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文档简介

1、氰化法提金工艺大全(1-6) 氰化法选金矿方法工艺流程传统的氰化法提金工艺主要包括浸出、洗涤、置换(沉淀)三个工序。浸出矿石中固体金溶解于含氧的氰化物溶液中的过程。洗涤为回收浸出后的含金溶液,用水洗涤矿粒表面以及矿粒之间的已溶金,以实现固液分离的过程。置换用金属锌从含金溶液中使其还原、沉淀,回收金的过程。20世纪以来,从氰化矿浆中回收金是先进行矿浆的洗涤,然后进行贵液的澄清、除气。从澄清的贵液中沉淀金,一直沿用锌置换法。20世纪60年代以来才发展 起来的向矿浆中加入活性炭的“炭浆法”发展很快。随着对离子交换剂应用的研究,采用离子交换树脂从氰化液或氰化矿浆中吸附金的方法亦具有重要的实用价值。 在

2、氰化液的溶剂萃取提金方面也作过一些研究。当往氰化含金液中加人硫酸时,可用异戊醇来萃取金,萃取率随硫酸浓度的升高而增加。如在2mol/L的硫酸液 中进行萃取,还可使金与砷、铁等杂质分离。使用氧代烷氧基磷酸酯从氰酸盐碱性液中萃取金,萃取指标令人满意;使用亚硫酸钠反萃取也获得了较好的结果等等。1.氰化浸金用含氧的氰化物溶液把矿石中的金溶解出来的过程叫氰化浸出。目前,无论从工艺、设备、管理或操作等方面都已日臻完善。如前所述,金在含有氧的氰化物溶液中的溶解,实质上是一个电化学腐蚀过程。浸出过程中主要使用的药剂是氰化物和保护碱两种。1)氰化物工业上用于氰化法浸出金的氰化物主要有氰化钾(KCN)、氰化钠(N

3、aCN)、氰化钙Ca(CN)2和氰化铵(NH4CN)四种。它们对金的相对溶解能力见表1。表1 四种氰化物的性质对金的相对溶解能力名称分子式相对分子质量化合价对KCN的相对溶解能力(以KCN为100)获同等溶解能力时的相对消耗量溶液的稳定顺序氰化钠NaCN491132.6492氰化钾KCN651100651氰化钙Ca(CN)2922141.3464氰化铵CH4CN441147.7443在生产中常用的氰化物是氰化钠,它是一种剧毒的白色粉末,商品氰化钠一般压制成球状或块状。河南省荥阳市矿山机械制造厂 氰化法提金工艺工业上也有用氰熔体作为浸出药剂的。它是将氰化钙、食盐和焦炭混合后在电炉中熔化而成的一种

4、混合物。除了含40%45%的Ca(CN)2和NaCN以外,还含有一些对氰化过程有害的杂质,如可溶性硫化物、碳以及一些不溶性杂质等。其特点是价格便宜,但用量大,约为氰化钠的22.5倍。为了消除有害杂质的影响,使用氰熔体时应进行预先处理。处理方法是通入空气强烈搅拌或往溶液中加入适量的铅盐。在理论上,溶解1g Au只需消耗0.5g氰化钠,但在实际生产中,氰化物的消耗值为理论量的20200倍,甚至更高一些。消耗量的多少主要取决于矿石中能与氰化物起反应的其他成分的含量。2)保护碱保护碱主要是为了保持氰化物溶液的稳定性,减少氰化物的水解损失。使碱在氰化浸出中的加入保持在浸出槽或者是氰化原矿的磨矿过程中。当

5、矿石成分复杂,含有一些诸如磁黄铁矿之类对氰化过程有害的矿物时,保护碱在磨矿过程中加入,有利于这些有害矿物氧化或形成沉淀除去。保护碱可以是氢氧化钾和氢氧化钠,但更常用的是价格便宜的石灰(氢氧化钙)。如若处理含金碲矿这类需要强碱度的矿石时,还是用氢氧化钠为好。保护碱的加入量应当适量,一般维持矿浆的pH为1011即可。此时,矿浆中CaO质量分数约为0.01%0.02%。过低不利于防止氰化物水解,过高尽管能促使带负电荷的硅泥絮凝,有利于矿浆沉淀和液体净化,但对金的浸出速度有明显的不利影响。用石灰作保护碱时,最好以石灰乳的形式加入,有利于过程的控制。您现在看的是河南省荥阳市矿山机械制造厂()氰化法提金工

6、艺,请继续阅读。2.固液分离矿石经氰化浸出后,产出由含金溶液和尾矿组成的矿浆。为了使含金溶液与固体尾矿分离,需进行洗涤和过滤。通常使用的分离流程包括:氰化矿浆的浓缩、过滤, 再用脱金贫液或水在过滤机上洗涤滤渣后将含金较低的固体,即尾矿废弃或再处理,而将含金溶液用于金的置换沉淀。在固液分离时,要加入洗涤水,洗涤水一般用 置换作业排放的贫液或清水。当处理的矿石中有害氰化的杂质较少时,可采用贫液全部返回到浸出作业的流程中,此时一般使用清水作为洗涤水,这样既可提高洗涤 效率,又可使氰化尾矿溶液中氰化钠浓度降低,减少氰化钠的损失,简化污水处理作业。当处理的矿石中有害氰化的杂质较多时,贫液一般不返回浸出流

