氰化提金是金矿选矿常用的一种方法,其原理是在氰化物溶液中,金与氰化物反应声场一价金的络合物进入溶液中。氰化提金只是一种金矿处理工艺的统称,具体的提金方法应该分为氰化浸出和沉积提取两种。下面就从这两个方面详细地介绍氰化提金法。
氰化浸出提金法是指在稀薄的氰化溶液中,并有氧(或氧化剂)存在的条件下,含金矿石中的金与氰化物反应声场一价金的络合物溶解到溶液中,得到浸出液。这种方法主要包括池浸法和堆浸法两种。
1、池浸法提金
池浸法提金一般在渗滤浸出池中进行。浸出池的制作材料可以是木质材料、铁或水泥。浸出池的制作规则是:池底水平或稍有倾斜,形状一般可以是圆形、方形或长方形。池底铺上假底,用于过滤和支撑矿石。假底的材质应该是耐酸的,并带有排孔,假底上铺滤布,滤布上面再盖上装有木条或耐腐金属条的格栅。在金矿浸出的过程中,要把待处理的矿石放在池底,上方倒入浸出剂,浸出液从假底下部流出。
池浸法的浸出时间,受到诸多因素的影响,比如溶剂对矿物的溶解速度、溶剂在物料层的渗透速度等。如果想提升渗透速度,需要将装料的高度、物料孔隙率、淤泥含量、浸出剂粘度等,都应该控制在合理范围内。
渗滤池浸出所需时间,不仅取决于溶剂对矿物的溶解速度,还与溶剂在物料层中的渗透速度密切相关。而渗透速度则主要取决于装料高度、物料孔隙率、含淤泥程度、浸出剂粘度以及物料本身的特性等因素。
2、堆浸法提金
堆浸法的主要操作方法是在堆场上筑堆,再用氰化浸出液进行喷淋或渗滤。原理是使氰化浸出液经过矿石,从而产生渗滤浸出的作用,反复喷淋矿堆,浸出液多次循环,将浸出液回收,再用活性炭或锌置换提金。
在选择堆浸场的的厂址时需要注意,要选择靠近采场的位置,而且要运输方便,最好是缓坡山地,自然坡度在5-15°之间。要将场地的杂草和浮土清楚掉,然后将场地夯实,场地的修整原则应该是中间高两边低,这是为了方便浸出液能够流进贮液槽进行收集。另外,在堆场底部要铺上土工膜防止渗漏,堆场的周围要修筑土埂并作防水沟,作用是防止雨水流入场内。
堆浸法提金具有成本低、投产快的特点,但是适用范围比较窄,只适合那种规模小、品位低的金矿选厂。
沉积提取的原理是从氰化浸出液中提取金。工艺方法有加锌置换法(锌丝置换法和锌粉置换法)、活性炭吸附法(炭浆法CIP和炭浸法CIL)、离子交换树脂法(树脂矿浆法RIP和RIL)、电解沉积法、磁炭法等。
1、锌置换金工艺
锌置换金工艺是一种从含金氰化浸出液中提取金的湿法冶金技术。其基本原理是利用金属锌的还原性,将溶液中的金氰络合物还原并沉淀为金属金。主要包括以下几个步骤:
(1)准备氰化浸出液:首先通过氰化浸出法将含金矿石中的金溶解到溶液中,形成金氰络合物。
(2)加入锌粉或锌丝:将锌粉或锌丝加入到含金氰化浸出液中。锌作为还原剂,与金氰络合物发生化学反应。
(3)置换反应:锌与金氰络合物发生置换反应,金被还原为金属金并沉积在锌表面,而锌则被氧化为锌氰络合物溶解在溶液中。
(4)分离金粉:反应完成后,通过过滤等方法将含有金属金的锌粉或锌丝与溶液分离,得到金属金。
(5)洗涤和熔炼:对含有金属金的锌粉或锌丝进行洗涤,去除表面的杂质,然后进行熔炼,得到高纯度的金锭。
锌置换金工艺具有操作简单、成本低、金回收率高等优点,但也存在一些缺点,如产生含氰废水、锌的消耗量大、金粉需要进一步处理等。
