌4~20克。锌粉置换法:锌粉比表面积大,效率比锌丝高得多。B、金泥处理。火法工艺处理:酸溶、焙烧、熔炼。5.3.2非氰浸金方法氰化法缺点:污染环境、浸出速度慢、对含铜、砷和锑的金矿用氰化法很困难。主要方法:硫脲法、硫代硫酸钠法、水氯化法、溴化物法。5.4生物法处理难处理金矿难处理金矿的概念:用常规方法难以达到有效提取的金矿石。5.4.1难处理金矿的基本特征难处理金矿的类型矿石种类难处理的原因微粒浸染状金矿石金呈微粒分布在石英脉石或硫化物中,磨矿困难,难于使金充分暴露而氰化含铜金矿氰化物消耗高,在金粒表面形成二次膜,阻碍溶解,氰化物溶液疲劳快含锑金矿在金粒表面生成致密的薄膜,明显减慢金的溶解速度碳质金矿已经溶解的金被碳吸附,提取不出来黏土质金矿氰化浸出的矿浆过滤性差,已经溶解的金及氰化物明显地被泥质矿物吸附含铁金矿金粒表面生成氢氧化铁膜,使金溶解难以进行金矿难处理程度分类浸出率/%难处理程度95~100易浸80~95轻度难浸50~80中度难浸0~50高度难浸5.4.2细菌氧化-氰化浸出处理硫化物包裹金矿在矿浆中加入微生物,这种含有酶的微生物是氧化过程的生物催化剂。它分解黄铁矿和砷黄铁矿,用反应式表示为:2FeS2+7O2+2H2O=2FeSO4+2H2SO42FeSO4+2H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+2H2O2FeAsS+3H2O+6.5O2=2H3AsO4+2FeSO4(1)细菌种类高铁硫杆菌。可生长在高酸度、高铁离子、35℃的无营养环境中,它具有强烈分解硫化物矿的能力。兼性嗜热菌。在50℃下氧化铁和金属硫化物。枝嗜热菌。在50℃下氧化分解硫化矿物。其中高铁硫杆菌效果最好,将黄铁矿、砷黄铁矿中的硫化物、硫酸亚铁和硫磺氧化成硫酸高铁和硫酸,并依赖氧化过程中释放出来的能量将空气中的二氧化碳用作碳源来合成菌体进行繁殖。(2)细菌氧化机理A、细菌催化氧化B、复合酶氧化铁硫杆菌在生产过程中,复合酶(铁氧化酶和硫氧化酶)能够催化矿物晶格中的离子的氧化反应,使晶格受到破坏,生成硫酸高铁。硫酸高铁Fe3+本身是一种强氧化剂,它会强化硫化矿分解,于是形成了连续的矿物分解过程。C、硫代硫酸钠氧化。(3)实例高砷精金矿:Au48.3%,Fe28.8%,As12.31%,S24.09%,SiO213.13%.菌种为铁硫杆菌。矿净化液固比为9:1,反应时间6天,pH值降至1.3~1.4,砷质量分数降至1%,脱砷率为94%.金氰化浸出率为95%.5.4.3细菌浸金用细菌的新陈代谢产物直接浸金,称为细菌浸金.代谢产物中有大量氨基酸,如天门冬氨酸,丝氨酸,组氨酸等.这些氨基酸能对金起络合作用.细菌从矿石中溶金可分为以下阶段:(1)潜伏阶段.3~5个星期.(2)溶解阶段.(3)溶解度阶段.(4)最终阶段.5.5金的熔炼熔炼设备:中频感应炉熔剂:造渣剂:硼石、石英、碳酸钠、萤石氧化剂:硝石、二氧化锰还原剂:铁屑、焦炭粉熔炼温度:1200~1300℃。5.6我国红花沟金矿碳浆厂规模:150吨/天.矿石性质属于含金黄铁矿石英脉型.工艺流程及技术条件碳浆厂采用CIL流程.CIL回路:1段预浸、5段浸吸,矿浆浓度40~45%,磨矿细度85%-200目,PH值10~11。,氰化钠浓度0.03~0.04%,浸出时间16小时,吸附时间13.5小时,炭密度15克/L,提炭量250kg/d,载金炭品位4000g/t.解吸电积回路:解吸液成分NaCN2%+NaOH1%,解吸压力为常压,解吸温度95℃,解吸时间40小时。电积槽电压3~3.5V,电流密度6~10A/m2,电积温度80℃,电积时间40小时。酸洗与热再生:采用5%盐酸进行酸洗,浸泡时间0.5~1.0小时,热再生采用卧式电加热回转窑,再生温度650~700℃,炭在窑中停留时间30分.工艺指标原矿品位:12.05g/t尾渣品位:0.44g/t载金炭品位:7800g/t解吸炭品位:266g/t总回收率:94.02%浸出率96.35%吸附率98.57%解吸率96.61%,电积率98.65%,冶炼回收率99.0%5.7含氰废水处理氰化物为剧毒物质.