黄金冶炼工艺流程

黄金冶炼工艺流程

我国黄金资源储量丰富，分布较广，黄金冶炼方法很多。其中包括常规的冶炼方法和新技术。冶炼方法、工艺的改进，促进了我国黄金工业的发展。目前我国黄金产量居世界第五位，成为产金大国之一。

黄金的冶炼过程一般为：预处理、浸取、回收、精炼。

1.黄金冶炼工艺方法分类

1.1矿石的预处理方法

分为：焙烧法、化学氧化法、微生物氧化法、其他预处理方法。

1.2浸取方法

浸取分为物理方法、化学方法两大类。其中，物理方法又分为混汞法、浮选法、重选法。化学方法分为氰化法（又分：氰化助浸工艺、堆浸工艺）与非氰化法（又分：硫脲法、硫代硫酸盐法、多硫化物法、氯化法、石硫合剂法、硫氰酸盐法、溴化法、碘化法、其他无氰提金法）。

1.3溶解金的回收方法

分为：锌置换沉淀法、炭吸附法、离子交换法、其它回收方法。

1.4精炼方法

主要有全湿法，它包括电解法、王水法、液氯法、氯化法、还原法火法、湿法一火法联合法。

2.矿石的预处理

随着金矿的大规模开采，易浸的金矿资源日渐枯竭，难处理金矿将成为今后黄金工业的主要资源。在我国已探明的黄金储量中，有30%为难处理金矿。因此，难处理金矿的预处理方法成为当前黄金工业提金的关键问题。

难处理金矿，通常又称为难浸金矿或顽固金矿，它是指即使经过细磨也不能用常规的氰化法有效地浸出大部分金的矿石。因此，通常所说的难处理金矿是对氰化法而言的。

2.1焙烧法

焙烧是将砷、锑硫化物分解，使金粒暴露出来，使含碳物质失去活性。它是处理难浸金矿最经典的方法之一。焙烧法的优点是工艺简单，操作简便，适用性强，缺点是环境污染严重。含金砷黄铁矿一黄铁矿矿石中加石灰石焙烧，可控制砷和硫的污染；加碱焙烧可以有效固定S、As等有毒物质。美国发明的在富氧气氛中氧化焙烧并添加铁化合物使砷等杂质进入非挥发性砷酸盐中，国内研发的用回转窑焙烧脱砷法，哈萨克斯坦研发的用真空脱砷法以及硫化挥发法，微波照射预处理法，俄罗斯研发的球团法等都能有效处理含砷难浸金矿石。

2.2化学氧化法

化学氧化法主要包括常压化学氧化法和加压化学氧化法。

常压化学氧化法是为处理碳质金矿而发展起来的一种方法。常温常压下添加化学试剂进行氧化，如常压加碱氧化，在碱性条件下，将黄铁矿氧化成Fe2(SO )3，

砷氧化成As(OH)3和As203，后者进一步生成砷酸盐，可以脱除。主要的氧化剂有臭氧、过氧化物、高锰酸盐、氯气、高氯酸盐、次氯酸盐、铁离子和氧等。加压氧化是采用加氧和加热的方法，通过控制化学反应过程来使硫氧化。根据不同的反应过程，可采用酸性或碱性条件。

加压氧化法具有金回收率高(90% ~98% )、环境污染小、适应面广等优点，处理大多数含砷硫难处理金矿石或金精矿均能取得满意效果。加压氧化包括高压氧化、低压氧化和高温加压氧化。如加压硝酸氧化法，用硝酸将砷和硫氧化成亚砷酸和硫酸，使包裹金充分解离，金的浸出率在95% 以上，缺点是酸耗较高。

2.3微生物氧化法

微生物氧化又称细菌氧化，它是利用细菌氧化矿石中包裹了金的硫化物和砷化物而将金裸露出来的一种预处理方法。目前，细菌浸出可用于处理矿石和精矿，对精矿一般采用搅拌浸出，对于低品位矿石则多采用堆浸。

所使用的细菌最适宜的是氧化亚铁硫杆菌，目前已在工业上获得应用。氧化亚铁硫杆菌的主要特性是嗜酸需要氧气，生长的主要条件是酸性环境，能在pH1.5~4.0范围内生长，最佳pH为1.7~2.4，生长的最佳温度为28~35℃，需要氧气是这种细菌的一个重要特性，在培养及使用过程中，必须有氧气存在。氧化亚铁硫杆菌为化能自养菌，即它以硫化物、元素硫、硫酸亚铁、硫代硫酸盐及其它低价硫的化合物氧化过程中释放出的能量为能源，并以空气中的二氧化碳为养分合成菌体进行繁殖。

2.4其他预处理方法

石灰一压缩空气预处理法可以替代焙烧法，用以处理含黄铁矿和砷黄铁矿的金矿石，能使砷形成惰性组分留在残渣中。

炭浸法和炭氯法是处理碳质难浸金矿石的直接方法。炭浸法即在有活性炭存在时对矿石进行浸出。炭氯法是将氯气和活性炭同时加入到矿浆中，金溶解并转化成金氯配合物，然后在炭粒表面还原成金属金。浸出后，从矿浆中筛出载金炭并回收金，金回收率达90％。

