氰化提金工艺

1、第第9 9章章 现代氰化提金工艺现代氰化提金工艺 传统的氰化法存在的主要问题是： 液固分离需要配置庞大的逆流倾析、过滤系统以及浸出液的澄清、脱气和金置换等一系列作业， 占地大，投资和生产费用高， 过程冗长， 金泥的品位低， 泥质金矿难以处理。 一些新的氰化方法：一些新的氰化方法： 活性炭从氰化浸出矿浆中吸附金的“炭浆法”(Carbon in pulp,简写为CIP)，它于1973年在美国投入生产，随后在全世界得到广泛应用。 向矿浆中加入活性炭，同时进行浸出和金吸附的“炭浸法”(Carbon in leaching,简写为CIL)。 1967年发展了“堆浸法”(Heap leaching)，即将

2、金矿石筑成堆进行氰化物溶液的喷淋浸出。 炭浆法和堆浸法的生产成本低，作业更简捷，已成为当今氰化提金方法中最具生命力的新工艺， 与炭浆法相似的另一工艺是“树脂浆法”(Resin in pulp,简写为RIP)，它是由前苏联开发的，1967年在乌兹别克斯坦的穆龙陶大型露天金矿建成投产。 8.1 炭浆法 炭浆法保留了氰化浸出的主体工序，取消了液固分离和加锌置换两个后续工序，代之以炭吸附、解吸和电解。 8.1.1 活性炭 用于生产活性炭的原料有果壳、果核、树木、煤炭等,用于从氰化矿浆中吸附金的活性炭也是一种专用炭，目前的最佳品种为椰壳炭，其次是杏核、橄榄核、桃核等果核炭。 活性炭没有确定的结构式或化学

3、组成，不同产品通常只能由它们的吸附特性来区分。根据X射线衍射，活性炭的典型结构与石墨的典型结构相似。 吸附金的活性炭是采用高温热活化方法制得的，将椰壳或果核等在5006000C下，用惰性气体(隔绝空气)保护进行脱水和炭化，然后再在80011000C下用CO、CO2、H2O或它们的混合气体进行活化。在活化过程中，大约有20%的炭被气化：C+CO2=2COC+H2O=CO+H2 图图9-1 9-1 活性炭孔隙结活性炭孔隙结构示意图构示意图 活性炭活性炭的元素组成以碳为主，有少量的氧和氢。 它们中常有一部分与活性炭表面结合，以官能团的形式存在。活性炭中常见的官能团有羧基、酚羟基和醌型羰基，也发现有普

4、通内酯、荧光素型内酯、羟酸酐和环状过氧化物等。它们位于活性炭层中环状网的破裂边缘上，这些表面氧化物对活性炭的化学吸附起着重要作用。 活性炭的活性，是巨大的比表面和存在于活性炭的活性，是巨大的比表面和存在于表面的官能团二者结合所产生的。表面的官能团二者结合所产生的。 表表9-1 9-1 典型提金椰壳活性炭的物理和化学特性典型提金椰壳活性炭的物理和化学特性分类分类技术特性技术特性指标指标物物理理特特性性颗粒密度颗粒密度/g/mL0.80.85堆密度堆密度/g/mL0.480.54孔穴大小孔穴大小/nm1.02.0孔穴体积孔穴体积/ mL/g0.70.8球盘硬度球盘硬度/%9799粒度粒度/mm(目

5、目)1.162.35(148)灰分灰分/%24水分水分/%14化学化学吸附吸附特性特性比表面比表面(BET法法)/m2/g10501200碘值碘值/mg/g10001500四氯化碳值四氯化碳值/%6070苯值苯值/%3640 选用炭浆法活性炭最重要的条件，一是它对金应具有良好的吸附性能，二是炭粒应当具有很强的耐磨性能。良好的炭浆法活性炭，除了具备表9-1的性能外，通常还可用下列三项技术指标来确定。 在含金1mg/L溶液中平衡吸附24h，活性炭的载金容量应达25g/kg。 在含金10mg/L溶液中搅拌吸附1h，活性炭对金的吸附率应达60%。 将活性炭置于瓶中在摇滚机上翻滚24h，磨损率应小于2%

