锌粉置换法

建议提示：低品位原矿一般适合炭浆法，金精粉多采用锌粉置换适合。

传统的氰化法提金工艺主要包括浸出、洗涤、置换（沉淀）三个工序。

①浸出——矿石中固体金溶解于含氧的氰化物溶液中的过程。

②洗涤——为回收浸出后的含金溶液，用水洗涤矿粒表面以及矿粒之间的已溶金，以实现固液分离的过程。

③置换——用金属锌从含金溶液中使其还原、沉淀，回收金的过程。

20世纪以来，从氰化矿浆中回收金是先进行矿浆的洗涤，然后进行贵液的澄清、除气。从澄清的贵液中沉淀金，一直沿用锌置换法。20世纪60年代以来才发展起来的向矿浆中加入活性炭的“炭浆法”发展很快。随着对离子交换剂应用的研究，采用离子交换树脂从氰化液或氰化矿浆中吸附金的方法亦具有重要的实用价值。在氰化液的溶剂萃取提金方面也作过一些研究。当往氰化含金液中加人硫酸时，可用异戊醇来萃取金，萃取率随硫酸浓度的升高而增加。如在2mol/L的硫酸液中进行萃取，还可使金与砷、铁等杂质分离。使用氧代烷氧基磷酸酯从氰酸盐碱性液中萃取金，萃取指标令人满意；使用亚硫酸钠反萃取也获得了较好的结果等等。

1.氰化浸金

用含氧的氰化物溶液把矿石中的金溶解出来的过程叫氰化浸出。目前，无论从工艺、设备、管理或操作等方面都已日臻完善。如前所述，金在含有氧的氰化物溶液中的溶解，实质上是一个电化学腐蚀过程。

浸出过程中主要使用的药剂是氰化物和保护碱两种。

1)氰化物

工业上用于氰化法浸出金的氰化物主要有氰化钾（KCN）、氰化钠（NaCN）、氰化钙[Ca（CN）2]和氰化铵（NH4CN）四种。它们对金的相对溶解能力见表1。

在生产中常用的氰化物是氰化钠，它是一种剧毒的白色粉末，商品氰化钠一般压制成球状或块状。

工业上也有用氰熔体作为浸出药剂的。它是将氰化钙、食盐和焦炭混合后在电炉中熔化而成的一种混合物。除了含40%~45%的Ca（CN）2和NaCN以外，还含有一些对氰化过程有害的杂质，如可溶性硫化物、碳以及一些不溶性杂质等。其特点是价格便宜，但用量大，约为氰化钠的2~2.5倍。为了消除有害杂质的影响，使用氰熔体时应进行预先处理。处理方法是通入空气强烈搅拌或往溶液中加入适量的铅盐。

在理论上，溶解1g Au只需消耗0.5g氰化钠，但在实际生产中，氰化物的消耗值为理论量的20~200倍，甚至更高一些。消耗量的多少主要取决于矿石中能与氰化物起反应的其他成分的含量。

2)保护碱

保护碱主要是为了保持氰化物溶液的稳定性，减少氰化物的水解损失。使碱在氰化浸出中的加入保持在浸出槽或者是氰化原矿的磨矿过程中。当矿石成分复杂，含有一些诸如磁黄铁矿之类对氰化过程有害的矿物时，保护碱在磨矿过程中加入，有利于这些有害矿物氧化或形成沉淀除去。

保护碱可以是氢氧化钾和氢氧化钠，但更常用的是价格便宜的石灰（氢氧化钙）。如若处理含金碲矿这类需要强碱度的矿石时，还是用氢氧化钠为好。

保护碱的加入量应当适量，一般维持矿浆的pH为10~11即可。此时，矿浆中CaO质量分数约为0.01%~0.02%。过低不利于防止氰化物水解，过高尽管能促使带负电荷的硅泥絮凝，有利于矿浆沉淀和液体净化，但对金的浸出速度有明显的不利影响。

