氰化法提金及高纯度金的提纯

氰化法提金及高纯度金的提纯

吴再民

黑龙江省地质勘查局703队勘查院，黑龙江哈尔滨150300

摘要以氰化法提金的原理为基础，综合分析了矿石中金的堆浸，收集有关采金实践经验，

论述了氰化法提金中金溶解的原理，杂质对金溶解的影响，氰化物溶液的稳定性以及氰化物污水的处理等若干问题。以99.9％的金做原料，经王水溶解，用乙醚做萃取剂，草酸做还原剂，可获得99.999％的纯金。经提纯的金进行杂质检验，完全达到了高纯试剂要求的技术指标。目的是为了配合当前单位、个体采金的需要，以提高其工作效果及经济效益。

关键词金氰化法氰化物溶液溶解度络合物提纯

金系质软，延展性及强的强金属光泽的金黄色金属。溶于王水、氰化碱等，不溶于酸，其比重为19.32，熔点1063℃，沸点2807℃，目前发现的金的主要矿物有自然金、金的硫化物、金的硒化物、碲化物、锑化物、银金矿、金常与银共生、并与黄铁矿、方铅矿、毒砂、闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿、辉钼矿等矿物关系密切，常和它们连生在一起【7】。

1、氰化原理与金的溶解〔6〕

用氰化法提取金，是基于金粒与氰化物溶液的交互作用。在有氧存在的条件下，金易溶于碱金属及碱土金属的氧化物溶液中。而又易从溶液中被置换出来。金在氰化物溶液中溶解的作用按下列反应方程式进行：

2Au+4NaCN+1/2O2+H2O=2NaAu(CN)2+2NaOH 金在含氰化钠溶液不超过0.03—0.05%的低浓度中溶解得最完全，速度也较快，当溶液氰化钠浓度提高到0.05—0.15%之间时，金的溶解速度增加，溶液氰化钠浓度增高到0.20—0.25%之间时，金的溶解度缓慢增加，而当浓度超过此范围时，金的溶解度有所降低。采用低浓度氰化物溶液处理含金矿石，就会使金的溶解度为最大，而铜、铁、锌等的溶解度为最小。由于采用低浓度氰化物溶液，这样就减少氰化物的消耗，因为减少了各种贱金属化合物的溶解，所造成的损失、以及漏脱等很小。各种贱金属的溶解度与金不同，它们随着氰化物在溶液中的浓度的提高而增加。所以，可以用预先使氰化物溶液充氧的办法（即通入空气），来提高氧在溶液中的浓度，以达到强化氧化法操作的目的。提高溶液中的含氧量就可以大大加速氰化反应的过程；并能增加金的浸出率10—15%，增加溶液的含氧量对处理含金矿石中的金与脉岩呈连生体的颗粒特别重要，因为这种呈连生体的金在氰化物溶液中溶解的缓慢使

金的浸出率低。

2、在氰化过程中，杂质对金溶解的影响及其消除【1】

在氰化法堆浸过程中，矿石中往往存在着铜、锌、铁的氰化络合物以及硫化氰酸盐和其它杂质，因为这些化合物差不多都溶于氰化物溶液中。我们知道，铜和锌等氰络合物在浓度很大时就将使氰化溶液对溶解金的活性降低，这样就会使氰化物造成大量的损失。因此，在氰化处理以前，应该采取必要的措施。

A 、铜矿物的影响

矿石中含铜的化合物存在形态是不同的，如氢氧化铜，碱式碳酸铜（蓝铜矿、孔雀石）等都与氰化物发生反应生成铜氰络盐而消耗氰化物。2Cu(OH)2+8NaCN=2Na2Cu(CN)3+4NaOH+(CN)2↑

作者简介：吴再民（1966.9.28—），男，工程师，从事基础地质、采矿、选矿及矿产地质调查及氰化堆浸与研究。基金项目：本文得到“黑龙江省宁安市马河乡四道河子金矿”开采与评价项目的资助，要求在2009年5月间刊。

2Cu(CO)3+8NaCN=2Na2Cu(CN)3+2Na2CO3+(CN)2↑

由于氰化溶液与许多铜矿物之间作用非常强烈。一般是采用低浓度氰化物来处理铜金矿石。用水冲洗，用硫酸溶液或用铵溶液溶解铜的方法除铜。若所含的铜呈硫化物形式存在，且仅是黄铜矿（CuFeS),则它在氰化物溶液中溶解度较小，当矿石中含有可溶于氰化物溶液的次生硫化铜时，如辉铜矿（Cu2S）蓝铜矿(2CuCO3.Cu(OH)2)，就必须以浮选法除去。因为它们在氰化过程中溶解度最高，消耗大量的氰化物。为了便于氰化顺利进行，在生产过程中，将氰化原矿中铜的