6、。8.1.2 活性炭吸附金的机理活性炭吸附金的机理 以金属形态被吸附活性炭从金氯配合物(AuCl4-)溶液中吸附金后，可明显地看到在炭的表面有黄色的金属金。以此推断金氰配合物也可被炭还原。这种观点认为，炭上吸附的还原气体，如CO，可把金还原。 采用现代的分析技术X射线光电子能谱(XPS)对炭上被吸附物中的金的价态的研究表明，被吸附的金的表观价态为+0.3价。 以Au(CN)2-配离子形式被吸附这种理论认为，炭表面上存在带正电荷的格点，这些正电荷格点是这样产生的：活性炭在室温下与空气中的氧接触，形成具有碱性特征的表面氧化物，这种氧化物在炭上的结合是不牢固的。当炭与水作用时，它会转入溶液中并形成O

7、H-离子，这样炭表面带上正电荷:C+O2+2H2O=C2+2OH-+H2O2研究证明，炭对下列离子的吸附强度顺序为：Au(CN)2-Ag(CN)2-CN- 以离子对被吸附 提出这一机理是基于以下事实：氰化物溶液中存在阴离子(如Cl-, ClO4-)，甚至其浓度高达1.5mol/L，也不降低金的吸附容量。但是当溶液中有中性分子(如煤油)存在时，会使金的吸附量下降 吸附强度取决于金属阳离子，其顺序为：Ca2+ Mg2+ H+ Li+ Na+ K+这样活性炭灰分中的Ca2+及溶液中的Ca2+、H+都可能取代Na+、K+，如：2KAu(CN)2+Ca(OH)2+2CO2=Ca(Au(CN)2)2 +2

8、KHCO3 以AuCN沉淀早期有人认为在活性炭的孔隙中能沉淀出不溶性的AuCN。AuCN的产生是氧化CN-的结果：KAu(CN)2+0.5O2=AuCN+KCNO也有人认为是酸分解的结果： Au(CN)2- +H+=AuCN+HCN 图图9-2 pH9-2 pH值对活性炭吸附值对活性炭吸附金容量的影响金容量的影响综合的机理： 1) 在活性炭的巨大表面上和微孔中，吸附Mn+Au(CN)2-n离子对或中性分子, 也可吸附Au(CN)-2 ;2) Au(CN)2-在吸附过程中分解成不溶性的AuCN,AuCN保留在微孔中；3) Au(CN)2-部分还原成某种0价至1价之间的金混合物。8.1.3 炭浆法

9、提金工艺 炭浆法由预筛、氰化浸出、吸附、解吸、电解(电积)和炭的再生等几个主要作业组成。 预筛的作用 除去矿浆中的杂物，避免以后与载金炭混在一起。一般采用28目(0.6mm)的筛子，预筛的筛上物主要是木屑。 木屑易使分离矿浆和载金炭的筛子堵塞。此外在磨矿时，金粒、石英等矿粒嵌入木屑中，使得其含金量常常很高；氰化过程中，木屑往往会吸附金氰配合物，而且用一般的洗涤方法，很难把木屑上吸附的金洗脱下来。同时在炭浆法中，吸附槽存在少量木屑，会降低活性炭的吸附效率。 8.1.4 8.1.4 影响吸附过程的主要因素影响吸附过程的主要因素 影响吸附过程的因素大致可以分为两类，影响吸附过程的因素大致可以分为两类

10、， 影响吸附速度影响吸附速度( (动力学动力学) )的因素的因素 影响吸附平衡影响吸附平衡( (热力学热力学) )的因素。的因素。 影响吸附速度的因素： 活性炭的粒度、矿浆浓度及混合效应； 影响吸附平衡的因素： pH值、离子强度、游离氰根浓度、与金吸附有关的其它成分的浓度、温度及活性炭操作技术条件等。 氰化溶液中金的浓度 图图9-4 9-4 活性炭的吸附平衡等温线活性炭的吸附平衡等温线图图9-5 9-5 炭浆法生产实际中的操作等温线炭浆法生产实际中的操作等温线 活性炭的类型和粒度 图9-6 活性炭平均粒度对吸附速度的影响离子强度0；pH 6.5； 溶液中金浓度30mg/L 粒度小的活性粒度小的