口服0.1gNaCN、0.12gKCN、0.05mgHCN可致人死亡。氰化物的毒害作用氰化法生产金的过程中,氰中毒主要来自氰化液在充气、加热和酸作业时放出的HCN气体、氰化物粉尘和含氰废液。我国政府规定含氰废水中氰的排放浓度要小于0.5mg/L,HCN气体在车间空气中的最高允许含量为0.3mg/m3。世界卫生组织制定的饮水标准0.2mg/L.氰化厂产出的大量脱金贫液,称为含氰废水。处理方法:(1)直接返回有关作业循环使用(2)含氰废水净化净化方法:酸化法、漂白粉法、液氯法、电解法、生物处理法。液氯法:在碱性条件下,通入氯气氧化分解氰化物,反应如下:CN-+Cl2+2OH-=CNO-+2Cl-+H2OCNO-+Cl2=2CO2+N2+6Cl-+2H2O3Cl2+6FeSO4=2Fe2(SO4)3+2FeCl3(3)氰化物的再生回收含氰废水中的氰根可采用硫酸硫化回收。原理是:用硫酸或二氧化硫将含氰废水酸化至PH=2~3,污水中的氰根转化为HCN。HCN在高于其沸点26.5℃和空气流作用下,呈气体逸出,经碱吸收,可使氰化物的质量分数达到20~30%.再生处理设备有:混合塔\淋洗塔\气水分离器\吸收塔.黄金精炼黄金精炼主要有高温氯化精炼法、化学还原精炼法和电解精炼法高温氯化精练适于处理杂质含量较高的粗金(Au60%为宜)。原理:利用杂质金属能够被氯气氯化,而金基本不被氯化的特点使杂质与金分离。过程:将含大量Ag及Cu、Zn、Pb、Bi等贱金属杂质的粗金,在有排烟吸收装置的电炉或坩埚炉中,用黏土坩埚(外套石墨坩埚)熔化,表面覆盖一薄层低熔点硼砂,控制温度在1250℃左右,用刚玉管插入熔融的金中,然后通入氯气,使贱金属氯化生成低熔、沸点的氯化物而挥发(Cu、Pb、Zn、Bi氯化物的沸点均低于1250℃),氯化银的沸点越为1564℃,浮在金熔体表面,精炼完成后可很方便地将其倒出而与金分离。经氯化精炼的金用硝酸/氨水洗涤后熔化、注锭,品位一般为99.6%,含银小于0.35%,其它贱金属小于0.05%。化学精炼法化学精炼法包括硫酸浸煮、硝酸分银法、王水分金法和化学还原法。硫酸浸煮法主要用于金含量小于33%、铅含量小于0.25%的金银合金。浸煮前先将合金熔淬成粒或铸(碾压)成薄片,置于铸铁锅内,分次加入浓硫酸,在100~180℃下搅拌浸煮4~6小时以上,银及铜等转入浸液中。浸煮料浆冷却后倾入衬铅槽中,加2~3倍水稀释后过滤。滤渣用热水洗涤,然后加入新的浓硫酸浸煮,经反复浸煮洗涤3~4次。最后产出的金粉经洗涤,烘干,金含量可达95%以上。硝酸分银法硝酸分银法适用于金含量小于33%的金银合金。分银前将合金淬成粒或压成片,分银作业在带搅拌器的耐酸搪瓷反应罐或耐酸瓷槽中进行。加入碎合金后,先用水润湿,再分次加入1:1稀硝酸。加酸不宜过速,以免引起溶液外溢。如溶液外溢可加少量冷水冷却。反应在自热条件下进行。加完全部酸后,若反应很缓慢则可加热以促进溶解。当液面出现硝酸银结晶时,可加适量热水稀释溶液,使浸出作业继续进行。一般条件下,逐步加完硝酸后,反应逐渐缓和时,抽出部分硝酸银溶液,重新加入新硝酸,经反复浸出2~3次,残渣洗涤烘干后,在坩锅内加硝石熔炼造渣,可得纯度达99%以上的金锭。浸液经铜置换以回收银,铂族金属(铂、钯)也一起进入海绵银中。王水分金法王水分金法适用含银小于8%的粗金。一般使用浓王水,1份工业硝酸加3~4份工业盐酸。配制王水在耐烧玻璃或耐热瓷缸中进行,先加盐酸,在搅拌下缓慢加入硝酸。反应强烈,放出许多气泡并生成部分氧化氮气体,溶液颜色逐渐变为桔红色。操作时先将粗金淬成粒或压成片,置于溶解器皿中,每份金分次加入3~4份王水。在自热和后期加热下搅动,金进入溶液,银留在渣中。应将溶解皿置于盘或大容器中,以免溶解皿破裂而造成损失。溶解后过滤,用亚铁(或二氧化硫或草酸)还原金,金粉仔细洗净后,用硝酸处理以除去杂质。洗净
本文标题:氰化浸出技术
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