氰化锌粉置换规范讲义

氰化-锌粉置换工艺技术管理

规范讲课讲义

1、氰化提金工艺概况

1.1黄金生产技术的发展简史

自从约5000年前人类认识和利用黄金以来，黄金生产工艺经历了漫长的时期，最初人们长期是从含天然金的河床砂金中获得黄金，天然砂金开采殆尽时，人们又开始了浅层岩金的开采，希腊人在最终富集以前采用简陋的焙烧工艺，将富选矿（即砂金和硫化物），测量称重，放入反应釜中，并按比例放入一定量的铅、盐及少量锡，大麦皮一起搅拌混合，然后置入炉中焙烧熔炼，得到较纯净的金。公元前1000年，埃及人发现了将金与汞混合的混汞法；约公元前700年，土耳其人用盐从金金属中使银生成氯化银出去，生产出第一枚金币，公元前500年，埃及人已知道金银合金工艺。

十八世纪中叶氰化法的出现和应用，使世界黄金生产发生了深刻的变革。直到今天氰化法仍是世界最普遍采用的的方法。第二次世界大战后，炭又再次被利用于金氰化工艺中，这是由于研制出了颗粒状活性炭及活性炭的淋洗方法，并使其可循环利用。在美国霍姆斯特克矿成功应用了炭浆法（CIP）之后，世界范围的一些矿石也相继的采用了炭浆法和炭浸法（CIL）。因为这种工艺的设备费和生产费用均低，约是锌粉置换法的60％～90％。80年代以来，世界黄金提取技术的研究与开发十分活跃，其重点是“难处理”矿石的处理与利用。焙烧法在处理难处理矿的预处理的中普遍得到了应用。1949年加拿大的

大耶洛奈夫首先使用流化床焙烧法焙烧浮选精矿以来，许多国家和地区都建立了金精矿焙烧工厂。1988年美国默克尔建立了第一座金矿石非酸性加压氧化厂，这种方法适合处理含碳酸盐高的矿石。

更新一代的预氧化技术是微生物湿法化学氧化（细菌氧化）。随着金矿石难处理性的增大和环保日益严格的要求，人们正寻求能用于酸性介质以避免氧化后产物的碱性氰化处理所需要的高中和费用的浸出剂，以及相应的氰化提金技术。虽至今仍未实现工业应用，但这毕竟是提金技术的一个重要发展方向。微生物浸出是利用微生物（细菌）的氧化作用选择性溶解矿石中某组分的工艺过程，既可以用来提取金属，也可以用来除去矿石中的有害干扰组分。难浸金矿往往是因为金属中硫化矿对金形成包裹的原因，细菌氧化可以破坏这些金属硫化矿，从而提高金的氰化浸出率。对金属硫化矿通常采用氧化铁硫杆菌或嗜热硫杆菌。细菌冶金的问题包括细菌的采集、分离和培养以及为了适应建厂地区的环境对细菌进行训化。这种方法处理复杂含矿我国处于世界领先水平。但采用细菌浸出对矿石的要求是有条件的，如果矿石中含硫很高并含有铜等有价金属，采用该方法会产生大量的硫酸盐和稀酸，不但硫、铜、砷等无法回收,还要用大量的石灰进行中和，产生大量的渣,增加了渣堆场的容积。从已投入生产的几个企业来看，综合回收和经济效益并不理想。

压热氧化浸出就是通过提高温度和通氧气来增大有价金属或有害金属在浸出剂中的溶解度，从而加速浸出反应的过程。这一方法使难浸金矿中硫化物及含砷化合物被氧化成硫酸和砷酸盐，使金粒暴

露出来便于氰化浸出。压热氧化浸出是在压力为20kg/cm2。温度为180℃～200℃的条件下进行的。对设备材料、机械加工、自动化仪表及控制、操作技术水平都有较高要求。我国在镍冶金方为得到广泛应用，但在黄金冶炼方为尚处在研究阶段。本方法只适用于原矿，不适于选矿的精矿。尽管有人提出催化氧化法以降低浸出温度和压力，但对材料、配套设备、自动化仪表及控制综合研究不足，没有达到预期的效果，因规模小，经济效益也不好。