11、活性炭比粒度大的吸附炭比粒度大的吸附金的速度快，在相金的速度快，在相同时间内吸附金的同时间内吸附金的容量大，但粒度的容量大，但粒度的大小并不会影响最大小并不会影响最终吸附终吸附( (平衡平衡) )容量。容量。 矿浆浓度矿浆浓度表9-3 矿浆浓度对活性炭吸附金速度的影响矿浆浓度(%)010203050速度常数(h-1)20701860148012501190条件：离子强度：条件：离子强度：0; 0; 搅拌速度：搅拌速度：1250r/min; pH 7; 1250r/min; pH 7; 炭粒度：炭粒度：0.500.70mm0.500.70mm矿浆浓度增大，吸附速度降低。 矿浆浓度过低，炭粒有可能

12、沉积在吸附槽底部，减少炭粒与矿浆作用时间，生产中常将矿浆浓度保持在4045%。 搅拌速度的影响 图9-7 搅拌速度对活性炭吸附金速度的影响 搅拌速度的增加，活性炭吸附金氰配合物的速度增加。 但激烈的搅拌将会增加活性炭的磨损，同时增加动力消耗。 矿浆矿浆pHpH值值 表9-4 氰化矿浆pH值对金吸附速度和平衡容量的影响矿浆pH值11.39.17.14.23.11.5速度常数(h-1)301030003660390044204880吸附容量(ppm)750008600092000122000143000216000 随着pH值的降低，活性炭的吸附速度和吸附容量均有所提高，而且对吸附容量的影响远大于

13、对吸附速度的影响。 温度和氰根浓度温度和氰根浓度表9-5 温度和氰化钠浓度对活性炭吸附金的影响温度(0C)游离氰根(ppm)速度常数(h-1)吸附容量(ppm)20252423013026013003400339025202950730006200057000690004443424301302601300419040703150301048000470004200033000626262620130260130049004920390040602500029000290002600081260533020000 无机物 溶液中的适量钙、镁等二价阳离子，对金的吸附有一定的促进作用，但钙、镁离子

14、又容易吸收空气中的二氧化碳，生成碳酸盐在活性炭上沉淀，造成炭的孔道堵塞和减少炭表面吸附面积，从而又对吸附金的速度起钝化作用。在吸附-解吸的每一个循环中用盐酸清洗活性炭一次，可有效消除碳酸钙的有害影响。 溶液中的铜、锌、铁、镍等金属离子和硅酸都会被活性炭吸附，它们与金在活性炭表面竞争吸附，会减少活性炭吸附金的格点数量而使其对金的吸附容量减小。 9.1.5 载金活性炭的解吸 从矿浆分离出来的载金活性炭，经洗涤和除去木屑等杂物后送去解吸金(银)。载金活性炭的主要解吸方法有： 常压解吸法常压解吸法这一方法是最早在工业上应用的载金活性炭解吸方法，它是由美国矿业局的Zadra研究成功的，因此，常称为扎德拉

15、(Zadra)法。用0.10.2%的氰化钠和1%的氢氧化钠混合溶液，在85950C下从载金炭上解吸金。解吸液用电积法回收金。解吸液与载金炭的体积比为815，并采用解吸液和电积溶液循环的方式，解吸槽流出的含金贵液经预热并加热到所需的温度，以每小时12柱床体积的流速给入解吸柱内，在常压下解吸2426h，即可将炭解吸到充分低的金品位。 高温高压解吸法高温高压解吸法 用0.1%氰化钠和0.41.0%氢氧化钠溶液作解吸液，温度控制在1301700C之间，压力控制在300600kPa，使用712柱床体积的解吸液，解吸出的含金贵液经电积回收金后返回解吸系统。解吸所需的时间与温度和压力有关；温度与压力高则解吸