用石灰作保护碱时，最好以石灰乳的形式加入，有利于过程的控制。

2.固液分离

矿石经氰化浸出后，产出由含金溶液和尾矿组成的矿浆。为了使含金溶液与固体尾矿分离，需进行洗涤和过滤。通常使用的分离流程包括：氰化矿浆的浓缩、过滤，再用脱金贫液或水在过滤机上洗涤滤渣后将含金较低的固体，即尾矿废弃或再处理，而将含金溶液用于金的置换沉淀。在固液分离时，要加入洗涤水，洗涤水一般用置换作业排放的贫液或清水。当处理的矿石中有害氰化的杂质较少时，可采用贫液全部返回到浸出作业的流程中，此时一般使用清水作为洗涤水，这样既可提高洗涤效率，又可使氰化尾矿溶液中氰化钠浓度降低，减少氰化钠的损失，简化污水处理作业。当处理的矿石中有害氰化的杂质较多时，贫液一般不返回浸出流程中去，而使用部分贫液作洗涤水；此时如使用清水作为洗涤水，虽然洗涤效率有所提高，但因贫液排放量增加，使贫液中金的损失量增大，降低了总置换率，增加氰化物消耗量，并使污水处理量和成本增高。

目前洗涤方法有多种，从矿浆中分离含金溶液和尾矿的洗涤方法有倾析洗涤法、过滤洗涤法和流态化洗涤法等。在生产实践中，选择什么样的洗涤方法和洗涤设备，是关系到能否提高洗涤效率及降低生产成本的关键。

1)倾析洗涤法

倾析洗涤法广泛使用于北美，它可以分为间歇倾析洗涤法和连续倾析洗涤法。

①间歇倾析洗涤法。间歇倾析洗涤法通常与间歇搅拌氰化配合使用。它的作业方法之一是氰化矿浆于澄清槽中澄清后，用带有浮子的虹吸管抽出上层含金澄清液送置换回收金，余下的浓浆抽回搅拌浸出槽加NaCN稀溶液再次进行浸出。方法之二是将氰化矿浆给入浓密机中浓缩，溢流产出的含金溶液送置换金，浓密机中的浓浆抽至搅拌浸出槽加NaCN稀溶液再次进行浸出。然后将二次浸出的矿浆送澄清槽或浓密机再处理。如此反复几次，直至洗液中含金达微量为止。

第二次浸出作业产出的含金溶液，通常含金较少，可用作下批原料的一次浸出用，第三次浸出液用作下批原料的二次浸出用，这些溶液经不断使用，直至含金达规定浓度后送沉淀金。

浓密洗涤就是采用浓密机对浸出矿浆进行洗涤的过程，将浸出矿浆或待洗矿浆在给人浓密机的同时，用大量的洗水冲稀洗涤，固体颗粒在浓密机内自行沉降。浓缩后的矿浆耙到排矿口随底流排走（或排到下台浓密机再次洗涤），上部清液中的已溶金随溢流进人金的沉淀工序而被回收，或作为上一级的洗涤水。

目前国内外氰化厂用于洗涤的浓密机种类较多，若按浓密机的层数可分为单层和多层；若按传动方式又可分为中心传动式和周边传动式。近年来，国内还引进和仿制了一种新型浓密机，即高效浓密机。无论脱水或洗涤，高效浓密机的效果都要比同规格的单层浓密机高出2~3倍。如果加絮凝剂之后，其效果要高出5倍以上。

无论选用什么类型的浓密机，只要用于洗涤，就很少用单层单台，一般都是多台单层串联或多层浓密机组成的多级逆流洗涤。图1就是一个由三台单层浓密机组成的三级逆流洗涤的流程图。

间歇倾析洗涤法由于作业过程时间长，所用溶液数量多，设备占地面积大等缺点，在工业上应用很少。

②连续倾析洗涤法。连续倾析洗涤法是国内外广泛使用的方法之一。它是以矿浆和洗液呈逆向运动的原理进行的，在国外称连续逆流倾析洗涤法（图2）。此法是将矿浆和洗（贫）液从相对的方向供入浓密机中并对流进入一级浓密机，以实现矿浆的洗涤和固液分离。故浓密机是连续逆流倾析作业的主要设备。为此，国外已使用的最大浓缩机直径达150~180m。使用的浓密机有单层的和多层的。我国日处理100t矿石的某选金厂三级单层浓密机连续逆流倾析洗涤流程及溶液平衡示于图3中。

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