氰化浸出.ppt

Au(Ag) CN-―H2O -pH
业
条
位件
－
下 的
图氰
化
物
溶
系液
电溶
pH和pCN的关系可用下式换算：
pH + pCN =9.4 –lgA +lg(1+10pH-9.4) [CN-]总=10-2mol/L下pH与pCN的相关数值 pH 0 2 4 6 8 9.4 10~14
pCN 11.4 9.4 7.4 5.4 3.4 2.3 2
间；
8）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；
9）强氧化剂的存在能将CN-氧化，增加氰 化物的消耗；
10）锌能从氰化液中置换出金。
5.1.2 动力学
金的动力学实质上是电化学溶解过程
2Au+4NaCN+2H2O+O2=2NaAu(CN)2+2Na OH+H2O2
对于银的溶解，同样可以写出类似的反应式
金、银在氰化物溶液中的溶解速度
溶解质量 /mg
金10 银5
需用时间/min 氰化物＋氧气 氰化物＋过氧化氢
5~10
30~90
15
180
反应:
2Au+4NaCN+H2O2 =2NaAu(CN)2+2NaOH 为一缓慢过程 大量过氧化氢时，会将氰根氧化为对金不起
第5章 氰化浸金
矿石中金的提取方法： 重选 混汞， 湿法冶金 细粒金
重选法和混汞属于物 理方法，适合于提取 粗颗粒金
湿法冶金主要过程包括两个方面：
溶解（氧化、化学溶解） 沉积（电沉积、置换、沉淀）
氰化法演变史：
1782年 斯 奇 尔 （ Scheele ） 在 实 验 室 中 制 备 了
2Me+4NaCN+H2O2 =2NaMe(CN)2+2NaOH
(6-2)
在水溶液中，金的标准电位非常高。
Au+ + e =Au E0=1.69V
(6-3)

工业上常用的强氧化剂（例如硝酸）的电位都比它低，因而都不 能使金氧化。
金能与许多配体（如氰根，氯离子等）形成 配合物，

Au+
+
2CN-
美国的默丘尔公司1891年第一个成功将其应用。
随后在南非广为应用
5.1 氰化浸金原理
5.1.1热力学 金银在氰化物溶液中的溶解，曾经提出了许多理论，现普遍认为 金银(Me)的氰化可以写成下列两个反应： 2Me+4NaCN+2H2O+O2=2NaMe(CN)2+2NaOH+H2O2 (6-1)
反应： 2Au+4CN-+H2O2 =2Au(CN)-2+2OHΔG0=-299150J K＝2.74×1052
平衡常数或标准自由能变化表明，在热力学 上金的溶解反应十分容易进行，即在氰化物 溶液中金十分容易被氧化，以Au(CN)-2 配离 子的形式进入溶液，
对银可以得到类似的结论
解接
金近
银工
有关的反应式为：
4Au+8KCN+2H2O+O2=4 KAu(CN)2+4KOH
1887年 McArthur和Forrest获得氰化法提金的专利。
氰化法提金并非指用氰化物溶解金，他们的主 要发明不在于金的溶解而在于怎样从溶有金的 氰化物溶液中将金提取出来，其主要关键点是 使用了用锌片来置换金。
KAu(CN)2 KAg(CN)2 1805年 哈根（Hagen）提出金在氰化钾溶液中溶解的
事实 1843年 巴格拉齐昂（Barparuoh）发表了KCN溶金的
研究工作，并指出氧气对溶解金、银有利。
1846年 埃尔斯纳（Elsner）发表了一篇实验报告，指 出金有氰化物溶解必须要有氧气
0.40V
O2+2H2O+2e =H2O2+2OH-
E0 O2 / H2O2
0.145V
H2O2+2e =2OH-
E0 H2O2 / OH
0.95V
溶解反应： 2Au+4CN-+2H2O+O2=2Au(CN)-2+2OH-+H2O2 ΔG0=-87815J K＝2.47×1015

3）金比银易溶解，不形成配离子时金的电位
高于银，但形成配合物后，Au(CN)2-的电位比
Ag(CN)2-低得多，从热力学角度来看在氰化物
溶液中金比银容易溶解;
4）在pH<9~10时， Au(CN)2-,Ag(CN)2-配离 子的电位随着pH的上升而直线下降，在此范 围内，提高pH，对溶解金银有利，但当 pH>9~10后，pH对电位的影响较小；
5）氰化物溶金的曲线⑨及下方的平行曲线说明， 在pH相同时，金配离子的电极电位，随着配离子 活度降低而降低。银也具有同样的规律;

6）O2 /H2O线在金线、银线之上，说明O2
是溶解金银的良好氧化剂；

7）溶金半电池与O2 /H2O组成的原电池，
在pH=9~10的电位差最大，也就是ΔG0的负值
最大，反应进行最彻底，故氰化控制pH在9~10
=Au(CN)
2
稳定常数为：
(6-4)
10 Au(CN )2 2
38.75
Au CN
当溶液中有CN- 存在时，Au+ 的活度（αAu+） 急剧降低。
250C时，金的电位方程（能斯特方程 ） 为：
E=1.69＋0.059lgαAu+
金属金与Au(CN)-2 构成的半电池反应为：
Au(CN)-2 +e =Au +2CN-
E E RFT ln Au(CN )2 / Au
0 Au(CN )2 / Au
Au(CN
)
2
2
CN
标准电位为αAu(CN)-2 和αCN- 均为1时，金 在该溶液中的电位。
溶液中αAu(CN)-2 和αCN- 均为1时，溶液中αAu+ 可表达为：
结论：
1）用氰化物溶液溶解金银，生成配离子的电极电 位，比游离的金银离子的电极电位低得多，所以
氰化物溶液是溶解金银的良好溶剂和配合剂;
2）金银被氰化物溶液溶解形成Au(CN)2,Ag(CN)2-配离子的反应线⑨、⑩，几乎都落入
水稳定区中，即线①和②之间，这说明这两种配
离子在水溶液中是稳定的;
Au

1

金的电位为：
E Au / Au
1.69

0.059
lg
1

=-0.60V
在氰化物溶液中，金的标准电位急剧地下降， 选择适当的氧化剂将金氧化。
在碱性溶液中，使用最广泛的氧化剂为O2，其 有关半电池反应为：
O2+2H2O+4e =4OH-
源自文库
E0 O2 / OH