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leaching by cyanide
简介
用氰化物溶液作浸出剂,从含金银矿物原料中提取金银的矿物浸出工艺。以氰化物溶液溶解金的最早记载始于中国五代时期,近代氰化提金于1887年用于工业生产。早期氰化浸金使用氰化钾水溶液,近代则无例外地使用氰化钠或氰化钙的水溶液,氰化钠具有较大的溶金能力和较高的稳定性,价格也较低廉。氰化浸出是当今世界提取金、银的主要方法,但当含金矿物原料中的铜、砷、锑、硫、碳等组分含量高时,不宜直接采用氰化法提金,需将含金矿物原料进行相应预处理后才能采用氰化法。这些难于直接氰化浸出的矿物原料,有时采用非氰浸出法处理可获得较高的技术经济指标。
原理 氰化钠为无色透明晶体,常因含杂质而呈灰黄色,易溶于水,在水中的溶解度大于20%,性剧毒。其水溶液酸化至pH=7时,氰化物几乎全部分解为易挥发的氰氢酸气体。氰氢酸气体是一种无色剧毒气体,存在于溶液中的氰氢酸为弱酸,难电离,对金、银无浸出作用。当pH值为12时,溶液中的氰化物几乎全部离解为氰根。因此,氰化作业必须在碱性介质中进行。一般认为在氧存在的条件下,氰化浸金属于电化学腐蚀过程,氰化浸金的化学方程可表示为
氰化浸金的反应主要按在氧参与下生成过氧化氢的方向进行。
方法 氰化浸金分为渗滤氰化浸出法和搅拌氰化浸出法两种。渗滤氰化浸出法有槽浸和堆浸两种,渗滤槽浸常用于处理-3+0mm的含金矿砂、较粗粒焙砂。含金贫矿渗滤堆浸时,常根据自然金嵌布粒度和矿石孔隙度,预先将矿石碎至50mm(或10mm)以下,矿块粒度愈小,金的浸出率愈高。渗滤氰化浸出时,氰化钠浓度常为0.03%~0.2%。渗滤氰化指标取决于金粒大小、硫化物含量、矿块粒度、渗浸速度、浸出时间、氰化药剂浓度及浸渣洗涤程度等因素。处理含金石英砂时,金的浸出率可达85%~90%;粒度粗时,金的浸出率则降至60%。渗滤氰化堆浸时,贵液中金含量低,一般需经活性炭吸附富集,从解吸载金炭所得贵液中用电积法或锌置换法提金。搅拌氰化浸出法常用于浸出粒度小于0.3mm的含金矿物原料,浸出在压缩空气搅拌槽、机械搅拌槽或混合搅拌槽中进行。浸出包括矿浆固液分离、逆流洗涤、贵液锌粉置换和金泥熔炼等作业;浸出的矿浆浓度一般小于30%~33%,矿泥含量高时,浸出矿浆浓度应小于22%~25%;操作时加石灰,使矿浆pH=9~12;充空气,使矿浆中的溶解氧浓度与氰化钠浓度维持最佳比例;矿浆中的氰化钠浓度常为0.02%~0.1%。采用搅拌氰化工艺的选矿厂多数采用洗涤法使贵液和浸渣分离。洗涤法可分为倾析法、过滤法和流态化洗涤三种,最常用的为连续逆流倾析法(CCD法)(见图)。此法使用的浓缩机可分单层和多层两种。中国许多氰化选矿厂均采用2~3层浓缩机进行固液分离和连续逆流洗涤,所得贵液经澄清、过滤、脱氧后送去进行锌粉置换,所得金泥经熔炼得合质金(金银合金)。
氰化浸银的方法与氰化浸金方法相似,但一般仅用于处理单一银矿。银呈自然银、金银矿、角银矿、辉银矿等独立银矿物形态存在时,氰化浸银才能获得满意的银浸出率。
为了强化氰化浸出过程,20世纪70年代后期开始在工业上陆续应用氰化炭浆法、氰化炭浸法和氰化树脂矿浆法。在氧压下或加入强氧化剂(如过氧化氢)的条件下进行氰化浸出,可强化金银的浸出过程,缩短浸出时间和提高金银的浸出率。
连续逆流倾析洗涤的典型流程
含氰污水的处理 氰化选厂的含金溶液经锌置换沉淀金后所得的贫液,除一部分返回循环使用外,多余部分则废弃。废弃的贫液及其他含氰废水统称为含氰污水,其中含有大量的简单氰化物,铜、锌、铁的氰络合物、硫氰酸及其他杂质。氰化物为剧毒物质、对氰化污水需切实加以管理和净化。工业上主要采用漂白粉法和液氯法处理含氰污水,将有毒的氰根离子氧化为无毒的二氧化碳和氮气,处理后的污水可外排。中国招远金选矿厂采用硫酸分解—苛性钠溶液吸收法处理和回收氰化污水中的氰化物,脱氰液经过滤可回收铜、银等金属沉淀物,滤液可外排,碱液吸收所得的氰化钠溶液返回用于金银的氰化浸出。