黄金冶炼工艺流程
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黄金冶炼工艺流程
令狐采学
我国黄金资源储量丰富,散布较广,黄金冶炼办法很多。其中包含惯例的冶炼办法和新技术。冶炼办法、工艺的改进,增进了我国黄金工业的成长。目前我国黄金产量居世界第五位,成为产金年夜国之一。
黄金的冶炼过程一般为:预处理、浸取、回收、精炼。
1.黄金冶炼工艺办法分类
1.1矿石的预处理办法
分为:焙烧法、化学氧化法、微生物氧化法、其他预处理办法。
1.2浸取办法
浸取分为物理办法、化学办法两年夜类。其中,物理办法又分为混汞法、浮选法、重选法。化学办法分为氰化法(又分:氰化助浸工艺、堆浸工艺)与非氰化法(又分:硫脲法、硫代硫酸盐法、多硫化物法、氯化法、石硫合剂法、硫氰酸盐法、溴化法、碘化法、其他无氰提金法)。
1.3溶解金的回收办法
分为:锌置换沉淀法、炭吸附法、离子交换法、其它回收办法。
1.4精炼办法
主要有全湿法,它包含电解法、王水法、液氯法、氯化法、还原法火法、湿法一火法联合法。
2.矿石的预处理
随着金矿的年夜规模开采,易浸的金矿资源日渐枯竭,难处理金矿将成为今后黄金工业的主要资源。在我国已探明的黄金储量中,有30%为难处理金矿。因此,难处理金矿的预处理办法成为以后黄金工业提金的关键问题。
难处理金矿,通常又称为难浸金矿或顽固金矿,它是指即使经过细磨也不克不及用惯例的氰化法有效地浸出年夜部分金的矿石。因此,通常所说的难处理金矿是对氰化法而言的。
2.1焙烧法
焙烧是将砷、锑硫化物分化,使金粒流露出来,使含碳物质失去活性。它是处理难浸金矿最经典的办法之一。焙烧法的优点是工艺简单,操纵简便,适用性强,缺点是环境污染严重。含金砷黄铁矿一黄铁矿矿石中加石灰石焙烧,可控制砷和硫的污染;加碱焙烧可以有效固定S、As等有毒物质。美国创造的在富氧气氛中氧化焙烧并添加铁化合物使砷等杂质进入非挥发性砷酸盐中,国内研发的用回转窑焙烧脱砷法,哈萨克斯坦研发的用真空脱砷法以及硫化挥发法,微波照射预处理法,俄罗斯研发的球团法等都能有效处理含砷难浸金矿石。
2.2化学氧化法
化学氧化法主要包含常压化学氧化法和加压化学氧化法。
常压化学氧化法是为处理碳质金矿而成长起来的一种办法。常温常压下添加化学试剂进行氧化,如常压加碱氧化,在碱性条件下,将黄铁矿氧化成Fe2(SO )3,砷氧化成As(OH)3和As203,后者进一步生成砷酸盐,可以脱除。主要的氧化剂有臭氧、过氧化物、高
锰酸盐、氯气、高氯酸盐、次氯酸盐、铁离子和氧等。加压氧化是采取加氧和加热的办法,通过控制化学反响过程来使硫氧化。根据不合的反响过程,可采取酸性或碱性条件。
加压氧化法具有金回收率高(90%~98% )、环境污染小、适应面广等优点,处理年夜大都含砷硫难处理金矿石或金精矿均能取得满意效果。加压氧化包含高压氧化、高压氧化和高温加压氧化。如加压硝酸氧化法,用硝酸将砷和硫氧化成亚砷酸和硫酸,使包裹金充分化离,金的浸出率在95%以上,缺点是酸耗较高。
2.3微生物氧化法
