有色金属冶金学考试

1、金在矿石中的粒度是最重要的工艺性质之一，按金粒的大小可分成1.粗颗粒＞200目（0.074mm）粗颗粒金在破碎过程中容易形成游离金粒，由于金的比重大，易用重选的方法将金与脉石分离。

在氰化过程中溶解比较慢。

2细粒金200目＞金颗粒＞325目磨矿过程中可游离，其浮游性能良好，但用重选的方法难将细粒金富集。

常用的富集方法：浮选，土法用混汞。

3微粒金（显微金、次显微金）＜325目微粒金一般嵌布在硫化矿的晶格中，难以用细磨的方法使金暴露出来。

处理方法一般是，将金浮选成精矿，再进行预处理，将包裹金的矿物破坏，然后将金提取。

在专门的一章介绍这部分内容。

2、根据金的赋存状态也可将处理方法进行分类：矿石类型处理方法自然金粗粒金：重选细粒金：氰化与黄铁矿伴生的金浮选黄铁矿，预处理－氰化与砷和锑矿物伴生的金浮选，焙烧（预处理）氰化碲化金浮选，焙烧或化学氧化，氰化与铜、铅伴生的金在铜、铅系统中由阳极泥中回收3、金的选矿的主要方法重选法原理利用矿粒密度和粒度的差别在液态介度中进行金的富对象粗颗粒矿，不适合于细粒矿特点设备简单，成本低，无污染。

设备跳汰机（Jigger）摇床（Shaking table）溜槽等浮选法原理矿石中存在有细颗粒的金时，则一般通过浮选（flotation）来进行富集以减少处理的物料。

(利用矿物表面物理化学性质的差异）矿物分类疏水性矿物－硫化矿、金亲水性矿物－氧化矿加入浮选剂的原因实际上矿石在加工过程中受到一定程度的玷污，硫化物的疏水性受到一定的破坏，因此通常要加入试剂（又称选矿药剂或浮选剂）改变矿石表面的疏水性能，浮选剂分类捕收剂，这类试剂作用在矿粒的表面，增强其疏水性，通常为具有一定碳链长度的有机物。

起泡剂，浮选时要产生大量的气泡用负载矿粒。

调整剂用于浮选过程的环境调整，如pH.4、混汞法原理和汞膏的处理混汞法原理：混汞过程实质上是汞对金的湿润过程和汞齐化过程。

汞膏的处理：金矿混汞的产品是金汞膏，其主要成分是金汞合金；银矿混汞的产品是银汞膏，其主要成分是银汞合金。

处理汞膏的目的主要是提取金、银和回收汞。

处理作业一般包括洗涤、压滤和蒸馏三个步骤。

（1）洗涤-------从混汞设备收集的贡膏，至于操作台上，用水反复冲洗，不断揉搓，直至汞膏洁净为止。

从混汞筒获得的汞膏，用一个尖底的淘金盘淘洗。

目的-----除去夹杂在其中的重砂、脉石及其它杂质。

（2）压滤经洗涤后的汞膏，仍含有大量的过剩的游离汞，用压滤除去。

生产规模小，用手工压滤；生产规模大，用螺旋式压滤机。

（3）蒸馏压滤时仍未滤净得游离汞，一般含汞量为20%-----50%。

规模小，用蒸馏罐；规模大，用蒸馏炉5、氰化过程电位-pH图1）金银在氰化物溶液中易于溶解，从电位上解释，且随着pH的升高这种趋势增大；2）形成Au(CN)2-,Ag(CN)2-络离子能稳定存在于水溶液中,几乎都落入水稳定区中，这说明这两种络离子在水中稳定不易起变化；3）在pH<9~10时，主要是由于HCN电离常数为10-9.4左右，Au(CN)2-, Ag(CN)2-络离子的电位随着pH的上升而直线下降，当pH>9~10，pH对电位的影响较小4）金比银易溶解，对于不形成络离子时金的电位高于银，但形成络合物后，Au(CN)2-的电位比Ag(CN)2-低得多，从热力学角度来看溶解金比溶解银易5）O2/H2O线在金线，银线之上，说明O2 是溶解金银的良好氧化剂6）溶金半电池与O2/H2O组成的原电池在pH=9~10的电位差最大，反应进行最彻底，故氰化控制在pH9~10间；7）pH<9.4时，氰化物主要以HCN存在，在pH>9.4时则主要以CN-存在；8）强氧化剂的存在能将CN+氧化，增加氰化物的消耗。