【2】

通常在金矿石中锌的含量较低。含有闪锌矿（硫化锌）会轻微地与氰化物溶液发生反应，而氧化的锌化物都可以溶解而生成锌氰络合物。一般来说，锌矿物对金溶解的影响不如铜矿物强烈，当锌在氰化溶液中的含量达0.03—0.10%时，对金的溶解有影响，导致氰化物的消耗增高。闪锌矿在氰化溶液中溶解时为可逆反应：ZnS+4NaCN=Na2Zn(CN)4+Na2S 当溶液中含有锌氰络合物，特别是Zn(Ⅲ)的锌氰络合物时，金的溶解速度有显著的提高。锌氰络合物是一种不稳定的化合物，（K H=2.1×10-17），并可以分解氰化钠。

Na2Zn(CN)4→NaZn(CN)3+ NaCN 这种络合物的存在，不但对金的溶解没有影响，反而提高了溶液中氰化物的浓度。

C、铁及砷、锑矿物的影响

铁在矿石呈碱性氢氧化亚铁或硫酸亚铁存在时就能与氰化物反应，但是这些盐类在碱性溶液中不产生坏的作用，因为溶液中有氧存在的情况下，它们就能生成不溶性的氢氧化铁。砷、锑是极为有害的杂质，砷、锑的含金矿石用氰化法直接处理是很困难的。上述的氧化产物都能与氰化物发生反应，使氰化物消耗量增大，

如：

Fe(OH)2+2NaCN=Fe(CN)2+2NaOH

Fe(CN)2+4NaCN= Na 4Fe (CN)6

FeSO4+6 NaCN=Na4 [Fe(CN)6]+Na2SO4

黄铁矿在氰化物溶液中溶解度很小。而有时黄铁矿在磨矿时有明显的氧化，这样就会使氰化法处理时药剂消耗量增加，此时易氧化的硫化铁矿在氰化之前应进行氧化焙烧（800℃）和洗矿；可使FeS2变成不溶性的Fe2O3,而且还能除去矿石中的砷、锑等有害杂质及有机碳。而难氧化的硫化铁则应先用碱液浸出使亚铁变成Fe(OH)3沉淀。

3氰化物溶液的稳定性与碱在浸出时的作用

含金矿石用氰化物溶液浸出时，氰化物的损耗有机械和化学原因。损失于机械原因：在脱水和洗涤过程中氰化物溶液分离的不完全，浸出液泄漏、喷淋及矿浆和排除剩余废液带走了氰化物溶液。损失于化学原因：氰化物本身的水解，因空气中的二氧化碳的作用，使氰化物生成挥发性的氰氢酸，由于矿石中含有其它的矿物（金属化合物），与氰化物作用而生成硫氰化物及其它络盐。氰化浸出作业前，需向溶液加碱。可防止氰化物水解作用的发生，可避免氰化物与酸及可溶性的硫酸盐发生副反应，可保护氰化物不受损失（保护碱）。在生产实践中主要使用石灰作保护碱。因其比火碱便宜。在整个浸出过程中、碱始终存在于溶液中、游离氧化钙（CaO：0.05—0.08%）。

4氰化物溶液的浓度及消耗量

通常使用的氰化物溶液的浓度由高到低，分几批进行浸出。首先是浓氰化物溶液为0.1—0.2% NaCN,其次是中浓度的氰化物溶液为0.05—0.08% NaCN,最后用弱浓度的氰化物溶液为0.03—0.06% NaCN。通过尾砂层的氰化物溶液总量为干矿砂重量的0.8—2倍（通常为1.5倍）。总量以及各批氰化溶液的浓度与数量取决于矿石及矿物性质和数量。一般是根据实验室实验以后来确定其最佳用量。制定出适合于本矿区的矿石性质的浸出工艺【3】。

5使用氰化物的安全措施及污水处理

接触剧毒的氰化物，必须遵守安全操作规程。为了避免中毒事故，工作现场的空气含氢氰酸不得超过0.003mg/L。氰化物保存在独立通风系统的隔离场所（单独库房）。在氰化物浸出车间、厂房、工地应有良好的通风换气设备。用餐、饮水前要严格洗手，工作完毕应洗澡、更换衣服等。氰化法处理后的污水会危害人畜、水生动物，要及时处理。其方法有：漂白粉法、碱性氯化法、硫酸亚铁-是挥发、电解法、络盐法、自然净化法、臭氧处理法、离子交换法等。漂白粉法、碱性氯化法净化效果极佳、目前广泛应用于生产实践中下简介之。

（1）、漂白粉法用漂白粉（CaOCl2）、漂白精（Ca(OCl)2）或次氯酸钠（NaOCl）处理含氰污水可达到排放的标准【5】。其反应式如下：

CN-+HOC l→CNC l+OH- (1)

CNC l+ 2OH-→CNO-+Cl-+H2O (2)

2CNO-+3OCl-+H

2O→2CO

2

↑+N

2

↑+3Cl+2OH- (3)

反应式中（1）、（2）将氰化物氧化成氰酸盐，此过程只是局部氧化；

（CN-:Cl

2

=1:2.73）反应式（3）中将氰酸盐氧化成二氧化碳和氮此过程为完全氧

化（CN-:Cl

2

=1:6.83）。为完全无毒。为使反应尽快完成必须加入一定的氯过量，一是将漂白粉配成5—15%的溶液湿法投药；二是将漂白粉研为细粒干法投药。一般采用湿法投药。