炭浆法提金工艺(CIP法和CIL法)就是将活性炭放入氰化矿浆中,将已溶解的金吸附在活性炭上,再从活性炭上提取金,主要包括浸出原料制备、搅拌浸出与逆流炭吸附、载金炭解吸、电积电解、熔炼制锭、炭再生等作业。
炭浆法(CIP):先氰化浸出,然后加入活性炭在矿浆中吸附金;
炭浸法(CIL):在浸出槽中加入活性炭,浸出与吸附同时进行,即边浸边吸。
在CIP流程中,浸出和吸附是两个各自独立的作业。在吸附作业中,浸出过程已基本完成,吸附槽的大小、数量和作业条件均由吸附参数确定。在CIL流程中,浸出和吸附作业同时进行。一般来说,浸出作业较吸附作业需要的时间长,因此槽子的大小、充气和加药由浸出参数确定。由于吸附速度是溶液中已溶金浓度的函数,为了提高前部吸附槽中已溶金的浓度,同时增加浸出时间,通常在边浸边吸前加1~2级预浸。
炭浆法(CIP)与炭浸法(CIL)相比:
(1)CIP流程较CIL流程长,但CIL流程中存炭量大、炭浓度低,为串炭而输送的矿浆量是CIP几倍(一般为4倍);
(2)CIP流程中积压的金属量比较大,两种流程积压金属量的分布不同。CIP流程中积压金属在活性炭上和溶液中的分布基本相当,但在CIL流程中,金属主要积存在活性炭上。流程中溶液的含金量也不相同。
(3)CIL比CIP流程溶液中含金品位高,这是由流程结构决定的。CIL流程是边浸边吸附,不断有新的溶解金进入溶液,所以溶液中的金不断得到补充,溶液中含金量相对较高。CIP流程是单一吸附,溶液中已溶金的补充量很小,所以金的品位较低些。
3、离子交换树脂法提金
这是一种利用离子交换树脂从氰化矿浆中吸附回收金的方法,分为RIP(树脂矿浆法)和RIL两种提金方式。其基本原理是离子交换树脂在溶液中能解离出固定离子和可交换离子,由于氰化矿浆中金以阴离子络合物Au(CN)₂⁻的形式存在,因此提金时必须采用阴离子交换树脂。该工艺涉及的主要步骤包括吸附、解吸和金的回收。
操作步骤如下:
(1)吸附:含金氰化液通过交换树脂柱时,发生离子交换反应,金在树脂上吸附。
(2)解吸:用解吸剂使树脂上的金解吸进入溶液,常用的解吸剂包括氢氧化钠溶液、次氯酸钠、酸性硫脲、锌氰络合物法及硫氰络合物法等。
(3)回收金:从含金较富的解吸液中回收金,常用的方法有锌粉置换法、碱液沉淀法或电解法。
4、电解沉积法提金
电解沉积法提金是一种利用电化学反应从含金溶液中提取金的方法。在电解槽中,含金溶液作为电解液,通过直流电的作用,金离子在阳极被氧化成金离子,随后在阴极被还原沉积成金属金。
5、磁炭法提金
磁炭法提金是一种利用磁性活性炭吸附金,并通过磁选机分离矿浆和炭的工艺方法。这种方法与炭浆法的主要区别在于,磁炭法使用的是磁性活性炭,而炭浆法使用的是普通活性炭。磁性活性炭的制备是将磁铁粉与活性炭粘结在一起,经过干燥和活化处理制成,这种活性炭具有更好的耐磨性。
以上就是目前所有的氰化提金方法,其中应用较多的是炭浆法提金(CIL/CIP),因为这种方法应用范围广,适用于多种矿石,且提金效果好、投资成本适中,是金矿提金的常用方法。
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