7、程中去,而 使用部分贫液作洗涤水;此时如使用清水作为洗涤水,虽然洗涤效率有所提高,但因贫液排放量增加,使贫液中金的损失量增大,降低了总置换率,增加氰化物消耗 量,并使污水处理量和成本增高。目前洗涤方法有多种,从矿浆中分离含金溶液和尾矿的洗涤方法有倾析洗涤法、过滤洗涤法和流态化洗涤法等。在生产实践中,选择什么样的洗涤方法和洗涤设备,是关系到能否提高洗涤效率及降低生产成本的关键。1)倾析洗涤法倾析洗涤法广泛使用于北美,它可以分为间歇倾析洗涤法和连续倾析洗涤法。间歇倾析洗涤法。间歇倾析洗涤法通常与间歇搅拌氰化配合使用。它的作业方法之一是氰化矿浆于澄清槽中澄清后,用带有浮子的虹吸管抽出上层含金澄清液送

8、置 换回收金,余下的浓浆抽回搅拌浸出槽加NaCN稀溶液再次进行浸出。方法之二是将氰化矿浆给入浓密机中浓缩,溢流产出的含金溶液送置换金,浓密机中的浓浆 抽至搅拌浸出槽加NaCN稀溶液再次进行浸出。然后将二次浸出的矿浆送澄清槽或浓密机再处理。如此反复几次,直至洗液中含金达微量为止。第二次浸出作业产出的含金溶液,通常含金较少,可用作下批原料的一次浸出用,第三次浸出液用作下批原料的二次浸出用,这些溶液经不断使用,直至含金达规定浓度后送沉淀金。浓密洗涤就是采用浓密机对浸出矿浆进行洗涤的过程,将浸出矿浆或待洗矿浆在给人浓密机的同时,用大量的洗水冲稀洗涤,固体颗粒在浓密机内自行沉降。浓缩后 的矿浆耙到排矿口

9、随底流排走(或排到下台浓密机再次洗涤),上部清液中的已溶金随溢流进人金的沉淀工序而被回收,或作为上一级的洗涤水。目前国内外氰化厂用于洗涤的浓密机种类较多,若按浓密机的层数可分为单层和多层;若按传动方式又可分为中心传动式和周边传动式。近年来,国内还引进和仿制 了一种新型浓密机,即高效浓密机。无论脱水或洗涤,高效浓密机的效果都要比同规格的单层浓密机高出23倍。如果加絮凝剂之后,其效果要高出5倍以上。无论选用什么类型的浓密机,只要用于洗涤,就很少用单层单台,一般都是多台单层串联或多层浓密机组成的多级逆流洗涤。图1就是一个由三台单层浓密机组成的三级逆流洗涤的流程图。间歇倾析洗涤法由于作业过程时间长,所

10、用溶液数量多,设备占地面积大等缺点,在工业上应用很少。连续倾析洗涤法。连续倾析洗涤法是国内外广泛使用的方法之一。它是以矿浆和洗液呈逆向运动的原理进行的,在国外称连续逆流倾析洗涤法(图2)。此法是将 矿浆和洗(贫)液从相对的方向供入浓密机中并对流进入一级浓密机,以实现矿浆的洗涤和固液分离。故浓密机是连续逆流倾析作业的主要设备。为此,国外已使用 的最大浓缩机直径达150180m。使用的浓密机有单层的和多层的。我国日处理100t矿石的某选金厂三级单层浓密机连续逆流倾析洗涤流程及溶液平衡示 于图3中。由于单层浓密机存在占地面积大,且矿浆须多次用泵扬送等,故许多选矿厂都将25台浓密机组装成多层浓密机使用

11、。您现在看的是河南省荥阳市矿山机械制造厂()氰化法提金工艺,请继续阅读。多台单层浓密机串联组成的多级逆流洗涤,其特点是由于每台浓密机都是平摆在地面上的,所以占地面积大,基建费用高,浓密机与浓密机之间的矿浆与溢流必须用砂泵或水泵连接,设备较多,管理不便,动力消耗大。但是,操作简单,每台浓密机的排矿浓度容易控制,澄清效果好,洗涤效率高,不易出事故,即使出了事故也较多层浓密机易处理。国内各氰化厂用于洗涤作业的浓密机一般都是采用多层浓密机,尤以三层应用最普遍,但也有采用双层和四层的。有的是单层和多层联合使用,也有的是几个多层浓 密机联合使用。多层浓密机的特点是构造简单,占地面积小,操作管理方便,动力消

12、耗少,洗涤效果好。但是除下层排矿浓度可用入工控制外,其余各层的矿浆浓度 都不易控制,并且要求给矿粒度不能过粗,而且要均匀,给矿量尽可能均衡,否则易堵排矿口。由图4可看出,矿浆流向是从上层给入,经中层最后由下层排出。而外加的洗水是从下层给入,下层的溢流是靠下层矿浆的挤压将其压入洗水调节箱,再流进中层当 洗水。同样中层溢流压入洗水调节箱后,再给入上层当洗水。上层的溢流即为贵液。这就是三层浓密机的三级逆流洗涤过程。多层浓密机最复杂的构造是泥封槽(或称层间闸门),其结构见图5。由图可见泥封槽固定在中间层的层间隔槽上,防止上层矿浆直接流到下层,并阻挡下一层的溢流返串到上层。泥封槽最关键的部位是排矿间隙,

