金的浸出工艺综述

金的多种浸出工艺综述

原矿品位低于10克/吨的矿石是常见的，而且某些尾矿再处理作业所处理的品位在1克/吨以下。较大的颗粒状金，现在都用机械方法回收。但是，较小的金颗粒常常分散在整块矿石中，因而只能用化学方法回收，也就是浸出。

1.1氰化物浸金法

氰化法仍是目前国外主要的提金方法。氰化法之所以经久不衰，主要是因为它工艺简便、成本低廉。

一、溶金原理

现已公认，氰化法浸金是金的电化学自溶解过程，即金腐蚀过程，为一共扼电化学反应，它遵循电化学动力学规律。氰根一金溶解反应一般写成如下形式:

根据电化学机理，阳极反应为金的溶解:

阴极反应为:

在碱性氰化体系中，极溶解的可逆性较大，氧阴极还原可逆性小而极化较大。若NaCN 浓度低于0.05%时，金溶解受CN-扩散控制，当NaCN浓度大于0.05%时，金的溶解速度由氧阴极还原反应所决定。我国氰化浸金时，NaCN浓度大多大于0.05%，控制步骤主要为氧阴极还原过程。

二、氰化法浸金实践

氰化浸金的最大缺点之一就是浸出速度太慢，一般需要24一48h才能达到浸出终点。随着氰化浸金工艺的发展，人们逐渐认识到，矿浆中溶解氧的含量是影响浸金速度的一个重要因素，并为提高溶解氧的浓度采取了一系列切实可行的措施。

早期的氰化浸金都是通过鼓入空气来提供金溶解所需的氧。就改善供氧条件来说，使气体充分弥散或用纯氧代替压缩空气的方法，虽也能达到一定的效果，但还很难构成突破性的进展。最近几年的研究和生产实践表明，真正的突破性进展是通过加入各类化学氧化剂

(H2O2，Na2O2， BaO2，O3， KmnO4)而实现的，其中尤以H2O2:和Na2O2:等过氧试剂效果更为明

显。这是因为过氧试剂除能大大提高矿浆中的溶解氧含量以外，还具有活性氧利用率高等优点。

德国Degussa公司于1987年开发了过氧化氢助剂(PAL)法，同年9月在南非Fairview 金矿试用成功。实践表明，PAL法可大大加快浸出速度，缩短浸出时间，降低氰化物耗量。Fairview金矿氰化物消耗量从17kg/t降到lokg/t，金浸出率提高12%;澳大利亚的PineGreek金矿采用过氧化氢以后，氰化物耗量从17kg/t降到10kg/t，金浸出率提高7%，

尾渣金品位从o.79g/t降到0.629/t。目前全世界已有20多个工厂采用了H2O2:助浸工艺。我国某金矿投产10多年来未采用专门的充气设备，故浸出率不高，总回收率在70%左右。往浸出液中加入H2O2:后收到了明显效果，可以不用混汞，一次浸出率达90%以上，且工艺

过程简单

易行。需要指出的是，过氧化氢助浸时，溶液中溶解氧的含量并不一定比充入纯氧时高，但仍能达到很好的助浸效果。例如，有一家选金厂原先使用纯氧，在溶解氧的体积分数为30xl0-6的条件下，浸出过程达到了最佳化。但后来在进行过氧化氢助浸试验时，矿浆中溶

解氧的体积分数仅保持在12xl0-6，尽管含氧量较低，但浸出速率仍比使用传统充气工艺时提高了7%。南非一家工厂原先采用空气搅拌浸出槽，其中氧的体积分数为8xl0-6～10xl0-6，在采用过氧化氢助浸工艺并改成机械搅拌后，在氧的体积分数为9xl0-6的条件下进行浸出，金的浸出率却提高了50%。对于这种现象，文献中有几种不同的解释:①过氧化氢直接参与的溶金反应起主导作用;②过氧化氢新分解出来的活性氧具有很强的反应活性，加速了浸金过程;③浸金过程的自由基反应机理认为，过氧化氢被催化分解出来的具有极强反应活性的自由基，促使了浸金反应的发生。

最近的研究表明，在充入纯氧的基础上配合使用过氧化氢，可进一步强化氰化工艺。在澳大利亚进行的工业试验表明，这两种试剂的作用方式是不同的。每一种试验都比另一种更适合处理某些类型的矿石，所以在某些情况下，将两种试剂配合使用可能是更经济有效的办法。为了提高浸出率，浸出设备也有了很大的改进，传统的充气式搅拌机己逐渐被高强度的机械搅拌机所取代，加压、升温等强化措施也在氰化浸金中不断得到应用。南非多姆矿业公司采用密闭反应器在强搅拌并充氧的条件下浸出重选粗精矿，其反应温度、pH值和氰化物浓度都比常规氰化时高。由于提高了浸出动力学速率，所以氰化17h，就使金的

浸出率超过97%。美国Kamyr公司发明的连续逆流塔浸出工艺(Kamyr法)已取得专利，在南非Buffelsfontein金矿成功地进行了大规模的浸金试验。该工艺的全部浸出和液固分离步骤在一个塔进行，因此工程投资和生产费用较低，并且实现了浸出条件的最佳化，因而大大提高了出率。南非和加拿大的一些选金厂采用高压釜进行氰化浸金，强化了浸出过程。德国Lurgy公司将管道化反应器引入氰化浸金作业，对管道加压氰化进行了实验室和半工业试验，在2.04MPa的氧压下，经30min氰化浸出，金浸出率达到了96%。值得一提的是，高压釜和管式反应器的加压浸出一般都在高于常温但低于85℃的条件下进行。

三、氰化物浸金法存在的问题

最常用的浸出剂氰化物大约是100年前应用于采矿工业中，由于其经济效益卓越、成本低、卫艺条件成熟和矿石适应性好，因此在黄金生产领域占据统治地位。但氰化物浸金法一直存在着下列问题:

(1)浸出剂剧毒:由于氰化物剧毒，已对环境和人类造成了严重污染和危害

(2)对金的浸出速度慢，并且易受杂质干扰。

(3)处理难处理矿石(如硫化矿)效果很差，需要复杂的预处理工序。

因此，从氰化法问世起就有学者探索代替氰化法的工艺，主要集中在硫脉浸金法、硫代硫酸盐浸金法、卤化法等。

1.2硫脲浸金法

硫脲的酸性溶液可以溶解金。在环境污染日趋严重，难处理金矿的问题越来越突出的20世纪80年代，硫脉浸金法已被提到研究日程上来，联、美国、澳大利亚和加拿大等国都进行了工业实验以观察硫脲浸金法的药剂消耗、对矿石的适应能力和提金成本等因素。硫脉脲浸金法是作为半个世纪以来研究的十分广泛的一种方法，其主要原因是:(l)硫脲溶解金的速率比氰化物要快得多;且有很高的浸出率，溶解中生成的硫脲一金属络合物在本质上属于阳离子，这就使它适合用溶剂萃取法和离子交换法来回收金;(2)硫脲的毒性比氰化物要小得多;其最终降解产物是元素硫和氨睛，后者可用作肥料;(3)硫脲溶解金需要在酸性介质中进行，这使它适用于浸出某些难浸矿物;(4)硫脉浸出是在酸性条件下进行的，因此，可从那些在碱性溶液中不稳定的物料中或能够直接与氰化物反应的物料中提取金银，这些物料中含有不稳定的砷矿物和锑矿物(例如辉锑矿和黝铜矿)。

一、浸金原理

硫脉溶解金的基本反应式通常写成如下形式: