金的氰化理论

氰化法选金的一些理论

一、浸前概述

1、浸前磨矿

金矿石矿物成分：脉石矿物一般占93—97％，主要为石英（占90％以上），其次为地开石和粘土矿物（约3％），偶有明矾石（是一种广泛分布的属三方晶系的硫酸盐矿物）、云母（钾、铝、镁、铁、锂等层状结构铝硅酸盐的总称）等；金属矿物含量一般为3—7％，主要是褐铁矿（是针铁矿、水针铁矿的统称，分子式为Fe2O3•nH2O）、磁铁矿（其化学式为Fe3O4，其中FeO=31%，Fe2O3=69%，理论含铁量为72.4%）和微量风化残留的黄铁矿、蓝辉铜矿、铜蓝等。矿石中含一定数量的自然金。偶见金红石、重晶石、锆石、独居石、磷钇矿等。为了使矿石中的有用成分（金、银、铜、铁等）从脉石充分地解离出来，便于浸出作业，必须对矿石进行破碎、磨矿、筛分作业。

破碎是对大块物料，施加外力克服物料分子间的内聚力，使其变为小块的过程。一般入磨矿石粒度应控制在5—25毫米为好，否则原矿粒度过大会严重影响球磨机效率。只有将金粒表面充分显露出来，才有可能与氰化物溶液作用而溶解，所以浸前磨矿是浸出前的关键作业。

磨矿作业是在球磨机筒体内进行的，筒体内装有磨矿介质钢球等。磨矿介质随着筒体的旋转而被带到一定的高度后，由于介质的自重而下落。于是装在筒体内的矿石就受到介质冲击力的作用；另一方面由于磨矿介质在筒体内沿筒体轴心的公转与自转，在磨矿介质之间及其与筒体接触区又产生对矿石的挤压和磨剥力，从而将矿石磨碎。球磨机是与旋流器形成闭路的。旋流器工作原理是离心沉降。当待分离的两相（或多相）混合液以一定压力从旋流器周边切向进入旋流器内后，产生强烈的三维椭圆型强旋转剪切湍流运动。由于粗颗粒（或重相）与细颗粒（或轻相）之间存在着粒度差（或密度差），其受到的离心力、向心浮力、流体曳力等大小不同，受离心沉降作用，大部分粗颗粒（或重相）经旋流器底流口排出，而大部分细颗粒（或轻相）由溢流管排出，从而达到分离分级的目的。为了将金粒表面充分显露出来，必须及时检测溢流矿浆浓度与细度，防止旋流器跑粗。

由于地下开采必然混入大量木头和杂物，木质可以吸收黄金，为了减少金的损失避免堵塞筛网，必须将杂质除掉。为此，溢流矿浆都通过除屑筛（圆筒筛）除去木质等杂质。

2、浸前浓缩

浸前浓缩的作用是脱掉多余的水，保证浸出作业有合适的浓度、细度。浸前浓缩要控制浓密机溢流的混浊度。可适量地加些沉淀剂（絮凝剂）帮助细颗粒沉降，防止溢流跑浑带走细粒精矿造成金属流失。（在浓密机溢流之后还有一个沉淀池，池中沉积物定期用泵打回球磨回收使用），沉淀剂不可加得过多，否则会给贵液过滤和置换带来不利影响，而且造成浪费。