13、即内、外刮板和泥封罩下端与泥封池的距离。这个间隙很重要,如果间隙太小,那么给矿量大于排矿量,造成浓密机积矿,严重时 导致泥封槽堵塞,如果间隙过大,那么泥封槽周围无积矿,进矿很快被排走,造成排矿量过大。若浓度过小,泥封槽也起不到泥封作用,各层将成为一体,下层溢流 也会从泥封槽串流到上层,从而影响洗涤效果。因此,排矿间隙一般应控制在2560mm之间,处理矿量少时,可取小值,反之可取大值。我国许多选金厂常用的是2-3层浓密机。某氰化厂三层浓密机连续洗涤流程如图6.该厂用于氰化的矿石粒级88%为-0.037mm,给矿金的质量分数为27.8%,排矿为57.72%,金的洗涤回收率为98.86%。20世纪7

14、0年代后期,在南非爱朗德斯兰德(Elandsrand)金矿、美国内华达州银王公司和豪斯敦国际矿业公司等处安装了一种新型高效浓密机。爱朗 德斯兰德金矿体用它侬缩从旋流器溢流的矿浆,而银王和豪斯敦公司则用于矿浆的逆流倾析洗涤。由于此种浓密机按沉降面积计算的效率比普通浓密机高10倍甚至 2030倍,具有面积小、投资省、效率高、能耗低、易于实现自动控制等优越性,20世纪80年代以来应用范围不断扩大,它已广泛用于精矿、尾矿浆的洗涤 和泥浆的浓缩等,并有逐步取代常规浓密机之趋势。高效浓密机现已有多种型号,规格约相当于公制直径6.9和12m。图7为不同结构高效浓密机的一种。高效浓密机的特点是矿浆先经脱气槽除

15、气后供人混合竖筒,在这里与絮凝剂混合均匀,再从竖筒下端的扩散板沿水平方向往四面扩散供入矿泥层中,它可防止矿浆中 空气形成气泡。搅动矿泥层,供入的矿浆也不会冲击矿泥层破坏沉淀。此时,已絮凝成团的矿泥向下沉淀,并由耙臂耙入排料口排出;未絮凝的细粒矿泥和液体,通 过矿泥层上部松散层时矿泥被“过滤”并凝集,液体则上升为上清液。因而作业过程中上清液与矿泥层界面清楚,溢流含固体物的质量浓度不超过200mg/L。浓密机产品含水量高,金和氰化物残存量大,洗涤回收率多数只达90%95%,造成金和氰化物随矿浆流失。若尾矿含硫或铜、铅等较高可作精矿出售时,会在 运输途中大量滤出尾液和尾矿,带来环境污染和经济损失。我

16、国遂昌、焦家和归来庄等金矿山采用箱式压滤机压滤浓密机排料,金的洗涤率达99%或以上。三山岛 矿直接用压滤机洗涤浸出尾矿,在洗水比为0.7m,每吨干矿时,洗涤率达97.42%。滤饼含水下降至10%17%,适于干式堆放或外运。2)过滤洗涤法过滤洗涤就是利用过滤机将浸出后的矿浆进行液固分离的过程,即以多孔隙滤布为介质,利用抽真空和施加压力,使介质两侧形成一定的压力差,靠这个压力差将矿 浆中的液体,通过过滤布而被抽走(或压走)。固体颗粒(即滤饼)则被截留在滤布表面,从而达到液固分离的目的。过滤洗涤也很少使用单台过滤机,一般都是几 台过滤机串联,即浸出矿浆经第一台过滤机过滤的滤饼在搅拌槽内加入洗涤水,经

17、充分搅拌(洗涤)和过滤(液固分离),从而达到洗涤的目的,此外,洗水除了加 在搅拌槽内以外,还可以在过滤机上方加喷洒洗涤水,进一步洗掉固体颗粒之间或表面的已溶金。这部分洗涤水与滤液同时被回收。当氰化浸出矿浆的浓度较低(体积分数约30%)时,为了提高过滤机的生产能力和过滤洗涤效率以及进一步澄清贵液,往往在过滤机前增设一级单层浓密机,以起 到提高给矿浓度和缓冲稳定矿量之作用,并向浓密机中加入一定数量的聚丙烯酞胺絮凝剂,使过滤机的给矿浓度达55%以上。同时还能起澄清浸出矿浆和全部滤液 的作用,从而进一步提高洗涤效率及减轻贵液净化的压力。图8是我国某氰化厂氰化矿浆的浓缩和两段过滤洗涤流程。该厂使用此流程

18、,金的总洗涤回收率达 98.27%。间歇式过滤机常用于处理过滤困难的泥质氰化矿浆,因它可对滤饼进行长时间的洗涤。但由于它的生产能力低,配用设备多,厂房占地面积大而较少使用。过滤洗涤流程的特点是:洗水量少,各级洗涤水均可用贫液,并且各级滤液可集中一起澄清回收。多级过滤洗涤时,如果最后一级用清水洗,那将更有利于回收已溶 金和氰化物。由于过滤洗涤的洗水量少,所以有利于提高贵液中金的品位,也有利于金的沉淀回收和含氰废水的处理。又由于滤饼含水分少,所以氰化尾矿便于管理 和运输。但是,过滤机的构造比较复杂,并需配有真空系统,所以设备的管理和维护等都较麻烦,动力消耗大,生产费用高,操作也比较复杂。目前用于浸

