氰化法提金及高纯度金的提纯
漏脱等很小,故减少了氰化物的消耗。各种碱金属的
矿石中含铜化合物的存在形态多样,如氢氧化 铜,碱式碳酸铜(蓝铜矿、孔雀石)等,都与氰化物发 生反应生成铜氰络盐而消耗氰化物。反应方程式如
下:
2Cu(OH)2+8NaCN=2Na2 Cu(CN)3+4NaOH+
(CN)2 T,2Cu(CO)3+8NaCN=2Na2Cu(CN)3+ 2Na2C03+(cN)2 t.
∞¨涩鬻精
为了避免中毒事故,工作现场的空气中含氢氰酸不得 超过0.003 mg/L。氰化物保存在独立通风系统的隔 离场所(单独库房)。在氰化物浸出车间、厂房、工地 应有良好的通风换气设备。用餐、饮水前要洗手,工 作完毕应洗澡、更换衣服等。氰化法处理后的污水会 危害人畜、水生动物,要及时处理。处理方法有:漂白 粉法、碱性氯化法、硫酸亚铁一石灰法、电解法、络盐 法、自然净化法、臭氧处理法、离子交换法等。漂白粉 法和碱性氯化法净化效果好,已广泛应用于生产实践
CN一+HOCl—CNCl+OH一
CNCl+20H一—+CN0一+Cl一+H20
(1) (2)
’2CNO一+30CI一+H20埘c02十+N2十+
3C1+20H一
(3)
反应式(1)、(2)中将氰化物氧化成氰酸盐,此过 程只是局部氧化(CN一:C1,=1:2.73),反应式(3)中将 氰酸盐氧化成二氧化碳和氮,此过程为完全氧化(CN一 :C1:=1-6.83)。为使反应尽快完成,须加入过量的 氯,一是将漂白粉配成5%一15%的溶液湿法投药,二 是将漂白粉研为细粒干法投药。一般采用湿法投药。
3氰化物溶液的损失原因
2.2锌矿物的影响
在金矿石中锌的含量通常较低。闪锌矿(硫化 锌)与氰化物溶液发生微弱反应,而氧化的锌化物都能 溶解于氰化物溶液中,生成锌氰络合物。一般来说,锌 矿物对金溶解的影响不如铜矿物强烈,当锌在氰化溶 液中的含量达0.03%一0.10%时,对金的溶解将会产 生影响,从而使氰化物的消耗增高。闪锌矿在氰化溶 液中的溶解为可逆反应:ZnS+4NaCN=Na:Zn(CN)。 +Na,s,当溶液中含有锌氰络合物,特别是zn(Ⅲ)的 锌氰络合物时,金的溶解速度显著提高。锌氰络合物 是一种不稳定的化合物,(K。=2.1×10。1 7),能够分解 氰化钠,反应方程式:Na:Zn(CN)。_÷NaZn(CN)3+ NaCN,这种络合物的存在,不但对金的溶解没有影响, 反而提高了溶液中氰化物的浓度。 2.3铁及砷、锑矿物的影响 铁在矿石呈碱性氢氧化亚铁或硫酸亚铁存在时, 能与氰化物发生反应,但是这些盐类在碱性溶液中不 产生破坏作用,因为溶液中有氧存在的情况下,它们 就能生成不溶性的氢氧化铁。砷、锑是极为有害的杂 质,用氰化法直接处理砷、锑的含金矿石非常困难。 上述的氧化产物都能与氰化物发生反应,使氰化物消 耗量增大,反应方程式:Fe(OH):+2NaCN=Fe
由于氰化溶液与许多铜矿物的作用非常强烈,所 以,一般采用低浓度氰化物来处理铜金矿石。用水冲 洗,用硫酸溶液或铵溶液溶解铜的方法来消除铜。若 铜呈硫化物形式存在,且仅是黄铜矿(CuFeS),则它 在氰化物溶液中的溶解度较小,而当矿石中含有可溶 于氰化物溶液的次生硫化铜时,如辉铜矿(Cu:S)、蓝
溶解度,随着氰化物在溶液中的浓度的提高而增加, 与金不同。所以,可以采用预先使氰化物溶液充氧的 方法(即通入空气),来提高氧在溶液中的浓度,以达 到强化氧化法操作的目的。提高溶液中的含氧量便
1.5