微生物氧化又称细菌氧化,它是利用细菌氧化矿石中包裹了金的硫化物和砷化物而将金裸露出来的一种预处理办法。目前,细菌浸出可用于处理矿石和精矿,对精矿一般采取搅拌浸出,对低品位矿石则多采取堆浸。
所使用的细菌最适宜的是氧化亚铁硫杆菌,目前已在工业上获得应用。氧化亚铁硫杆菌的主要特性是嗜酸需要氧气,生长的主要条件是酸性环境,能在pH1.5~4.0规模内生长,最佳pH为1.7~2.4,生长的最佳温度为28~35℃,需要氧气是这种细菌的一个重要特性,在培养及使用过程中,必须有氧气存在。氧化亚铁硫杆菌为化能自养菌,即它以硫化物、元素硫、硫酸亚铁、硫代硫酸盐及其它低价硫的化合物氧化过程中释放出的能量为能源,并以空气中的二氧化碳为养分合成菌体进行繁衍。
2.4其他预处理办法
石灰一压缩空气预处理法可以替代焙烧法,用以处理含黄铁矿
和砷黄铁矿的金矿石,能使砷形成惰性组分留在残渣中。
炭浸法和炭氯法是处理碳质难浸金矿石的直接办法。炭浸法即在有活性炭存在时对矿石进行浸出。炭氯法是将氯气和活性炭同时加入到矿浆中,金溶解并转化成金氯配合物,然后在炭粒概略还原成金属金。浸出后,从矿浆中筛出载金炭并回收金,金回收率达90%。
3. 浸取
金的化学性质很是稳定,通常情况下不与酸、碱反响,但与混合酸和一些特殊试剂反响生成可溶性配合物。从含金矿石中提取金的办法有多种,具体选择哪种办法取决于矿石的化学组成、矿物组成、金的赋存状态及对产品的要求。
3.1物理办法
物理办法分为混汞法、重选法、浮选法。
3.1.1混汞法
混汞法是回收粗粒单体金的有效办法。该办法是将含黄金的矿石与汞碾磨,使Au溶于汞中成金汞齐,再将汞蒸发便获得粗金。混汞法提金收率在50%—60%之间。该法对高品位黄金矿处理比较适合,不适于碲金矿、砷锑金矿。
3.1.2重选法
重选法是利用黄金与脉石的密度差别进行重力分选的办法,是人们从金矿中回收黄金的最古老的办法。重选法在脉金矿的选矿或提取工艺中,主要用于磨矿回路回收粗粒单体金。对砂矿的提金该
法占主导,砂矿经粗选后须再采取重选、磁选、电选或由这些办法组成的联合流程精选,最后采取火法冶炼获得成色为85%一92%的制品金。
3.1.3浮选法
浮选法是一种重要而有效的富集金属矿的办法。该法很适宜回收0.84mm的金粒。冶炼低品位金矿和金矿尾矿经常使用此法,该法对含金、铜、铅、锌的硫化矿也适用。浮选法关键在于捕收剂的选择。
3.2化学办法
化学办法分为氰化法(又分:氰化助浸工艺、堆浸工艺)与非氰化法(又分:硫脲法、硫代硫酸盐法、多硫化物法、氯化法、石硫合剂法、硫氰酸盐法、溴化法、碘化法、其他无氰提金法)。
3.2.1氰化助浸工艺
氰化助浸工艺主要有富氧浸出和液相氧化剂帮助浸出,如添加过氧化氢或高锰酸钾,氨氰助浸,加温加压助浸,加Pb(NO3)2助浸等。
富氧浸出和过氧化物助浸。添加氧化剂可提高金的浸出率,缩短浸出时问,减少氰化物消耗。因此,在氰化浸出过程中,通过改良供氧条件,如加年夜充气量,充氧,加氧炭浸和加氧树脂浸出等提高矿浆中溶解氧的含量,从而提高金的浸出效果。
氨氰助浸。在氰化时加入氨,使Au在形成Au(CN)2的同时生成铜氨配离子Cu(NH3)4+,有利于金的浸出和铜的沉淀,并且使氰化物获得有效利用。