3. 浸取

金的化学性质非常稳定，通常情况下不与酸、碱反应，但与混合酸和一些特殊试剂反应生成可溶性配合物。从含金矿石中提取金的方法有多种，具体选择哪种方法取决于矿石的化学组成、矿物组成、金的赋存状态及对产品的要求。

3.1物理方法

物理方法分为混汞法、重选法、浮选法。

3.1.1混汞法

混汞法是回收粗粒单体金的有效方法。该方法是将含黄金的矿石与汞碾磨，使Au溶于汞中成金汞齐，再将汞蒸发便得到粗金。混汞法提金收率在50％—60％之间。该法对高品位黄金矿处理比较适合，不适于碲金矿、砷锑金矿。

3.1.2重选法

重选法是利用黄金与脉石的密度差异进行重力分选的方法，是人们从金矿中回收黄金的最古老的方法。重选法在脉金矿的选矿或提取工艺中，主要用于磨矿回路回收粗粒单体金。对砂矿的提金该法占主导，砂矿经粗选后须再采用重选、磁选、电选或由这些方法组成的联合流程精选，最后采用火法冶炼获得成色为85％一92％的成品金。

3.1.3浮选法

浮选法是一种重要而有效的富集金属矿的方法。该法很适宜回收0.84mm的金粒。冶炼低品位金矿和金矿尾矿常用此法，该法对含金、铜、铅、锌的硫化矿也适用。浮选法关键在于捕收剂的选择。

3.2化学方法

化学方法分为氰化法（又分：氰化助浸工艺、堆浸工艺）与非氰化法（又分：硫脲法、硫代硫酸盐法、多硫化物法、氯化法、石硫合剂法、硫氰酸盐法、溴化法、碘化法、其他无氰提金法）。

3.2.1氰化助浸工艺

氰化助浸工艺主要有富氧浸出和液相氧化剂辅助浸出，如添加过氧化氢或高锰酸钾，氨氰助浸，加温加压助浸，加Pb(NO3)2助浸等。

富氧浸出和过氧化物助浸。添加氧化剂可提高金的浸出率，缩短浸出时问，减少氰化物消耗。因此，在氰化浸出过程中，通过改善供氧条件，如加大充气量，充氧，加氧炭浸和加氧树脂浸出等提高矿浆中溶解氧的含量，从而提高金的浸出效果。

氨氰助浸。在氰化时加入氨，使Au在形成Au(CN)2-的同时生成铜氨配离子Cu(NH3)4+，有利于金的浸出和铜的沉淀，而且使氰化物得到有效利用。

加温加压助浸。将压缩空气以射流状态均匀弥散到矿浆中，形成强力旋搅，使固、液、气三相充分接触，使浸出所需的氧气和氰化物迅速扩散到矿物表面并发生氰化反应。加温加压可缩短浸出时间，显著提高金浸出率。

加Pb(N03)2助浸。浸出过程中加入Pb(N03)2，不但可使钝化的金粒表面恢复活性，还可沉淀可溶性的硫化物及其他金属离子，从而提高金的浸出率。

3.2.2堆浸工艺

通常，由于矿石平均品位低，堆浸浸出率较低(50%～70%)，但由于堆浸为大规模生产，而且可通过改进制粒和喷淋方法，强化微生物作用，添加强化试剂、纯氧口。另外，浸出设备的改进也可提高浸出率。浸出槽有机械搅拌槽和空气搅拌槽，目前，氰化厂一般采用机械搅拌槽，且采用双叶轮搅拌以及大直径低速叶轮搅拌。堆浸法工艺成熟，流程简单，成本低，但是对矿石适应性差，浸出速度慢，周期长，氰化物耗量高，废液严重污染环境，且易受铜、铁、铅、锌、硫和砷等杂质的干扰。

3.2.3硫脲法

硫脲提金方法较多，常见的有硫脲铁浆法、硫脲炭浆法、离子交换树脂法、锌粉(铝粉，铅粉)置换法、电积法、溶剂萃取法等，工业上应用较多的是硫脲铁浆法、锌粉(铝粉)置换法。用硫脲提金，溶金速度快，比氰化法快4—5倍，可避免浸出过程中出现钝化现象；选择性高，对一些难选难浸矿石浸出率高。缺点是它不适宜处理含碱性脉石较多的矿石，而且价格较贵，从贵液中回收金的工艺尚不成熟比。硫脲浸金的基本反应式为：

Au+Fe 3++2SC(NH2)2＝Au(SC(NH2)2+ +Fe2+

在酸性介质中，Fe3+作氧化剂，金与硫脲形成配合物。硫脲一金配合阳离子适于用溶剂萃取法和离子交换法回收。硫脲铁浆法是在浸出的同时向矿浆中插入铁板或铁棒置换金，定期提取铁板并将表面金泥洗掉后再反复此过程。它与炭浆法都是在浸出的同时进行置换，有利于缩短流程，缺点是酸耗和置换材料消耗高。

3.2.4硫代硫酸盐法

硫代硫酸盐浸出法是基于碱性条件下，金能与硫代硫酸盐形成稳定的配合物