氰化法提金,说白了,就是利用氰化物当作浸出液,从矿石或者精矿里把黄金给提取出来。你肯定好奇,氰化物咋就能把金给弄出来呢?这背后是有化学原理的哦。在碱金属氰化物溶液里,通过空气中的氧气,能把矿石里的金给氧化了,生成金氰配合物。这么一来,金的电位就从 1.69 伏一下子降低到了 -0.60 伏。从电位变化上,你就能感觉到这金的状态发生了大变化,也就更容易被提取出来啦。不过话说回来,氰化物可是剧毒物质,这也是氰化法提金工艺一直备受争议的一个点。所以在使用氰化法的时候,对氰化污水的净化处理那可是一点都不能马虎。
【氰化法提金工艺的关键步骤】
- 矿浆预处理
这一步可太重要了,就好比你做饭前得把食材准备好一样。金矿氰化浸出的矿浆里,可不只有黄金,还含有金属硫化矿物,像黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿这些,另外还有 fe2+、cu2+、zn2+、s2-、fe3 + 等离子。这些东西在氰化浸出的时候,会消耗大量的氰化物和溶解氧,还会降低浸出效果。所以,在氰化浸出之前,必须得对矿浆进行预处理。有研究表明,矿浆要是不进行碱预处理,氰化浸出效果那是差得很。但经过碱预处理之后,效果就大大提高了。不过呢,碱预处理只要达到一定程度,处理时间的长短对浸出效果影响倒不是特别明显。这其中的门道,或许暗示着矿浆里的成分在预处理前后发生了复杂的变化,具体机制待进一步研究。 - 氰化浸出
这是氰化法提金工艺的核心步骤。在这个环节,得把经过预处理的矿浆放到浸出槽里,然后加入氰化物溶液。一般来说,会用到 5 - 8 个搅拌槽。在搅拌的过程中,氰化物就会和矿石里的金发生反应,把金给溶解到溶液里。这里面有几个关键因素得把控好。- 矿浆 ph 值:氰化物在矿浆里会发生水解反应,生成 hcn,这 hcn 一部分会从溶液里挥发出来,这可就造成氰化物损失了,还会污染环境。所以在氰化浸出的时候,溶液必须得保持一定的碱度,这样才能防止氰化物分解。但也不能太碱了,不然金的溶解速度又会降低,这可就陷入两难的境地了,所以得找到一个合适的平衡点。
- 氰化浸出时间:随着浸出时间延长,金的浸出率确实会提高。但到了一定程度后,再延长时间,浸出率增加得就不明显了。所以在氰化浸出的时候,得确保有足够的时间,这样才能保证金被有效地浸出来。
- 氰化物用量:氰化物浓度可是决定金溶解速度的主要因素。在氰化浸出的时候,矿浆里必须得保证有一定量的游离 cn-,这样才能保证金的氰化浸出顺利进行。
- 浸出矿浆的洗涤过滤
氰化浸出之后,矿浆里既有溶解了金的溶液,也有一些固体残渣。这时候就需要进行洗涤过滤,把溶液和残渣给分离开来。这一步的目的,就是为了得到尽可能纯净的含金黄溶液,同时也能回收一些还没反应完的氰化物。这洗涤过滤的过程也有讲究,得保证分离效果好,不然就会影响后续金的提取纯度和回收率。 - 氰化液或氰化矿浆中金的提取
从含金黄溶液或者氰化矿浆里把金给提取出来,有好几种方法。- 锌粉置换法:在常规氰化法提金工艺流程里,有一种是用浓密机进行连续逆流洗涤,然后用锌粉置换沉淀回收金。锌的化学性质比较活泼,它能把溶液里的金给置换出来,变成固体金。比如说河北金厂峪、辽宁五龙等一些大型国营矿山,就采用过这种工艺。
- 活性炭吸附法:另一种主流方法就是采用活性炭直接从氰化矿浆中吸附回收金,也就是无过滤氰化炭浆工艺流程,像 cip 法和 cil 法。活性炭就像个 “贪吃鬼”,能把溶液里的金给吸附到自己身上。比如说在一些处理泥质氧化矿石的矿山,像吉林海沟、黑龙江团结沟等,就采用了这种工艺。这两种方法各有优缺点,在实际应用中,得根据矿石的性质、成本等多方面因素来选择。
- 成品的冶炼
不管是通过锌粉置换得到的金泥,还是从活性炭上解吸下来的金溶液,都还不是我们平常看到的那种金光闪闪的黄金成品。这时候就需要进行冶炼,把这些金进一步提纯,铸造成金锭。冶炼的过程也需要专业的技术和设备,经过一系列操作之后,才能得到我们熟悉的黄金成品。
【氰化法提金工艺的改进方向】
虽然氰化法提金工艺已经很成熟了,但它也有自己的缺点,比如说氰化物的剧毒性,还有氰化浸出时间长、氰化物用量大等问题。所以,科研人员一直在想办法改进。
- 助浸剂的使用:加入助浸剂就是一个不错的办法。助浸剂能提高矿浆中的有效溶解氧,改善氰化浸出环境,这样就能提高浸出速度,缩短氰化浸出时间,还能降低氰化物用量。为了达到最优的氰化浸出效果,助浸剂除了能增加矿浆中的 “有效活性氧” 含量外,一般还得具备分散、除杂、螯合等功能。
- 新的浸出体系研究:有人研究采用氨-氰体系浸出铜金矿石,对于金铜矿石、含铜精矿的氰化浸出,这个技术或许会有不错的前景。不过目前还处于研究和探索阶段,要大规模应用可能还需要一些时间。
- 边磨边浸工艺:边磨边浸工艺能强化浸出效果。像山西地勘局 216 地质队采用 tw 型塔式磨浸机对合砷难浸金精矿进行边磨边浸,在磨矿细度合适的条件下,金浸出率提高了不少。要是这种新工艺能在黄金矿山广泛推广,那对氰化提金工艺来说,可真是一项重大革新。