16、时间短。当温度为1400C时解吸时间大约为6h。 酒精解吸法酒精解吸法该法是扎德拉法的发展，用0.1%的氰化钠和1%的氢氧化钠和20%(体积)的酒精组成解吸液，在温度80850C下进行解吸，解吸液与载金炭体积比为8左右，解吸时间12h。解吸液与电积系统组成闭路。 水溶液解吸法水溶液解吸法 先用浓度为3%的盐酸溶液在900C下洗涤载金炭，然后再用水洗涤。随后用35%氰化钠和1%氢氧化钠组成的解吸液，在900C下对载金炭浸泡0.51h，接着用纯水以每小时23倍床体积的流速解吸金。该法在常压、温度为95980C的条件下淋洗812h，可以获得满意的结果。但在压力0.2MPa，温度1100C时，以同样的

17、流速在68h可解吸完全。 整体压力解吸法整体压力解吸法 整体压力解吸法是一种从载金炭上回收金的高效解吸系统，其基本流程与高温高压解吸法相似，但由于电积作业也处于压力系统之内，不存在沸腾和喷溅问题，解吸贵液给入电积作业时无需冷却，因此，系统中没有热交换装置。国内普遍采用前两种工艺国内普遍采用前两种工艺 常压解吸法常压解吸法高温高压解吸法高温高压解吸法 9.1.6 9.1.6 炭再生炭再生 图9-9 活性炭再生对载金量的影响1新炭；2再生炭（6000C）；3第15次循环后的污染炭 活性炭再生包括酸洗和加热再生两部分 酸洗只能除去活性炭上吸附的无机化合物，恢复其碘值和四氯化碳值，降低活性炭的灰分，对

18、活性炭的吸附容量和吸附速度改善不完全。 加热再生则可以除去活性炭上吸附的有机灰分，并使大部分无机灰分受热分解。 酸洗酸洗 在活性炭的吸附过程中由于碳酸钙等的沉积，炭的表面上常常发生堵塞，可采用稀盐酸或硝酸将其溶解，通常认为这是化学反应所致，所以酸洗活化再生又称为化学活化再生。 酸洗用35%的盐酸或硝酸溶液与脱金炭在耐腐蚀的酸洗容器中进行，在室温下作用1h左右，即可除去几乎所有的酸溶无机物。酸处理后，用清水洗涤，再用1%的氢氧化钠溶液中和洗涤，直到洗出的溶液呈中性为止。 注意：注意：在酸处理过程中，会产生剧毒的氢氰酸 加热活化加热活化 加热活化主要除去吸附在炭上的有机物，而且还能扩张炭的孔隙，在

19、炭的表面生成氧化物活性中心，使炭的活性得以充分恢复。 加热活化通常在再生回转窑进行，首先将含水量达4050%的湿炭给入回转窑，在1001500C下进行干燥，在此温度下，一部分物质受热分解，或因水蒸汽的蒸馏作用而被除去。 干燥后的活性炭在回转窑中通过加热区，温度升至6007000C，在加热过程中，沸点较低的组分挥发脱附，仍处于吸附状态的高沸点组分受热分解，分解物一部分脱附，固体残留物则炭化仍留在活性炭上，炭化了的有机物须用水蒸汽、二氧化碳等气体使之气化，并从微孔中除去。 加热活化的化学反应属于水煤气反应：2C+O2+H2O=CO+CO2+H2 C+H2O=H2+COC+CO2=2CO表9-6 活

20、性炭再生前后的活性活性炭的种类活性炭的活性 吸附速度常数，h-1新活性炭活性的百分数，% 富含金属的活性炭解吸后的活性炭用HNO3洗涤后的解吸炭用HCl洗涤后的解吸炭加热再生和HCl洗涤后的解吸炭加热再生和未经HCl洗涤的解吸炭新活性炭0.1320.330.360.390.480.4320.50426.2 65.671.477.495.285.7100.0 9.1.7 9.1.7 从解吸液中回收金从解吸液中回收金 从炭浆法解吸载金炭得到的溶液（解吸液）特点： 含金浓度高、 游离氰化物浓度高、 氢氧化钠浓度高等。 从这种溶液中回收金，通常采用电积法。 一般采用不锈钢作阳极 解吸液中金的浓度在30