用漂白粉(CaOCl。)、漂白精(Ca(OCI):)或次氯 酸钠(NaOCl)处理含氰污水可达到排放的标准”j,其
反应式如下:
mol/L的稀盐酸溶液,过滤以除去不溶的AgCl等
沉淀物。滤液移入分液漏斗,以1+1的体积比加入 高纯乙醚,然后塞上盖子,在室温下充分振荡萃取,静 置20分钟,此时溶液分为有机相和水相。除去水相, 将有机相以1/2倍的体积加入亚沸水、蒸馏水进行反 萃取,待分层后水相移入烧杯中,并在水浴上加热蒸 发和破坏有机物。至此完成一次萃取。萃取要持续 3次,其他条件均与第一次萃取操作相同。将萃取之 后的溶液配制成酸度为3 mol/L、浓度为70∥L的盐 酸溶液,加入高纯草酸,即可得到光亮的粉末状金。 将金粉末取出放在烧杯中,用3 mol/L高纯盐酸和 10%的高纯硝酸分别煮沸30分钟左右,吸滤金粉。 用二次亚沸水洗涤、干燥,即可获得99.999%的高纯 度金。提纯操作流程为:粗金一制成溶液一萃取一还 原一酸煮水洗、干燥一铸型_÷高纯金¨J。
5.2碱性氯化法
在碱性(石灰或氢氧化钠)条件下,通入氯气处 理,使氰化物完全分解成碳酸气(CO:t)和氮气(N。 T),其反应如同加漂白粉时一样,它们都能使含氰 污水达到排放标准,而处理成本却比漂白粉低。其理 论比值局部氧化是CN一:C1,:CaO=1:2.73:2.15、 CN一:C1::NaOH=1:2.73:2.15;而全部氧化阶段的 比值是CN:C12:CaO=1:6.83:4.31、CN一:C12: NaOH=1:6.83:6.20。但在实际加药量中要大于理 论值,因污水中往往还含有其他耗氯物质,一般用石 灰或氢氧化钠使污水的pH值保持在7.5~10.5,呈 碱性,通常先加碱、后加氯,因CNCl在碱性溶液中水 解快且较彻底。同时考虑到废液中余氯过多,应加入 少量的硫酸联胺进行处理。
剂、草酸做还原剂,可获得99.999%的纯金。经提纯的金进行杂质检验,完全达到了高纯试剂要求的技术指标。目的是配合当前 单位、个体采金的需要,以提高其工作效率及经济效益。 关键词:金;氰化法;氰化物溶液;溶解度;络合物;提纯 中图分类号:TD953 文献标识码:B 文章编号:1005-2518(2009)03-0060-04
裹1 铜矿物在0.099%NaCN溶液中的溶解度
前,应进行氧化焙烧(800℃>和洗矿,使FeS:转变成 不溶性的Fe:O,,而且还能除去矿石中的砷、锑等有 害杂质和有机碳,而难氧化的硫化铁则应先用碱液浸 出,使Fe(OH):转变成Ve(OH),沉淀。 含砷金精矿多元素分析结果H o,如表2所示。从 表中可知,精矿中金品位较高,银品位较低,砷、硫与 锑、碳等有害元素含量也很高。精矿中除金外,其他 元素均无工业回收价值。
可加速氰化反应的过程,并能增加金的浸出率10% 一15%,同时,增加溶液的含氧量对处理含金矿石中 的金与脉岩呈连生体的颗粒特别重要,因为这种呈连 生体的金在氰化物溶液中溶解缓慢,使金的浸出率降
低‘1|。
2杂质对金溶解的影响
在氰化法堆浸过程中,矿石中往往存在着铜、锌、 铁的氰化络合物以及硫化氰酸盐和其他杂质,因为这 些化合物几乎都溶于氰化物溶液中。当铜和锌等氰 络合物在浓度很大时,将使氰化溶液对溶解金的活性 降低,这样会造成氰化物的大量损失。因此,在进行 氰化处理之前,应该采取必要的措施…。
收稿日期:2008—12-25;修订日期:2009-02—16. 作者简介:吴再民(1966-),男,工程师,从事基础地质、采矿、选矿及矿产地质调查工作.E.mail:wu.zai.rain@163.tom.