9）锌能从氰化液中置换出金6、氰化过程保护碱的作用氰化过程保护碱的作用：抑制CN-的水解，减少以HCN形式损失氰化物，消除污染，保证人身安全；中和氰化过程中产生的酸性物质；降低铁矿物对CN-的破坏作用。

7、Cu、Fe矿物对氰化过程的危害铁的矿物可分为：氧化矿、硫化矿。

其中氧化矿有：Fe2O3(赤铁矿)、Fe3O4(磁铁矿)、FeOOH（针铁矿）FeCO3(菱铁矿)，这些矿物对氰化过程基本没有什么影响，故铁的氧化矿矿物在此不作讨论。

对氰化过程产生影响的主要是铁的硫化矿矿物，它们的氧化产物与氰化液作用。

对铁的硫化矿物说来，其本上可分成：慢氧化矿物、快氧化矿物慢氧化矿物主要是黄铁矿，它的氧化速度很慢，对氰化过程可以说基本没有什么影响，但是有时金会以细微粒金的形式嵌布在黄铁矿的晶格中，其中金通常无法通过细磨而经济地解离快氧化矿物主要包括白铁矿（FeS2），以及磁黄铁矿Fe1-xS(x=0~0.2),它们常常本身能和氰化液作用，但主要是氰化液和它们的氧化产物作用。

快氧化的铁硫化矿物在开采、磨矿等过程中可能已经被氧化，其氧化的产物主要有Fe2+, S, S2-, SO42-，S2O32-等，它们会与氰化液中的氰化物，氧气，保护碱产生一系列的反应。

铜矿物：铜矿物对氰化过程有很大的影响，除了少数的铜矿物如黄铜矿（CuFeS2）与氰化物作用较弱外，几乎所有的铜矿物都与氰化物作用相当完全。

铜矿物对氰化过程的危害表现在：（1）消耗大量的氰化物，因CN-与Cu+络合，用于与Au+络合的CN-浓度下降，增加CN-的消耗，CN-又与Cu(CN)2-3作用形成Cu(CN)3-4（2）在金粒表面形成钝化膜，降低金的溶解速度。

在金的溶解过程中，势必消耗CN-与Au+形成Au(CN)2-,这时在金粒附近的溶液中CN-浓度会下降，而平时在金粒表面附近的溶液中Cu(CN)2-3在低CN-浓度下会发生离解：Cu(CN)2-3= Cu(CN)-2+CN- Cu(CN)-2= Cu(CN)+CN- 总之，铜的作用是消耗CN-，形成钝化膜。

在生产生上，往往采用多段浸洗流程处理含铜的金矿物。

最末端浸出用新水调浆，减少氰化液中铜的浓度。

少量含铜采用低浓度氰化液。

高铜的金矿，氰化前必须进行焙烧、浸铜等预处理。

8、氰化物溶液的疲劳由于氰化物溶液与伴生矿物的作用，不仅是增加了氰化物的消耗，同时由于大量的杂质进入溶液，特别是氰化物多次返回浸出时，溶液中杂质的浓度可达很高的数值。

这样的杂质积累引起氰化物溶液的活性降低，即溶解金银的能力下降，这一种现象通常称为氰化液的疲劳。

尽管添加部分游离氰化物，但它的活性却仍无法恢复到期原来的状态。

氰化物溶液活性的下降的原因，大致可归结为以下几种：在金粒表面形成各种钝化膜、CN-活度下降、CN-的有效浓度下降9、渗滤氰化、搅拌氰化的基本情况渗滤浸出手工作坊式的生产方法，又称为“土氰化”氰化液的供排：供液方式有两种，第一种：是让其自然滤过，这主要是借助于重力的作用，让溶液自然流过。

第二种：方法是溶液由下进上出，这一方法是溶液由下进上面出，可使矿粒托起，不易堵塞，故溶金速度快。

氰化物浓度浸出开始时，可用浓度较高的氰化物溶液（如0.1~0.2%）,随后可逐渐用较低浓度的氰化物溶液（0.05~0.08%再到0.03~0.06%）浸出指标一般说来，这种渗滤浸出法效果较差，金的一般浸出率只有70~80%，对一些易处理的石英矿有时可达90%。

