氰化法提取金银

加入苏打时，TeO2形成亚碲酸钠苏打渣，它是提碲的原料：
TeO2 + Na2CO3＝Na2TeO3 + CO2
贵铅氧化精炼可以用与熔炼同一炉子，或用比熔炼炉更小的分银
炉。当炉料熔化后，往熔池表面鼓风造渣，先形成砷锑渣，后形 成铅铋渣。加苏打得碲渣。最后加硝石在1200℃造铜渣。获得的 金银合金经铸锭后送电解精炼。
元素较多。在电解精炼时，这 些贵金属都分别进入相应的阳 极泥中（铜和铅阳极泥组成见 表5-2)。阳极泥的处理流程如 图5-7所示。
5.5.1 阳极泥脱铜脱硒
焙烧的反应为：
Cu + H2SO4 ＝CuSO4 + 2H2O + SO2 Cu2S + 6H2SO4 = 2 CuSO4 + 6H2O + 5SO2 硒在低温（240~300℃）的反应为： Ag2Se + 3H2SO4 = Ag2SeO3 + 3H2O + 3SO2 Cu2Se + 2H2SO4 = CuSe + CuSO4+ 2H2O + SO2 硒在高温（500~700℃）的反应为： CuSe + 3H2SO4 = CuSeO3 + 3H2O +3SO2 CuSe + CuSO4 + O2 = CuSeO3 + CuO +SO2 CuSeO3 = CuO2 + CuO Ag2SeO3 = SeO2 + 2Ag + O2
化钾、氰化铵和氰化钙，它们的相对溶金能 力是NH4CN>Ca(CN)2>NaCN>KCN。然而， 考虑到它们的价格和稳定性，工业氰化液多 用NaCN。其浓度选用0.03%~0.15%，在 80℃温度的碱性体系中搅拌进行氰化。
金矿中的其他成分对氰化过程的影响
铜矿物可形成可溶性络盐，所以铜矿物多时，常用
t =25℃，
PO2 = PH2 = 1atm
图5-4 氰化过程的 —pH图
；
由Au(As)—CN-—H2O系， —pH图（图5-4）可见，金银氰
络合物的还原电极电位都很低，且反应曲线几乎部落在水的 稳定区域内，说明氰化物是金银的良好溶剂和络合剂，而形 成的Au(CN)21-、Ag(CN)21-在水溶液中是稳定的。由图5-4还 可以看出，氰化溶金比溶银容易，O2/H2O电对是推动金银溶 解的强氧化剂，而O2/H2O2是促使金银氰化的氧化剂。但 H2O2作为氧化剂会使CN1-氧化为CNO1-，从而增加氰化物的 消耗：
经洗涤后的含金沉淀物品位明显提高（大于50%Au），而锌
含量则明显下降（小于5%Zn），经压滤和烘干后进行焙烧。
焙烧可在隔焰炉或电炉中进行，也可用铁锅
焙烧。焙烧温度600℃左右，即使碳酸盐、硫
酸盐、氰化物等能分解，又不使炉料熔化。
焙烧时不要搅动炉料，以免金的飞扬损失。
焙烧后的金泥加入碳酸钠、二氧化硅、硼酸
氰化法是用氰化物（KCN或NaCN）溶液浸出矿石
中的金银，然后再从浸出液提取金银的方法。它是 当前广泛应用的方法。氰化法的金银回收率高，但 氰化物有剧毒，且提取速度慢，又易被其他金属离 子干扰。
在氧存在的情况下，氰化物对金银溶解的反应为： 2Au + 4KCN + H2O + O2 ＝ 2KAu(CN)2 + 2KOH 2Ag + 4KCN + H2O + O2 = 2 KAg(CN)2 + 2KOH
金矿中的其他成分对氰化过程的影响
氧化锌和碳酸锌业能与氰化物反应，故含锌金矿不
能预先焙烧： ZnO + 4NaCN + H2O = Na2Zn(CN)4 + 2NaOH
含砷锑较多的金矿应先焙烧使其挥发除去，以减少
其对氰化过程的影响。硫化铅与氰化物作用很弱， 但时间长时会生成NaCNS和Na2PbO2。
CN1- + H2O = CNO1- + 2H2O + 2e 工业溶金的最佳理论pH＝9.4。此时O2/H2O与Au/Au(CN)21-和
Ag/Ag(CN)21-组成的溶解金银的原电池电动势最大。图5-4下 部锌的 —pH部分，对锌粉从氰化液中沉淀金很有意义。
工业上用作溶解金银的氰化物有氰化钠、氰
氰化溶金可用渗滤法或矿浆搅拌法。氰化物的消耗
比理论值多20~100倍。
从浸出液中沉淀金银的方法
加锌沉淀法 ；
炭浆法；
离子交换法；
电解沉积法。
加锌沉淀法
浸出后的矿浆经浓缩、过滤和洗涤后，含金银的氰
化溶液送去加锌沉淀金银： 2NaAu(CN)2 + Zn = 2Au + Na2Zn(CN)4 2NaAg(CN)2 + Zn = 2Ag + Na2Zn(CN)4 沉金要在足够量的氰化物和游离碱的溶液中进行。 此时放出氢气，并可防止可溶性锌酸钠水解沉淀和 锌的络盐分解： Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2 ↑ Na2ZnO2 + 2H2O = Zn(OH)2↓+ 2NaOH Na2Zn(CN)4 = Zn(CN)2↓ + NaCN