21、0600mg/L左右，阴极通常采用扩大阴极表面积的方法电解。 阴极通常采用钢棉，钢棉具有很大的表面积、容量大、价廉，有利于降低阴极的电流密度和提高电积的电流效率。 。阴极：Au(CN)2-+e=Au+2CN- Ag(CN)2-+e=Ag+2CN-2H2O+2e=H2 +2OH阳极：2H2O+O2+4e=4OH-CNO-+H2O+2e=CN-+2OH-2CO2+N2+2H2O+6e=2CNO-+4OH- 钢棉的最大载金量为其自身重量的20倍，通常在达到这一数值之前将其取出，先用酸除去铁，所得金泥熔炼铸成金锭。9.1.8 9.1.8 生产实例生产实例 张家口金矿炭浆厂张家口金矿炭浆厂 张家口金矿是

22、20世纪70年代投产的，设计规模为500t/d，原流程为混汞+浮选，选矿回收率为75%，1984年改造为炭浆提金工艺，选冶回收率达92%以上，经数次技术改造，生产规模达到600t/d。矿石性质矿石性质 矿石为贫硫化物含金石英脉类型。矿石中主要金属矿物为褐铁矿和赤铁矿，其次为方铅矿和白铅矿、铅矾、磁铁矿及少量黄铁矿、黄铜矿以及自然金。脉石以石英为主，其次有绢云母、长石、方解石、白云石等。绝大部分自然金与金属矿物共生，其中以褐铁矿含金为主，矿石密度2.15。2)工艺流程 原矿经两段一闭路流程破碎后，粉矿粒度达到-12mm，经两段磨矿，矿石细度达到85%-200目。磨细的矿石经高效浓密机脱水，矿浆的

23、浓度提高到4045%，然后给入炭浸系统。在炭浸(CIL)系统中添加氰化物，充入中压空气，加入活性炭。经过两段预浸和七段边浸边吸后，尾矿品位降至0.3g/t，尾液品位降至0.03mg/L。炭浸尾矿排至污水处理系统，采用氯碱法进行处理，处理后尾矿含氰量降至0.5mg/L以下，然后排至尾矿库沉淀自净。由炭浸系统提出的载金炭筛洗干净后到金回收系统解吸、电积。炭浸系统串炭由离心提炭泵和槽内溜槽桥筛完成。解吸作业使活性炭载金量由3500g/t降至80g/t以下，解吸炭经酸洗、加热再生后返回CIL系统。 3) 技术数据张家口金矿炭浆厂的工艺条件如下：预浸时间矿浆浓度充气量pH值氰化钠浓度炭浸时间活性炭密度串

24、炭速度4.1h4045%0.23m3/h.m3 10.511.00.040.05%14.35h1015g/h700kg/d解吸时间 18h解吸温度 1350C解吸压力 0.31MPa解吸液成分 1%NaOH+0.5%NaCN解吸液流速 0.84L/s电积槽内阴极数 20个电积时间 18h电积温度 60900C 每批处理炭量预热时间硝酸浓度碱浓度洗涤时间再生温度700kg2h5.0%10.0%2h一区 6500C二区 8100C三区 8100C电积槽电压 2.5V槽电流强度 1000A再生气氛 水蒸汽再生时间 2040min再生速度 2535kg/h再生窑给炭水分 4050%再生窑冷却方式 水淬