19、出矿浆洗涤的过滤机种类较多,有外滤式圆筒真空过滤机、内滤式圆筒真空过滤机、圆盘式(或叶片式)真空过滤机。其中水平真空带式过滤机是一种新型过滤、洗涤设备,本节重点介绍如下。水平真空带式过滤机(见图9)机身为水平框架式刚性结构。槽型滤室及其38只滚轮沿框架上导轨作往复运动。滤布采用高强度的3927聚酯合成纤维滤布,在 滤机上既作滤带又作传送带;过滤、洗涤、干燥及清洗滤布连续作业。滤室有若干出液口抽出气液两相,真空胶管与集液管连接。集液管与气液分离器连接,上装有 真空切换阀,滤液从分离器排液口排出。可作无级调速的头轮,拖动环状滤带连续循环移动。过滤、洗涤、干燥区段可根据生产工艺需要任意变更。滤饼在头

20、轮处由 刮刀剥落;随后,有滤布清洗、调整、张紧以及纠偏展平装置。切换真空,返回滤盘、张紧滤布、纠正跑偏等均由气控自动完成。矿浆通过加料槽齿形板较均匀地分布于滤带上。头轮带动滤带以0.35m/min的速度向前移动。当真空过滤时,滤盘与滤带以同向、同速向前移动,滤盘上的 矿浆在真空推动力的作用下分离。矿浆在滤带上被隔离器分为若干区段,经吸滤、洗涤后,滤饼被送往吸干区,由头轮曲率半径的变化和片状刮刀,将滤饼卸掉进入 料斗内。滤带经过再生、张紧、展平后,通过压滚再加料,连续作业。当真空盘上的行程装置碰到限位装置的触点时,真空过滤的行程切断,返回行程开始,此时滤 带继续以原速往前动作。但真空切换阀开始动

21、作,使滤盘开始释放真空,滤带被返回气缸拖回原始起点位置,下一个真空过滤行程开始,周而复始,循环工作。在连续真空过滤机中,最常使用回转式圆筒型或法因斯(Feince)型真空过滤机,因这两类过滤机能有效地从浓矿浆(含40%60%固体)中或有时从含 少量固体的氰化液中分离微细颗粒,且便于洗涤固体物料。圆盘型真空过滤机具有投资少、占地面积小等优点,但矿浆易在其上生成结块而影响洗涤效果,滤饼亦不 易排泄,故使用较少。值得介绍的另一种连续真空过滤机是带式过滤机。带式过滤机在造纸、制糖工业部门中至少已应用了35年,近20年来已成功地用于氰化矿浆的过滤。现今,南非 一些氰化厂已采用60m2和120m2的带式过

22、滤机,它由普通钢或不锈钢框架、驱动轮、尾轮和具有横排卸槽与槽中心有排泄孔的增强橡胶运输带组成(图 10)。运输带装在驱动轮和尾轮之间,用空气垫支撑,由变速电动机驱动。带的下方设有真空箱、真空密封防磨带和挠性滤液排出软管。运输带为槽形带或在两侧 边上粘贴有橡胶档缘,以防矿浆溢出。当皮带通过尾轮时,橡胶档缘展平,滤布与运输带接触,由真空吸紧固定。矿浆经矿浆分配器供入,贴紧于运输带的滤布上, 由真空吸滤使溶液沿运输带上的横排泄槽经排泄孔进入真空箱,然后排入贮槽。分离堰将带式过滤机分成三个区,即(真空)吸滤区、洗涤区和吸干区。滤布带(逆 向)经干燥区和驱动轮后与运输带分离,滤饼由排料辊卸下后,滤布带经

23、过喷射洗涤器、绷紧轮和自动调距系统,再次于尾轮处与运输带结合而实现连续自动化作 业。为了及时掌握滤布的状况,南非研制成一种浊度计,用此种浊度计测定滤出液的浊度,这样操作者随时都可知道滤布的工作情况。带式过滤机可进行多段过滤和洗涤,而不需再浆化,处理能力比圆筒真空过滤机高13倍。滤出的贵液可返回用于洗涤而获得富贵液,也可不返回洗涤。滤渣可成 干滤饼排泄,也可排泄湿尾矿。尽管带式过滤机基建投资大,维修费用高,操作需细心,且偶有损失大量贵液等缺点,但它的能耗低,效率高,滤布更换容易,因而 可望在黄金生产中大量采用。在国外使用的压滤机中,性能最好的要算美国装在水平轴上的圆形过滤盘式液压机和南非的轴流式

24、(烛形)压滤机。由于它们都实现了自动化,因而取代了板框压滤机。但也有某些老厂仍旧在使用过时的穆尔(Moore)型或巴特斯(Butters)型间歇框式过滤机。真空过滤机的过滤,是将浸出的矿浆给入过滤机中,在真空泵的吸力下,含金溶液穿过滤布,而固体物料被紧密地沉淀于滤布上而成滤饼。在氰化矿浆的真空过滤 中,由于过滤机的吸力会破坏滤饼中的絮凝团,而常常使未被溶解的金继续发生溶解(特别是泥质矿浆)。因而,对滤饼的洗涤至为重要。根据生产实践经验,用稀 NaCN液洗涤滤饼时,使用与滤饼含液量相等的洗液进行洗涤,可以从滤饼中洗出质量分数为80%85%的含金溶液,若改用滤饼含液量两倍的洗液洗涤,则 可从滤饼中