万氰化法提金及高纯度金的提纯
61
铜矿(2CuCO,・Cu(OH):),就必须用浮选法除去。 因为它们在氰化过程中溶解度最大,将消耗大量的氰 化物。为了使氰化顺利进行,在生产过程中,将氰化 原矿中铜的含量控制在0.10%以下‘3|。铜矿物在 0.099%NaCN溶液中的溶解度,如表1所示。
第17卷第3期 2009年6月
曾酬学毂鑫
GOLD SCIENCE AND TECHN01.OGY
V01.17
No.3
Jun.2009
氰化法提金及高纯度金的提纯
吴再民,复金成
黑龙江省地质勘查局703队勘查院,黑龙江哈尔滨150300
摘要:以氰化法提金的原理为基础,综合分析矿石中金的堆浸,收集有关采金实践经验,论述了氰化法提金中金溶解的原理,杂 质对金溶解的影响,氰化物溶液的稳定性以及氰化物污水的处理等问题。以99.9%的金作为原料,经王水溶解,用乙醚做萃取
表2
元素
Au/g・t一1
广西含砷金精矿多元素分析
Cu 0.087 As 13.31 Pb 0.86 zn 0.97 CaO 1.02 S 9.4.25 Fe 29.74 C 3.60
含量/%132.50 元素Au/g・t一1 含量/%28.02
Sb 7.28
MgO 4.66
A1203 3.49
Si02 11.08
(CN)6,FeS04+6 NaCN=Na4[Fe(CN)6]+Na2S04.
黄铁矿在氰化物溶液中溶解度很小,而有时黄铁 矿在磨矿时有明显的氧化,这样氰化法处理时,药剂 消耗量将会增加,此时易氧化的硫化铁矿在氰化之
5安全措施及污水处理
接触有剧毒的氰化物,必须遵守安全操作规程。
万方数据
62
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金是质软、延展性极强且具强金属光泽的金黄色 金属。易溶于王水、氰化碱等溶液,不溶于酸,比重为 19.32,熔点1 063℃,沸点2 807℃,目前发现的金的 主要矿物有自然金,金的硫化物、硒化物、碲化物、锑 化物,银金矿,金常与银共生,并与黄铁矿、方铅矿、毒 砂、闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿、辉钼矿等矿物关系密切, 常和它们连生在一起。
中。 5.1漂白粉法
效益,因而要因地制宜、循序渐进地制定提金流程,根 据矿物性质的可浸性实验,作为浸金流程依据,同时学 习国内外先进技术,不断完善生产中的不足,使金的 选、冶达到先进水平,使单位或个体企业充满活力。
7提纯
用事先经化学或光谱分析的99.9%的金作为原 料,将其加工为薄片,切成小条,置于烧杯中,加3—4 倍的王水进行溶解,然后加热浓缩,驱走游离的硝酸, 当蒸至原体积的1/4~1/5时,加高纯盐酸继续浓缩 体积,最后控制约含金量为1009/L、酸度为
4氰化物溶液的浓度选择
通常使用的氰化物溶液的浓度由高到低,分几批 进行浸出。首先是浓氰化物溶液,为0.1%~0.2% NaCN;其次是中浓度的氰化物溶液,为0.05%~ 0.08%NaCN;最后用弱浓度的氰化物溶液,为 0.03%~0.06%NaCN。通过尾砂层的氰化物溶液总 量为干矿砂重量的0.8—2倍(通常为1.5倍)。总量 以及各批氰化溶液的浓度与数量取决于矿石及矿物的 性质和数鼍,一般是根据实验来确定其最佳用量,从而 制定出适合于本矿区矿石性质的浸出工艺。