二、氰化浸出原理及检测方法

1、金氰化浸出的化学反应式：

金的化学性质非常稳定，但可以溶解于有氧存在的氰化物水溶液中。金溶解于氰化物溶液中的反应式为：

4Au+8CN-+O2+2H2O→4Au(CN)2-+4OH-

2、氰化浸出电化学机理、浸出热力学分析、浸出过程动力学（省略）。

3、影响浸出速度的因素：

3.1、外部环境因素的影响。这类因素是可以通过操作管理来控制的。包括氰化物及氧的浓度、pH值、矿浆浓度、浸出时间、温度及搅拌强度等。

3.1.1、根据浸出动力学原理：金银在氰化物溶液中的溶解速度取决于溶液中的氰离子浓度和氧浓度两者的比值，任何片面强调一种条件而忽视另一种条件的做法都不能达到最佳浸出效果。因而要求操作人员在生产中要严格控制两者的比值，使其始终保持在6左右，此时金银的浸出速度最快。在室温和大气压下氧在水中的溶解量为8.2mg/L,现有空压机供气能力是有保障的，根据如下金银的溶解速度与氰化物浓度的关系图可以看出：当氰化物浓度在0.05%以下时，金的溶解速度随溶液中氰化物浓度的增大而直线增加到最大值，以后则随氰化物浓度的增大而缓慢上升，直至氰化物浓度增大到0.15%为止。此后，再继续增大氰化物浓度，金银的溶解速度反而略有下降。因此，实际生产中，工艺上氰化钠浓度一般也控制在0.05%以下。（当然，操作人员只需要按照工艺指标执行就是了）。

图1金银的溶解速度与氰化物浓度的关系图

3.1.1.1矿浆中氰化钠浓度的测定方法：

氰化钠在水中的溶解度在30%以上，氰化钠配制工序配制的氰化钠浓度是20%。在正常作业条件下，应使金的溶解速度和氰化物消耗量两者之间达到平衡。应指出的是，溶液中游离氰化物的真实浓度通常比滴定值小，因为滴定值中包含有Zn（CN）42和Cu（CN）42这类络合物中的氰化物。

测定氰化物的方法是取澄清溶液试样，以碘化钾作指示剂用硝酸银标准液滴定。其反应为：

2NaCN＋AgNO3＝NaAg（CN）2＋NaNO3

AgNO3＋KI＝AgI↓＋KNO3

在碱性介质中，当试样中存在的全部氰根与银反应生成银氰络合物后，再滴入的硝酸银就与碘作用生成碘化银沉淀，而显示滴定的终点。

这种方法可测定出纯氰化液中全部游离氰离子的真实浓度，但任何氰化液中总会存在着未离解的NaCN或Ca（CN)2；况且，用于氰化处理的溶液总含有铜氰络盐和锌氰络盐，而它们是可以离解放出氰根的。

氰根离子浓度的计算方法：

主要试剂：

（1）硝酸银标准溶液T1mgNaCN/1mlAgNO3：准确称取优级纯硝酸银1.6987g溶解于少量无氯蒸馏水中，准确标定至1000ML.保存在棕色容量瓶中备用。

（2）5%碘化钾指示剂：称取分析纯碘化钾5g，溶解于少量蒸馏水烧杯中，后移入100毫升容量瓶中，准确标定至100ml。然后贮存在棕色容量瓶中备用。

结果计算：w(NaCN)=（V1×T/V）×1000（mg/L）

式中：V1－AgNO3消耗体积数（mL）；

V－取样体积数（mL）;

T－AgNO3标准溶液对NaCN的滴定度。

表示。

注：“滴定度”是与每毫升标准溶液相当的待测组分的重量，用T

待测组分/滴定剂关于氰化钠的配制：

固体氰化钠为白色立方结晶颗粒或粉末状，纯度达94%~98%,易溶于水，在潮湿空气中潮解放出氨气，遇酸放出氰化氢气体。化学式为：

NaCN+H2O+1/2O2=NaHCO3+NH3↑

CN－+H+HCN↑

因此，在氰化钠运输、贮存过程中要注意密封、干燥，保持通风良好，不能与酸性物质放到一起。使用时要求把氰化钠配制成20%的水溶液。氰化钠在水溶液中可以水解生成氰化氢气体，对人体极其有害：

O HCN↑+NaOH

NaCN+H

水解程度与溶液pH值有关。当pH低于7时，几乎所有的氰化钠都以氰化氢形式存在，当pH高于12时，几乎所有氰化钠都以氰根离子存在。因此，在制备氰化钠溶液时，必须先往水中加入碱片，提高pH值，然后才能将氰化钠加入水中搅拌，并穿戴好劳保用品，以保障自身安全。（关于氰化钠配制可穿插活度概念解释要求准确配制浓度的原理）。