但当矿石过粗或分级不好时，则降至60~70%。

渗滤法的优缺点：优点：设备简单，能耗小，成本低，易上马。

缺点：金的提取率不高，生产周期长，生产率低。

处理的对象：低品位的矿石或尾矿。

搅拌氰化：搅拌氰化，俗称常规氰化，它是指将矿石或精矿经细磨后，在搅拌氰化槽中进行浸出。

两种方式：1 直接处理矿石的全泥氰化，2 处理金精矿的精矿氰化搅拌氰化较之渗滤浸出、堆浸的特点1 过程大为强化，从扩散和金粒度来说都有有利于金的浸出。

2 金银的回收率都比堆浸和渗滤浸出的都有要高得多。

缺点：能量的消耗也相就会高一些（主要是消耗在细磨和搅拌上的动力）。

浸出的条件：氰化钠浓度：0.01~0.5%，多数在0.2~0.5%液固比：（1.2~1.5）:1时间：大于24小时金的浸出率：一般在95%以上，主要视浸出尾矿的金品位。

浸出的方式有：间断式浸出、连续浸出两种，连续浸出的优点：生产能力大，自动化程度高，过程易控制，动力消耗少，厂房占地面积小等。

连续浸出，一般是采用多槽串联的方式，一般是4~6个槽串联，理想数量为8~12。

搅拌方式：机械、空气、空气加机械10、从氰化物含金液中得到金银的方法以及原理从氰化物含金液中得到金银的方法：锌置换、活性炭吸附、离子交换树脂吸附、铝置换、电沉积和萃取。

20世纪70年代开始，炭吸附和树脂吸附的地位大为提高。

铝置换广泛应用于银矿的氰化过程，铝和CN-不进行络合，只生成AlO2-。

铝作沉淀剂，速度慢，置换金的效果差。

锌置换的原理：Au(CN)2- +e=Au +2CN- E0=-0.68V 锌的电位值Zn2++2e=Zn E0为-0.762V两者相差不是很大，但是锌亦可能与CN-形成络合物，从而有可能将Au(CN)2-还原，在Zn2+与CN- 形成络合物之后，锌与其络离子形成的标准电位值下降很多。

Zn(CN-)2-4+2e=Zn+4CN- E0=-1.26V 可见在氰化物体系中，锌很容易将金置换出来。

活性炭吸附金的机理：以金属被吸附、以Au(CN)2-阴离子形式被吸附、离子对吸附机理、AuCN 沉淀机理。

上述四个机理都有一部分反映在活性炭吸附金中。

即在活性炭表面上吸附M（Au(CN)2）n ，并排除金属离子。

Au(CN)2-部分生成AuCN，并保留在微孔中。

部分AuCN还原成某种0价和1价的金原子混合物。

11、炭浆法和炭浸法的主要联系与区别.浸出结束后加入活性炭进行吸附－－炭浆法如在浸出阶级同时加活性炭吸附－－炭浸法实际上炭浆法和炭浸法很难明确区分开来。

12、树脂矿浆法语炭浆法的主要区别（优缺点）炭浆法的优缺点：优点：1 省去庞大的固液分离作业和倾析设备，占地少，投资少，生产费用低。

2 适合于处理低品位矿石，尤其适合处理含泥多，难以沉降和过滤的金矿。

3 所得金的纯度高。

缺点：1 炭浆法中活性炭对Ag的吸附性差，不适合于处理含银高的矿石；2 对Au(CN)2-的吸附有限，不宜处理高品位的金矿；3 金易随细炭损失，要求炭强度高。

树脂矿浆法与炭浆法的比较两组比较如下：(1) 树脂矿浆法的吸附（离子交换）速度比炭浆法快，载金能力也强；(2) 载金树脂在常温下即可解吸，而载金活性炭需要加温解吸；(3) 树脂较易再生，活性炭的再生比较困难，需一套活化设备；(4) 树脂不吸附钙，而活性炭吸附钙；(5)活性炭价格比树脂低，但活性炭易磨损，每吨矿石耗损活性炭50～100g，而树脂为10～20g；(6)活性炭对金、银的选择性好，树脂则较差；(7)树脂对CN-的吸附容量大，因而污水易处理；(8)载金活性炭与矿浆的分离交易；(9)树脂矿浆可以处理含碳的金矿。