25、洗出98%的含金溶液。在通常情况下,滤饼应经多次洗涤,第一次加稀NaCN液(或贫液)将滤饼调成50%浓度的矿浆,经洗涤过滤,再用水进行 洗涤,弃去尾矿。3)浓密-过滤联合洗涤浓密-过滤联合洗涤流程集中了浓密洗涤与过滤洗涤两者的优点,既有利于提高洗涤率,又能满足环境保护的要求。所以这种洗涤流程,在国内氰化厂用得较多,见图11。联合洗涤流程的特点是:开始用浓密机洗涤,可以用单层浓密机也可用多台单层浓密机组成多级逆流洗涤,还可以用多层浓密机进行逆流洗涤,最后用过滤机进行液 固分离。滤液可以作为洗水返到前一级洗涤作业,也可以当浸金调浆水返回流程中,从而达到回收已溶金和氰化物的目的。4)洗涤柱洗涤法洗涤

26、柱现已用于有色金属的湿法冶金中,我国某氰化厂虽曾用于氰化矿浆的洗涤试验,取得了良好的洗涤效果,但在氰化提金厂的生产中尚无应用的实例。洗涤柱为一细长的圆形空心柱,其中装有矿浆分配器和洗涤液分配器(图12)。矿浆从柱的顶部供入、洗液从洗涤段和压缩段的界面供入。在矿浆与水的逆流运动中,固体物料沉降于柱的底部并从排料管排出;含金溶液则从柱顶的溢流堰排出,以实现固液分离。3.锌置换沉金从氰化物溶液中析出金的方法有:锌置换、活性炭吸附、离子交换树脂吸附、铝置换、电积和萃取等。从氰化法开始发展直到现在,锌置换法是主要的沉金方法。但 是,从20世纪70年代开始,全世界广泛应用活性炭吸附和离子交换树脂吸附。可以

27、认为,吸附法的作用和地位将大为提高。铝置换法曾用于银矿氰化过程,但铝 置换金没有得到推广。电积法和萃取法尚处在试验阶段。锌置换法现今广泛应用的是梅里尔·克劳(Merrill Crowe)氰化厂所采用的加锌粉连续真空沉淀法,氰化贵液经置换而获得俗称“氰化金泥”的锌金沉淀送熔炼。氰化矿浆过滤、洗涤产出的含金溶液(俗称贵液或母液),其中尚含有少量矿泥和难于沉淀的悬浮颗粒,通常应经澄清和除气后再进行锌置换回收金。图13所示为一含金溶液澄清、除气和加锌置换的简明流程。矿浆过滤、洗涤产出的母液中,含有少量矿泥和难于沉淀的悬浮颗粒。它们的存在会污染锌的表面、降低金的沉淀率并消耗母液中的氰化物。从母

28、液中澄清除去矿泥和悬浮物可使用框式澄清机、压滤机、砂滤箱或沉淀池。广泛使用的澄清设备是框式澄清机,其次是压滤机。有些小型矿山则使用砂滤箱和沉淀池。砂滤箱是在箱的假底上铺滤布,滤布上分别装有厚120150mm的砾石层和厚60mm的细砂层,砂滤箱虽结构简单,但和沉淀池一样,生产效率低,澄清效果差。为此,常将它与框式澄清机等配合使用。澄清作业中对生产影响最大的是滤布被碳酸盐、硫化物或矿泥沉淀所堵塞。为消除这些有害影响,通常取消过滤与澄清之间的中间贮液槽,缩短含金溶液与空气接触 的时间,以减少空气中二氧化碳溶入溶液中。并且定期清理洗涤澄清设备和用质量分数为1%1.5%的稀盐酸洗涤滤布,以清除碳酸钙沉淀

29、。1)锌置换金原理置换沉金就是将金属锌加入净化、脱氧后的贵液中,经过置换反应,溶液中的金被置换成金属状态而沉淀,锌则溶解于碱性的氰化液中。锌置换金的过程是电化学反应过程,金的沉淀析出是由于锌与金形成电偶的结果。该电偶中锌为阳极、金为阴极。金氰络离子Au(CN)2-在电偶电流的作用下,向阳极移动与锌作用,使锌转化为锌氰络离子Zn(CN)42-而进入溶液,金则被还原析出,其反应式如下:2Au(CN)2-+Zn=2Au+Zn(CN)42-该反应迅速,置换完全。当溶液中氰化物浓度和碱浓度较小时,溶解于溶液中的氧会使已生成沉淀的金再溶解,并使锌氧化生成氢氧化物沉淀。上述反应中生成的Na2Zn(CN)4也

30、会分解生成氰化锌沉淀。生成的氢氧化锌和氰化锌,会在金属锌表面形成白色薄膜沉淀,而妨碍金、银从溶液中完全沉淀析出。在氰化物和碱浓度较高的溶液中,锌除生成锌氰络阴离子外,还会按下式发生溶解并放出氢:Zn+4CN-+2H2O=Zn(CN)42-+2OH-+H2Zn+2OH-=ZnO22-+H2以上反应中产生的氢气,如果集中在锌表面,则会产生极化而迫使置换反应停止。如果锌中含有少量的铅或在置换过程中加入适量的铅盐,那么极化现象将会减少或 者消失。同时这些氢与溶液中溶解的氧反应生成水,可降低甚至阻止已生成沉淀的金发生反溶解,也可使金属锌不再被氧化。您现在看的是河南省荥阳市矿山机械制造厂()氰化法提金工艺