银锌壳蒸馏
目的是分离锌以产出Ag-Pb合金，工业上称此合金为贵铅。
蒸馏是基于此合金主要成分铅、锌、银的沸点各不相同。锌
的沸点906℃，铅1525℃，银1950℃。所以，如果把贵铅在 还原气氛下加热到l000~1100℃，则其中的ZnO和PbO都会还 原成金属状态，同时，银锌壳中的锌成蒸汽进入冷凝器，铅 和贵金属的合金则残留在蒸馏炉中。
5.3 氰化法提取金银
金在水中不起任何反应，以不溶于强酸或强碱中。
因此，要使金成为易溶而又稳定的金离子，必须使 它转化为络合物离子。在氧存在浸出金时，络合能 力最强的络合剂是氰化物，其次是硫脲和氯离子， 此即所谓氰化法、硫脲法和水溶液氯化法。
硫脲法无毒，溶解速度高、流程短，但硫脲昂贵。
在酸性硫脲溶液中的金银溶解反应为：
熔析法脱铅
脱铅采用熔析法，它在熔析锅内进行，可用电加热，
使锅的上部温度为550℃，下部350℃；因铅与银锌 合金互不溶解而分层，下层为铅液，上层为银锌合 金。为了除去在熔化过程中形成的一些氧化物，而 加入一些光卤石MgCl2•2KCl作熔剂，使氧化物造渣 并浮至熔体的最上层，它能防止锌的氧化和挥发。 熔析后的铅液用虹吸法放出。银锌壳在锅内聚集到 一定程度后取出。熔析脱铅后的银锌壳含 15%~20%Ag、65%Zn、15%Pb，送往蒸馏脱锌。
l-炉膛；2-炉顶；3-烟道；4-炉床；5-炉基 图5-6 大型灰吹炉
灰吹处理
经蒸馏脱锌的贵铅，其组成主要是铅和银，其下一步处理是
灰吹。灰吹的目的是除去贵铅中的铅，同时产出以金银为主 的贵金属合金。 所谓灰吹便是将贵铅进行氧化熔炼。当往熔融的贵铅吹风时， 由于铅对氧的亲和力比贵金属对氧的亲和力大，所以铅被氧 化为氧化铅，而贵金属不被氧化。灰吹炉的炉底一般用骨灰 或炭灰筑成，它能吸收氧化铅熔体，所以称此法为灰吹法。 灰吹炉是一个炉床可移动的烧重油的小反射炉（图5-6)。操 作时将贵铅锭在炉床上熔化，提温（900~100℃)并向熔体鼓 风，放出覆盖在熔体表面的熔融氧化铅后再加入贵铅，直至 液面出现银的闪光为止。此时加入少量硝石以加速铅和杂质 的氧化，至接近终点时，投入木炭脱氧，然后撇去浮渣，放 银铸绽。银锭含银约99%，送去分离金银。
蒸馏作业可在外加热的石墨坩埚中进行。但较理想的是真空
蒸馏炉（图5-5)；它的主要部分为熔化炉和冷凝器，内设两 根石墨电极加热。银锌壳在熔化炉内受热熔化，锌挥发至冷 凝器中冷凝，炉内保持还原性气氛。
l-熔化炉膛；2-加热体；3-装料口；4-出银口；5-耐火砖衬；6-出锌口 7-竖井；8一冷凝器 图5-5 真空蒸馏炉
较弱的氰化物溶液，以降低铜矿物的溶解速度；或 预先焙烧使铜变成在氰化溶液中溶解度很小的铁酸 铜。 铁、汞和硫化锌都不与氰化物作用，但铁的化合物 会与氰离子生成氰铁化钠或其他化合物，硫化亚铁 氧化消耗氧会降低氰化速度，所以，含有黄铁矿的 矿石须先经焙烧或氰化时鼓入空气。 HgO会消耗氰化剂： HgO + 4NaCN + H2O = Na2Hg(CN)2 + 2NaOH
5.5.2 熔炼
熔炼是将铅阳极泥和脱铜硒后的铜阳极泥先
还原为贵金属品位30%~50%的贵铅，然后将 贵铅氧化精炼为贵金属品位高于95%的金银 合金。
1）熔炼成贵铅
在还原气氛下熔炼时，PbO被还原成适量金属铅，同时捕集
贵金属形成Pb—Au—Ag的贵铅。熔炼时，砷、锑、硅等酸 性氧化物与钠、钙、铅等碱性氧化物进行造渣反应，所以熔 炼时配入部分苏打、石英、石灰、萤石等熔剂（见表5-3)。 加入铁屑和焦粉的目的是使PbO，PbSO4、PbS及Ag2S转变成 金属。由于贵铅还含有As、Sb、Cu、Bi等杂质，所以放渣后 还须鼓风氧化，使它们挥发或造渣。硫化物、硫酸盐和硒、 碲存在所形成的冰铜，会带走金银造成损失。
从表5-1中可见，银锌壳的主要组成是铅，其次是锌。
因此，要从银锌壳中提取金银，首先是脱铅。
表5-1 银锌壳的化学组成(%)
工厂 1 2 3 4 Au — — 0.0015 — Ag 10.69 3.4 4.0 2.6 Pb 76.54 75.5 54.0 60.0 Zn 10.70 22.0 40.0 20.0 Cu 3.30 — 2.0 —
熔炼多用回转炉。炉子用重油加热，从炉口插入铁管鼓风氧
化造渣。造渣完毕，静置约2h放渣并将贵铅铸锭，铅锭送氧 化精炼。
2）贵铅的氧化精炼
贵铅氧化精炼也是灰吹法。至灰吹后期也加入硝石，使铜、硒，
碲等彻底氧化： 2Cu + 2KNO3 = Cu2O + K2O + 2NO2