提炼金属方法

氰化物溶解金的反应和速度［导读］氧化物之所以能选择性地溶解金、银和它们的某些复合物，是由于往碱金属(或碱土金属)氧化液充气。实践中，通常使用氧化钠(或氧化钙)的充气溶液，同时加入若干碱(通常用石灰)。碱的加入是为了抑制氧化物的水解作用，以免生成氧氢酸挥发损失。氧化物之所以能选择性地溶解金、银和它们的某些复合物，是由于往碱金属(或碱土金属)氧化液充气。实践中，通常使用氧化钠(或氧化钙)的充气溶液，同时加入若干碱(通常用石灰)。碱的加入是为了抑制氧化物的水解作用，以免生成氧氢酸挥发损失。如果把溶解反应看作是电化学侵蚀过程，那么，也可以把金的溶解看作是阳极表面的金溶解进入溶液的过程(图1)。当阴极表面的氧得到电子时，阳极和阴极区间的反应为：阳极区 Au+2CN- Au(CN)-+e2阴极区 0+2H0+2e- HO+2OH-2222TOC\o"1-5"\h\z进一步反应时HO+2e 20H-22在电化学腐蚀系统中，影响阴、阳极极化的最重要因素是浓差极化，它由菲克定律确定：A(0)-(0)i〕 (1)122d(CN~)A(CN-)-(CN-)i〕 (2)2■d〔CbT)心(Oj式中出和出一分别为CN-和02的扩散速度，mol(分子)/s；D和D'—分别为氰化物和溶解的氧的扩散系数，cm2/s；CN(CN-)和(。2)—分别为整体溶液中CN-和O的浓度，mol(分子)/mL；(CN-)i和(。2)i—分别为界面处CN-和O的浓度，mol(分子)/mL；A和A—分别为阴极和阳极发生反应的表面面积，cm2；12<5—能斯特界面层厚度，cm。阴摊区Oi+2H>0+2e—屮2OH2Au+4CN2Al(CN}7图1金在氰化物溶液中溶解的图解以金属界面处CN-和O穿过停滞层的速度相比较，假设该界面上的化学反应速度很快的话，那么，当它们刚一到达金属表面便立即被消耗掉，也就是说：(CN—)i=0 (O)i=02因而可把式(1)、(2)简化为：d出 厲A〔0〕12d〔cir)_。矿A〔CN-〕2因为金属溶解速度是氧消耗速度的两倍，是氰化物消耗速度的二分之一，故：心〔0]_严金的溶解速度=2 AQ〕1dCCN~)_1D^r或 金的溶解速度= A?〔CN-〕当上列反应式达到平衡时，2占A〔0〕=2da〔CN-〕122但因为和水相相接触的金属总表面面积A=Ai+A2，因而：2叫-巳⑹-)M

<5{D/CN-)+4D0(0J}金的溶解速度= (3)从此式可见，当氰化物浓度低时，和分母的第二项相比，其第一项可以忽略不计，因此，等式(3)可简化为：1心金的溶解速度=2爲 (CN-)=k(CN-)用这式计算的值与图2的实验结果相符，即氰化物浓度低时，溶解速度仅取决于氰化物浓度。

3n3n0.02图224°C时不同压力与不同NaCN浓度对银溶解速度的影响同理，当氰化物浓度高时，和分母的第一项相比，其第二项可以忽略不计，则等式（3）可简化为：金的溶解速度=2 Q〕巳Q〕用这式计算的值也与图2的实验结果相符，即氰化物浓度高时，溶解速度仅取决于氧浓度。D虻〔CN-〕=4% 〔0〕2此时，溶解速度达到极限值。从表1查得扩散系数的平均值为:=2.76X10-5cm2/s=1.83X10-5cm2/s

二者扩散系数的平均比值:%"1.5即二者极限溶解速度的摩尔平均比值为:% 27张ICT'4%厂=4】桁幻°一5 "6表1扩散系数及平均值温度/°cKCN/%D/cm2•s-iCND/cm2•s-iO2唁18一1.72X10-52.54X10-51.48250.032.01X10-53.54X10-51.76270.01751.75X10-52.20X10-51.26平均值一1.83X10-52.76X10-51.50此时，金的溶解速度达到极限溶解速度。它与荐所示的实验值4.6〜6.8是很吻合的。表2氰化物和氧浓度与极限溶解速度的比值金属温度/cP/PaO2(O)/mol・L-12(CN-)/mol・L-1(CN)丽金251013251.28X10-36.0X10-34.6925212780.27X10-31.3X10-34.85251013251.28X10-3&8X10-36.88银247579119.55X10-356.0X10-35.85243445054.35X10-325.0X10-35.75从工艺观点来看，重要的既不单是溶解氧的浓度（即溶液的充气程度），也不单是游离氰化物的浓度，而是两者浓度之比。因此，如果只致力于获得理想的充气，而忽略溶液中充足的游离氰化物，就不会得到好的氰化效果，且也不能达