25、活性炭再生周期 3个月表9-7 张家口金矿炭浆厂工艺指标CILCIL系统系统原矿品原矿品位位/g/t/g/t 尾渣品尾渣品位位/g/t/g/t 尾液品尾液品位位/g/m/g/m3 3 尾液尾液CNCN- -浓度浓度/g/m/g/m3 3 浸出率浸出率/%/%吸附率吸附率/%/%2.502.500.200.200.030.0320020092.092.097.597.5解吸电解吸电积系统积系统载金炭品位载金炭品位/g/t/g/t解吸炭品位解吸炭品位/g/t/g/t电积贫液品电积贫液品位位/g/m/g/m3 3解吸率解吸率/%/%电积率电积率/%/%200035002000350050506.06

26、.099.899.899.999.98.2 8.2 树脂浆法树脂浆法8.2.1 离子交换树脂及机理金、银均以氰化配阴离子Au(CN)2-、Ag(CN)2-的形式存在，从氰化工业中吸附回收金银无一例外均是使用阴离子交换树脂阴离子交换树脂。阴离子交换树脂加入含金的氰化物溶液或氰化矿浆时，溶液中金、银与氰根的配离子会与树脂发生反应：OHCNAuRCNAuOHR22)()(OHCNAgRCNAgOHR22)()( 溶液的其它杂质离子，如锌、铜、铁的氰根配离子及CN-和CNS-等阴离子，也会与树脂发生交换反应：OHCNZnRCNZnOHR2)()(24224OHCNCuRCNCuOHR2)()(2322

27、3OHCNFeRCNFeOHR4)()(46446OHCNRCNOHROHCNSRCNSOHR 副反应的进行，树脂上部分活性基团为杂质的配阴离子所占据，从而降低了树脂吸附金(银)的容量。通常，从矿浆中吸附到树脂上杂质比金(银)高几倍。 现已查明，在离子交换树脂相中，存在有高配位数的银氰配合物Ag(CN)32-，Ag(CN)43-。这是因为离子交换树脂中吸附有大量的CN-离子，它与Ag(CN)-2进一步发生配位反应形成这些高配位数的离子。 在AM-2阴离子交换树脂上的吸附顺序为：Au(CN)2- Zn(CN)42- Ni(CN)42- Ag(CN)2- Cu(CN)43- Fe(CN)64-。

28、离子交换树脂的吸附性能可用其等温饱和曲线来衡量，它是设计吸附过程及选择工艺条件的重要依据，图9-12 离子交换树脂吸附金的等温曲线1AM树脂；2AM-2树脂AM-2是前是前苏联广泛应苏联广泛应用于树脂浆用于树脂浆法的一种树法的一种树脂脂 AM-2树脂为大孔径(孔径1020nm占90%)、双官能团(强碱季铵基团和弱碱叔胺基团之比为1:1)阴离子交换树脂，基体为氯代甲醇处理过的苯乙烯和对二乙烯苯的共聚物组成，交联度(二乙烯苯的百分含量)1012%，因而能保证树脂所需要的机械强度，如以R表示树脂基体，则它的分子式为： CH3 CH3Cl-+HN-CH2-R=N+Cl- CH3 CH2CH2CH3AM

29、-2AM-2型树脂的特性：型树脂的特性：对氯离子的交换容量3.2mg/g，粒度0.61.2mm，树脂的比表面32m2/g，干树脂松装密度0.42g/cm3，商品树脂含水量5258%，树脂在水中的膨胀系数2.7，运输贮藏温度不低于50C。使用AM-2树脂在工业氰化液中进行吸附，金的吸附容量达12.8mg/g，金与杂质总吸附容量之比为1:1.63。而与之对比的强碱性AM树脂，金的吸附容量只有5.7mg/g，金与杂质总吸附容量之比高达1:10.23。表表9-9 9-9 一些强碱性和弱碱性阴离子交换树脂的特性一些强碱性和弱碱性阴离子交换树脂的特性类型类型牌牌 号号基体材料基体材料官能团官能团强碱基团含

30、量强碱基团含量/%孔结构孔结构强强碱碱性性AM-AMAB-17A101 DUIRA-400717苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯 苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯季铵季铵季铵季铵季铵季铵季铵季铵季铵季铵季铵季铵7781大孔大孔凝胶凝胶大孔大孔弱弱碱碱性性AM-2A-2A-3365BA378353ENK884IRA-93AH-18IRA-68704A7A308A305A260MG-1苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯 苯乙烯苯