31、,请继续阅读。在正常锌粉置换条件下,进入置换沉淀箱的含金溶液中,氰化物浓度应控制在0.02%左右,氧化钙0.01%左右。锌丝置换时,由于有些氰化厂不进行溶液的除去溶液中溶解的氧,以彻底消除对置换沉淀金的有害影响。氰化液通常含铅较少,由于铅与锌结合能改善金的沉淀,故常向母液中加入适量的硝酸铅或醋酸铅。但过量的铅会发生许多边缘反应而导致锌的消耗增大与金的沉淀缓慢和不完全,或因生成Pb(OH)2沉淀而使沉淀物遭受污染。故一般只向每吨母液中加入510g硝酸铅。锌沉淀法中氰化钠浓度、氧浓度与金回收率的关系密切,经实验表明,当氰化液中含金质量浓度为15mg/L、NaCN为0.015%0.07%、NaOH为

32、0.015%、氧为03.1mg/L时,锌的添加量为1g/L。当NaCN浓度增加时,由于易生成沉淀而使锌的消耗量增加。当溶液中含氧1mg/L时,金的回收率可达97%100%,而含氧增加至30mg/L时,金的回收率仅为78%80%。2)锌丝沉淀法锌丝置换法从氰化液中置换回收金的工艺始于1889年,此法是把锌丝摆放在沉淀箱中,当含金溶液流经沉淀箱时,溶液与锌丝充分接触而发生置换反应,结果金粉被置换出来而沉淀于箱底。锌丝置换沉金箱的构造,见图14。沉淀箱一般可用木板、钢材或水泥混凝土制成,通常分为510格,总长3.57m,宽0.451m,深0.75-0.9m。筛网安于铁框上,孔径3.361.68mm(

33、网目为6-12目)。用下挡板将沉金箱分成若干格,间壁与箱底相连,但略低于箱子的箱上缘,每格中又有上挡板,它与箱的箱上缘相接,相邻两间壁距离很近,形成浸出液流入锌箱的 通道。浸出液在每个格子中,由下部流进,从上部流出。锌丝置于带有6-12目的筛网的铁框中,每格有一个铁框,铁框设有把手,作抖动锌丝用,以除去其表面 气泡,使金粉脱落,沉到箱底,沉积金泥积累到一定数量,从排放口排出。锌丝是用金属锌在车床上车削成厚0.02-0.04mm,宽13mm的车屑,或将 熔融金属锌连续均匀地倾注在用水冷却的高速旋转的生铁圆筒上制成粒。含金浸出液由第一格流入,在这里不装锌丝,只澄清和调整溶液浓度(在此加入氰化物等)

34、,然后由下而上,依次流入装有锌丝的各格,溶液中含金量,顺流愈来愈 低。从含金低的贫液中沉金,宜用新鲜的锌丝,以提高沉金效率。一般是在溶液流经的最后一个格子中,装新鲜锌丝,使用一段时间后,逆流上移,移到第一个盛锌 丝的格子,锌丝逐渐变小、细、碎,沉金能力降低,取出淘洗,较粗、长的锌丝,返回重用。沉到箱底的金泥,夹杂不少碎锌丝及其他杂质,取出后进一步处理。每 产出1kg金,需消耗锌丝420kg。含金溶液在箱中流过时,与锌丝接触约17-20min,在此时间内,约能使99%以上的金被置换下来。生产实践中,定期将固定于筛网中心的把手轻轻提起上 下抖动,可使锌丝松动并放出氢气泡,以及使金泥脱离锌丝而下沉槽

35、底。经一段时间后,将箱内能继续使用的旧锌丝移至箱的前几格中,新锌丝则加入后面几格中, 这样能使含金低的溶液与置换力强的新锌丝接触,提高金的沉淀率。装入锌丝时必须抖松后均匀铺撒,特别要留意每格中的四个角,以免溶液从空洞处流过,降低置 换效果。沉淀箱通常每月出金泥1-2次。取出的锌丝经圆筒筛分脱离金泥后,供下批置换用。金泥由排放口放出,于过滤箱或压滤机过滤回收。锌丝置换法虽具有设备简单、容易操作、不耗动力等优点,但锌丝消耗量大、NaCN消耗量也大(因用于锌丝置换法的贵液一般不经除气,锌在高氧溶液中会氧化生成白色沉淀)、金泥含锌高且设备占地多。故锌丝置换法在大中型矿山现已多为锌粉置换法所取代。3)锌

36、粉沉淀法锌粉置换沉淀法从含金溶液中回收金始于1894年,它是目前最广泛使用的方法。锌粉置换法的设备早期采用压滤机和置换槽。后来发展起来的梅里尔·克劳法是 锌粉置换沉淀法中一种典型的方法。它的设备和方法不但经受了梅里尔·克劳厂多年生产实践的考验,而且还被世界上一些主要氰化厂所选用。所谓锌粉法,就是把锌粉与含金溶液混合,然后送去过滤,被置换出来的金粉与过剩的锌粉进入滤饼,脱金后分离。锌粉置换沉淀法用的锌粉,是通过蒸馏锌制得的。锌粉含锌质量分数应达95%97%,铅1%左右,粒度小于0.01mm(美国规定97%为0.04mm)。其中的粗粒锌和ZnO都会降低置换沉淀效果。使用炼锌厂产