造琉捕金适应性更为广泛，尤其针对难处理矿各元素回收率高，不使用氰化钠等更能适应严格的环保要求。

1.2黄金生产工艺概述

矿石的破碎与细碎，以及精矿的细磨，主要是为了解离金、含金矿物以及其他有经济价值的金属，最佳细碎粒度受各种经济因素的限制，如金的回收率，加工费用和细碎费用之间的平衡。物料破碎分为三段：粗碎至150～125mm，中碎至100～25mm，细碎至20～5mm。矿石主要采用各种破碎机，如鄂式破碎机、圆筒破碎机、锤碎机等。

1.2.2 筛分与分级

筛分是为了从破碎后的矿石中，分出细粒产品。按目的不同，可分为预先筛分、检查筛分、准备筛分和最终筛分。

筛分可实现一下功能：

（1）跟据后续加工过程按粒极分别处理的要求，对物料进行分级。（2）从矿浆和溶液中通过筛分过程分离出吸附剂。

（3）用于尾矿构筑中尾矿的分级。

1.2.3 选矿

在金的提取流程中，选矿作为一种颗粒金回收的方法，或在氰化之前作为“预富集”手段而被广泛应用，其主要作用是：

（1）通过重选或混汞回收游离金和与重矿物伴生的金。

（2）用浮选法剔除部分品味低但对下步金提取会产生副面影响的组分，如消耗氰化物的硫化物、吸附金的含炭物质、耗酸的碳酸盐。（3）优先浮选，例如金、含金黄铁矿、砷黄铁矿的分离。

1.2.4 预氧化处理

用常规浸出法处理时，金回收率低，或是试剂消耗过高的矿可采用预氧化处理的方法，使金变得适合于氰化浸出。局部氧化适合于钝化难处理矿石，解离出与特定矿物伴生的金，或是解离出在硫化物中的、在优先氧化部位的金。全部氧化通常用于嵌布细粒金的，或完全与之伴生的硫化物矿。

焙烧氧化法用来处理含硫化物、砷化物、炭质及碲化矿物的矿石和精矿，在世界范围内以应用了几十年。而且被证明是可行的方法。生物氧化以被用于处理含硫化物和砷化物的浮选精矿，尽管氧化速度较慢，但与焙烧法和加压氧化法比较，具有费用低、有利于环保因此有一定的推广价值。

所有湿法冶金中，金的提取都采用浸出步骤以获得提取回收金的含金溶液，目前仍采用稀的碱性氰化物溶液作为溶解金的浸出溶液。金的氰化浸出有两种基本方法：搅拌浸出和堆浸。这两种方法提金原理相同，所不同的只是矿石的最终处理粒度及浸出作业不同。

（1）搅拌浸出

搅拌浸出是在混合搅拌槽中进行的，一般要求矿石粒度达80％<150μm(100目)和80％<4μm（400目）之间。矿石和氰化物溶液皆在动态中将金浸出。浸出时用空气或机械搅拌使固体保持悬浮状态。影响氰化浸出的因素较多，标准氰化浸出工艺条件下，矿将浓度为35％～50％，pH值用石灰调至9.5～11.5之间、氰化物浓度为0.02％～0.1％，通空气或纯氧以保持浸出时足够的溶解氧（通常条件下，氧在水中最高溶解度为5～10mg/L）温度21～45℃，浸出时间24～40h。（2）堆浸

堆浸工艺是先将破碎后的矿石堆放于不透水的底垫上，然后将氰化溶液喷洒到矿堆的顶部，氰化物溶液渗透过矿石堆并将金浸出来。

一般情况下，堆浸时矿石粒度为10～25mm，堆浸时间60～90d，金的浸出率一般为70％。

固液分离在提金过程中有着重要意义，浸出矿浆经固液分离才能获得供下一步回收金用的澄清贵液，而为了提高金的回收率，需对固液分离后的固体进行洗涤，以尽量回收固体部分所夹带的含金溶液。生产中用倾析、过滤法和流态化法（试验采用流态化洗涤塔代替浓密机进行洗涤和液固分离。由于流态化洗涤塔系运用逆流原理,传质效率高,可以使洗涤过程得到强化。）进行浸出矿浆固液的分离与洗涤。

倾析法分为连续倾析法和渐断倾析法两种。前者在澄清器或浓密机中进行，后者多在几台单层或多层浓密机中以连续逆流方式进行。矿浆或者浑浊溶液分离还能涉及到多种化学药品及其组合应用。这些药品包括pH调整剂（如氢氧化钠、氢氧化钙、及硫酸）、絮凝