31、乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯丙烯酰胺丙烯酰胺苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯二乙烯苯酚醛酚醛环氧多胺环氧多胺环氧多胺环氧多胺脂肪胺脂肪胺丙烯酸丙烯酸-二乙烯苯二乙烯苯叔胺、季铵叔胺、季铵叔胺叔胺叔胺叔胺叔胺、季铵叔胺、季铵叔胺叔胺叔胺、季铵叔胺、季铵叔胺叔胺叔胺叔胺叔胺叔胺叔胺、季铵叔胺、季铵仲胺仲胺叔胺叔胺混合胺混合胺混合胺混合胺混合胺混合胺50.035.527.016.585.82.40.614.711.23.03.9大孔大孔大孔大孔大孔大孔大孔大孔大孔大孔

32、大孔大孔混合胺为伯、仲、叔胺的混合物，有时还含有少量季铵基团9.2.2 9.2.2 树脂浆法工艺树脂浆法工艺 从氰化矿浆中提金的离子交换吸附法和炭浆法一样有两种方式： 一是矿浆在搅拌槽中氰化后，再送往吸附槽加离子交换树脂吸附金(银)； 二是树脂与矿浆一起加入搅拌浸出槽，矿浆的氰化和树脂的吸附部分或全部同时进行(类似于炭浸工艺)，但其应用尚存在许多具体困难。 净化除氰净化除氰矿矿 浆浆木木 屑屑矿矿 浆浆树树 脂脂矿矿 浆浆送解吸再生工序送解吸再生工序矿矿 浆浆再磨矿再磨矿筛筛 分分树树 脂脂饱和金树脂饱和金树脂吸附浸出吸附浸出矿矿 浆浆氰氰 化化除木屑除木屑检查筛分检查筛分树树 脂脂跳汰分离跳

33、汰分离矿矿 砂砂矿矿 砂砂摇床精选摇床精选树树 脂脂 尾尾 矿矿 库库图9-13 树脂从氰化矿浆中吸附金的典型流程 对于金品位为35g/t的矿石，树脂载金为520kg/t，约为矿石的20004000倍。因此，送去再生的树脂数量很少。吸附及浸出的氰化物浓度为0.010.02%，比传统的氰化法(0.030.05%)低，这是因为随着氰化物浓度增加，溶液中的CN-被树脂吸附的量也增加，因而降低树脂对金的吸附容量，此外随着CN-浓度增加，转入溶液的杂质种类和浓度也增加，同样导致树脂载金容量的降低。 除了影响氰化浸出过程常见的杂质外，用树脂浆法处理金的浮选精矿时，由于矿浆中存在浮选药剂，它会被树脂吸附并占

34、据部分活性基团，从而降低树脂对金的吸附容量。现已查明，AM-2树脂能强烈地吸附丁基黄原酸根离子。 8.2.3 8.2.3 载金树脂的解吸及再生载金树脂的解吸及再生 离子交换树脂吸附金的选择性远低于活性炭。 在吸附金的同时，通常会吸附超过几倍甚至十几倍至几十倍的贱金属和其它杂质。 对不同的树脂，杂质离子的化学行为又各不相同，从而使得解吸再生工艺复杂化。 只有对载金树脂进行深度净化，除去众多的杂质，才能使树脂接近恢复初始特性，再返回吸附过程。 1） 硫脲解吸法去电解去电解洗洗 水水树树 脂脂洗涤液洗涤液返回吸附返回吸附去制备新鲜去制备新鲜NaOHNaOH溶液溶液树树 脂脂溶溶 液液树树 脂脂溶溶