37、的蓝粉,含ZnO质量分数约10%15%,对沉金不利。因这些ZnO不起沉淀金的作用而完全进入金泥中。锌粉容易氧化,应在密封容器中贮存和运输。锌粉单位质量的表面积,要比锌丝大得多,这就使锌粉沉金的效率比锌丝高得多。含金溶液由于氰化作业时的充气和作业过程中与空气的接触,所以其中常含有较高的溶解氧。大量氧的存在,会在向溶液中加锌置换金时造成溶液中金的沉淀速度慢且不完全,并使已沉淀金反溶解和增大锌的消耗。为了减少浸出液中的氧对锌粉沉金的副作用(耗锌、金反溶),在加锌粉前要先脱气(脱氧)。脱气在真空脱气塔中进行,其构造见图15。脱气塔是一个圆柱体,容积为0.51m3, 排气管与真空泵相连。浸出液从塔顶进人

38、塔内,由进液管喷洒在木格条之上,与木格条相撞被溅起而形成微细水珠,使溶液的表面积增大。这时在真空泵的吸引下, 溶液中溶解的氧被真空泵抽出而实现除气,气体由排气口排出。为使除气液在塔中保持一定的水平,塔内装有浮标,它通过平衡锤与进液管上的蝶阀相连接自动调整 液位。这样,蝶阀的启闭受液面高低的控制。经脱气的液滴,汇集于塔体下部,由排液口排出,经离心泵送去加锌粉沉金。有的除气塔在圆锥部分安装排液活塞,并使该活塞与进液管活塞相连。塔内的真空度为79.9986.66kPa(600650mmHg ),除气后的溶液含氧量为0.6-0.8mg/L。当使用克劳塔除气时,进入塔内的溶液呈稀薄的膜状,在压力大于93

39、.33kPa(700mmHg)的塔 内通过后,可除去溶液中溶解氧的95%,除气后溶液含氧量少于0.5mg/L。新近使用的双层真空水冷除气器,能将溶液中的含氧量浓度降至0.1mg/L 以下。锌粉置换比锌丝置换具有的优点是:锌粉价格比锌丝便宜;金置换沉淀更为完全;金泥含锌量低;处理费用低;锌粉的消耗低;锌粉置换易实现自动化。因此,国内外已普遍采用。锌粉法的缺点是:设备多,投资大,能量消耗大。锌粉置换法具体应用时有四种方法:压滤机锌粉置换沉淀法。这种方法是由一种胶带式或其他形式给料器,连续向锥形混合槽给入锌粉,并于过滤机中置换(图16)。除气槽的除氧溶液部分放至锥 形混合槽与锌粉混合成锌浆从槽底排出

40、,与用潜水离心泵(离心泵浸入含金溶液池中,以防止吸入空气)抽送的其余除气液合并一起送压滤机或框式过滤机,于过滤 机过滤同时产出金泥并分离贫液。置换槽锌粉置换沉淀法。这是一种于置换沉淀器中进行金置换和沉淀的方法,置换沉淀器(图17)为一锥形底的圆槽。与槽内相对应的四壁安装有四只铺有布袋 过滤片的框架,呈放射状固定于中心管上,框架呈“U”形,一端铺设过滤片,另一端与脱金贫液总管上的支管相连。脱金液总管环绕槽体外面,通过支管与滤框相 通,总管则与真空泵和离心,泵相连。锌粉置换槽由混合槽和锌粉置换沉淀器等主要部分组成。经过脱气后的含金液,用离心泵打入混合槽,同时由给粉器往槽内给入锌粉并加入适量的铅盐。

41、含金液与锌 粉在槽内混合成浆,然后自动流入锌粉沉淀器下部的锥体空间中,受到螺旋桨的搅拌。在沉淀器中部的支架上,安有滤框四个,以有孔U形管为骨架。布袋过滤片的 一端堵死,一端接真空泵。锌浆经搅拌后,在真空泵的抽力作用下,滤液经支管抽出,而被沉淀出来的金粉与过剩的锌粉沉积在滤布上。含金溶液与滤布面上沉积的 锌粉接触而起置换沉金作用,当滤布表面沉积层达到一定厚度时,将其卸出。为了使作业不因卸出金泥而间断,沉淀器宜并联23个,交替使用。除气溶液和锌粉供入混合槽混合后,由槽底自流给入置换沉淀器,并在螺旋桨和小叶轮的作用下,锌浆沿中心管上升。金泥借助真空泵的吸力沉积于滤布上,贫液透 过滤布经支管由总管排出

42、。根据生产实践,金的置换沉淀主要不是发生在与锌粉混合的时候,而是发生在含金溶液穿过滤布表面锌粉层过滤的时候,为使置换沉淀槽 开动之后能迅速在滤布表面上形成锌粉沉淀层,故须在开始过滤时,直接往敞口置换沉淀槽内加入形成锌粉沉淀层总量一半以上的锌粉,以利于金泥的沉淀。尽管置 换沉淀槽是敞口的,空气直接与锌浆表面接触,但由于过滤速度很快,且慢速转动的螺旋桨和小叶轮(搅拌上层锌浆用)的搅拌力很弱,所以锌浆吸入氧不多。由于 间歇卸出金泥,故当进行连续置换沉淀时,应备有23只置换沉淀槽供交替使用。您现在看的是河南省荥阳市矿山机械制造厂()氰化法提金工艺,请继续阅读。硝酸铅或醋酸铅用滴液管从混合槽上滴入锌粉面

43、上,使其在锌粉表面生成铅膜以强化锌粉的置换能力。铅盐的加入量为锌粉质量的10%。含金溶液的NaCN和 CaO分别低至0.014%和0.018%时,金的沉淀效果也很好,脱金贫液每小时用比色法测定一次,如含金超过0.15g/m3则返回重新处理。锌粉的消耗量为15g/m3到50g/m3(视含金溶液的含金量而定)。连续加锌粉置换沉淀法。梅里尔·克劳氰化厂连续加锌粉置换沉淀法(图18)的置换作业是将除气后的母液直接抽送乳化器,通过锌粉加料机将锌粉连续加入乳 化器并与溶液乳化。锌粉加入量为每吨液1570g。金的沉淀实质上在加锌后立即发生。乳化后的溶液于真空沉淀室中置换并沉淀出金。经适当时间,溶液

44、中 99%以上的金被还原沉淀,贫液中含金约0.02g/t。从溶液中过滤沉淀物通常使用Sock式或框式过滤机或压滤机,更广泛使用的是斯特拉 (Stellar)过滤机。连续生产时,从过滤机中清理沉淀物的周期为328d。清理出的沉淀物送冶炼厂熔炼合质金锭。采用计算机控制的梅里尔·克劳连续加锌粉置换金银的MC2000系统,已由湿法冶金工业公司完成开发,并运用于美国蒙大那州格鲁布斯塔克金矿。该系统每隔15min自动取样一次,根据测定结果自动调节锌粉加入量,并自动控制各项作业。锌粉饼过滤置换法。采用压滤机锌粉饼过滤置换含金氰化液,可降低锌的消耗,提高金泥的含金品位。经锌粉饼过滤置换的贫液含金可降

45、至痕量。4)影响锌置换沉金的因素氰化物浓度和碱度。金在置换过程中需要一定的氰化物浓度和碱度,这样才能使锌溶解而暴露新鲜表面。过低的氰化物浓度和碱度,不但会降低金的置换速度,更 重要的是使锌氰络合物分解,生成的不溶性氰化锌沉淀覆盖在锌的表面,阻止金与锌的接触。过高的氰化物浓度和碱度,虽然有利于贵液净化和置换过滤,但锌的溶 解速度加快、耗量增大,造成不必要的浪费。所以生产实践中,一般控制氰化物浓度为0.04%0.06%,碱度为0.01%0.02%。氧的浓度。溶液中含有氧是不利于金置换的,因为氰化液中有氧存在时,已经被置换的金有可能重新溶解。同时溶液中有氧还会加速锌的溶解,生成氢氧化锌沉淀而降低置换

46、效果。因此,贵液置换前一定要脱氧,并要求溶液中的含氧量低于0.05mg/L。锌的用量与品质。用锌置换金时,其用量与品质对置换效果都起着决定性作用。锌用量的多少,除了与溶液中氰化物浓度和碱度、氧与杂质(包括杂质离子、悬浮物等含量)、温度高低等因素有关外,更重要的还与锌的表面积有关。由于金的置 换是在锌的表面进行的,因此,表面积越大,置换速度就越快、效果越好,锌的耗量也越少。有时由于上述因素影响,按反应式计算锌的耗量很少,但实际生产中其 用量为理论计算值的几十倍甚至几百倍。一般每立方米贵液耗锌丝200400g,耗锌粉1550g。锌的品质也是影响置换效率的重要因素,无论是锌丝或锌粉,含锌量必须大于9

47、8%。并要求严防受潮、结块、高温烘烤或氧化,更不能受酸水或碱水浸泡;同时要求锌粉粒度-325目大于95%,锌丝细而薄(即宽1-3mm,厚0.20.4mm),并且切削后不能久置。温度。锌置换金的反应速度是随温度的升高而加快的,当温度低于巧时,置换效率受到一定的影响。低于10时,反应速度将很慢。但若高于30时,不但增加锌的消耗,还会加快其他杂质离子的置换沉淀,因此,一般控制1530为宜。贵液清洁度及杂质的含量。贵液进入置换前必须清彻透明,如果含有浑浊物或油类物将会污染锌表面或形成薄膜而覆盖于锌的表面。因此加强贵液澄清与净化过滤,使其中的悬浮物小于5mg/L,是提高置换效率的有力措施。如果溶液中含有硫酸盐、硫代硫酸盐和二价铁氰化物离子,对金的置换沉淀都有抑制作用。特别是含有硫化物、铜氰化物、砷和锑的化合物等,即使含量很低也会显 著降低金的置换效率,其降低程度随含量的增加而增大,甚至使反应停止。这些物质的危害是易沉淀在锌表面使其钝化或形成薄膜而覆盖在锌表面。它们产生影响的

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