35、液液碱处理碱处理溶溶 液液树树 脂脂树树 脂脂树树 脂脂树树 脂脂树树 脂脂去氰化过程去氰化过程洗涤水洗涤水洗除氰化物洗除氰化物洗出液洗出液树树 脂脂洗洗 泥泥溶溶 液液贵贵 液液3%3%硫酸硫酸+9%+9%硫脲硫脲45%45%氰化钠氰化钠新鲜水新鲜水返回氰化过程返回氰化过程酸处理酸处理载金树脂载金树脂中中 和和送尾矿场送尾矿场解吸金银解吸金银吸附硫脲吸附硫脲洗涤硫脲洗涤硫脲去制备硫脲溶液去制备硫脲溶液洗去碱液洗去碱液送中和尾矿场送中和尾矿场新鲜水新鲜水3%NaOH3%NaOH溶液溶液氰化物洗涤氰化物洗涤图9-15 载金树脂(AM-2)的解吸-再生工艺流程 流程八道工序： 洗泥和除木屑 卸下的

36、载金树脂通常含有矿泥和木屑，须用清洁水洗涤除去。 因为矿泥和木屑会与解吸液反应并污染溶液，使试剂消耗增加。 洗涤的办法是将载金树脂放入再生柱中，通以新鲜的水流，每一体积的树脂需消耗23体积的洗水，洗泥最好是采用热水逆流洗涤，特别是处理浮选精矿吸附过程产出的树脂时，热水可以充分洗去吸附在树脂表面的浮选药剂。洗水返回氰化过程，洗涤作业一般需34h。 用浓氰化物溶液洗铜、铁 树脂经洗泥后，用45%NaCN溶液进行净化处理，以CN-取代载金树脂中吸附的铜、铁配离子：2332)(22)(CNCuCNRCNCNCuR4664)(44)(CNFeCNRCNCNFeR 但这种解吸液解吸铜、铁的效率不高，耗用5

37、倍体积载金树脂的解吸液处理3036h，仅能除去不到80%的铜、5060%的铁，同时也有一部分金、银被洗出。所以，只有铜、铁在载金树脂中积累到严重影响树脂吸附金的容量时，才进行氰化处理。 洗涤氰化物 树脂经氰化处理后，树脂颗粒间残存的氰化物溶液约占再生柱总容积的50%。向再生柱中供清洁水，一直进行到从柱中排出的洗水不含CN-为止。洗涤通常耗时1518h。 酸处理解吸锌配合物和氰根离子 用0.53%的稀硫酸溶液处理树脂，以溶解锌及少量钴的氰配合物，并使被树脂吸附的CN-解吸以HCN形式逸出： HCNZnSOSORSOHCNZnR42)(4424242 HCNSORSOHCNR224242 硫脲解吸

38、金、银 酸性硫脲溶液是载金(银)树脂最佳的金、银解吸剂。硫脲的解吸作用是，在解吸过程中硫脲与金、银生成稳定的配阳离子Au(CS(NH2)2)2+、Ag(CS(NH2)2)3+：22422)(42)(2NHCSSOHCNAuRHCNSONHCSAuSOR4)(422224222422)(62)(2NHCSSOHCNAgRHCNSONHCSAgSOR4)(4232242 配阳离子稳定地存在于溶液中。解吸液的组成为9%硫脲+23%硫酸 图9-16 载金树脂(AM-2)金的解吸和金回收率曲线1解吸；2金回收率 洗涤硫脲 载金树脂解吸金后，其表面和树脂颗粒间都残留有硫脲，需用水洗涤除去。洗出的溶液返回配制硫脲溶液，再用于解吸。通常1体积树脂需不少于3体积的水来洗涤。树脂中的硫脲须洗干净，因为含硫脲的树脂用于吸附过程时，会在树脂相中生成难溶的硫化物沉淀，从而降低树脂的交换容量。 碱处理 洗去硫脲后的树脂，要经过碱处理以除去树脂相中的硅酸盐等不溶物，并使树脂由SO42-转化为OH-型。碱处理使用34%氢氧化钠溶液。过程消耗45倍树脂体积的碱液。洗涤除碱 用清洁水洗去树脂中残存的碱液和过剩的碱。表9-10 载金吸附饱和树脂(AM-2)和再生后所含组分数量(mg/g)组分AuAuAgZnCoFeNiCuCN-C