我国黄金冶炼方法的进展

我国黄金冶炼方法的进展

中国黄金资源丰富，分布广泛，黄金精炼方法多种。其中包括常规的冶炼方法和新技术。冶炼方法的改进,促进了我国黄金工业的发展。目前我国黄金产量居世界第五位,成为产金大国之一。我国的某些冶炼黄金的技术还达到了世界先进水平。大体说来,全世界黄金冶炼方法分为物理方法和化学方法两大类,下面就黄金冶炼方法作简要的综述。1物理方法1.1方法1.1.1粗金的成金与汞的分离混汞法是回收粗粒单体金的有效方法。该方法是将含黄金的矿石与汞碾磨,使Au溶于汞中成金汞齐,再将汞蒸发便得到粗金。混汞法提金收率在50%～60%之间。该法对高品位黄金矿处理比较适合,不适于碲金矿、砷锑金矿。1.1.2金粒回收法金粒化法浮选法是一种重要而有效的富集金属矿的方法。该法很适宜回收0.84mm的金粒。冶炼低品位金矿和金矿尾矿常用此法,该法对含金、铜、铅、锌的硫化矿也适用。浮选法关键在于捕收剂的选择。1.1.3粗粒单体金的制备重选法是利用黄金与脉石的密度差异进行重力分选的方法,是人们从金矿中回收黄金的最古老的方法。重选法在脉金矿的选矿或提取工艺中,主要用于磨矿回路回收粗粒单体金。对砂矿的提金该法占主导,砂矿经粗选后须再采用重选、磁选、电选或由这些方法组成的联合流程精选,最后采用火法冶炼获得成色为85%～92%的成品金。1.2优缺点比较试验表1对上述三种从金矿中提取Au的物理方法的优缺点进行了比较。分析表1可知,三种方法各有千秋,但混汞法危险性大,易造成环境污染,相比而言,浮选法似乎好些。2化学方法2.1化学方法2.1.1利用氰化金回收金据不完全统计,当前我国采用氰化法生产黄金的产量占全国黄金总产量的60%以上。氰化法的原理是:将磨细的矿石用NaCN溶液浸泡,并通入空气,加入生石灰或NaOH调节PH值在11～13之间使单质金溶解于溶液中,溶液分离后,对液相采用锌置换法(或炭浸法、炭降法、堆浸法、离子交换树脂吸附法、一步电积法等法)从氰化金中回收金。具体反应方程式如下:4Au+8NaCN+O2+2H2O==4NaAu(CN)2+4NaOH4Au+8ΝaCΝ+Ο2+2Η2Ο=4ΝaAu(CΝ)2+4ΝaΟΗZn+2NaAu(CN)2==Na2Zn(CN)4+2Au(CΝ)2=Νa2Ζn(CΝ)4+2Au氰化法提金的产率高达90%以上。该法适合混汞后的尾矿和含金品位在5g/t～20g/t的矿石的处理。也能应用于硫化矿石等耗氧性难处理矿石。但对含砷、含碲金矿难以氰化,对炭质金矿和含铜量高的金矿收率也低。2.1.2au[csnh22++e2硫脲法是一种无氰提金且有推广前景的方法。原理是金溶解在酸性硫脲溶液中形成配合物,反应式为:Au+2CS(NH2)2==Au[CS(NH2)2]2++e(ΝΗ2)2=Au[CS(ΝΗ2)2]2++e硫脲法浸金一般在酸性介质(如HCl、H2SO4、HNO3等)中进行(PH<1.5),通常用Fe3+作氧化剂。实验表明,在硫脲的酸性溶液中,在氧化剂的作用下,金的浸出率远远大于氰化钠溶液的浸出率,对于用硫脲法难浸的金矿,大多倾向于预处理,对于毒砂矿先用硫酸浸出砷后再用酸性硫脲浸取金,浸出率大于95%。2.1.3化物法工业应用用多硫化物浸取含金硫化精矿,金的浸出率为93%。多硫化物法在工业应用方面尚未取得突破,仍处于开发阶段。最近,有人提出一种新型无氰提金技术即石硫合剂法,从高铅金精矿中浸出金,采用二段浸出工艺,金的浸出率可达99%。2.1.4硫代硫酸盐as法硫代硫酸盐、多硫化钠可用作浸金溶剂来直接浸金,反应式为:6Au+2S2−+S42−==6AuS−6Au+2S2-+S42-=6AuS-8Au+3S2−+S52−==8AuS−8Au+3S2-+S52-=8AuS-6Au+2HS−+2OH−+S42−==6AuS−+2H2O8Au+3HS−+3OH−+S52−==8AuS−+3H2O6Au+2ΗS-+2ΟΗ-+S42-=6AuS-+2Η2Ο8Au+3ΗS-+3ΟΗ-+S52-=8AuS-+3Η2Ο在无氰提金研究中,由于硫代硫酸盐法是在碱性介质中浸出金,因而它优越于氯化法和硫脲法,该法在美国曾用于处理含金硫化铜精矿,金的浸出率达90%。目前该法在国内尚处于研究阶段,需要进一步完善和推广应用。2.1.5cl2-生物炭法氯化法是无氰提金方法之一,也是最早的化学提金方法之一,操作方法为:向磨细的矿石中通入Cl2,产生一种溶于水的金的氯化物,然后溶解的金再用FeSO4、H2S或生物炭沉淀。该法目前尚处于工程化研究阶段。为了该工艺能早日用于生产,必须大力开发廉价和能再生的氯化剂,降低其消耗,解决好设备腐蚀等问题。2.1.6+6nahs+3h2dmh的化相与氯相似,溴是一种较强的浸金剂,其反应式为:4Au+3Br2(DMH)+10NaBr+6H2O==4NaAuBr4+6NaOH+3H2(DMH)4Au+3Br2(DΜΗ)+10ΝaBr+6Η2Ο=4ΝaAuBr4+6ΝaΟΗ+3Η2(DΜΗ)式中DMH表示脱溴二甲基乙丙酰脲,溴化法也是一种无氰提金法。溴化法和氰化法二者费用差不多,但溴化法具有溶解速度快和回收费用低的优点,预计其经济指标比氰化法优越。该法的研究较为活跃,其工业应用还得进一步研究。2.1.7碘盐的回收利用碘法具有提金的潜力,碘无毒,与金形成稳定的配合物。可以在低浓度下从矿石中浸金,它能透过岩石,尤其是覆盖层。碘很难被脉石吸附,其反应式为:2Au+I−+I3−==2AuI2−2Au+Ι-+Ι3-=2AuΙ2-用碘与碘盐反应生成三碘配合物来氧化矿石中的金,而碘盐由含有食盐的饱和碘溶液与贱金属硫化物反应生成。浸出的金用活性炭回收,碘盐用隔膜电解方法再生。碘法的应用有待于开发。2.1.8预处理方案的确定热酸盐提金法是根据含金物料组成的物理化学性质差异判断不同物料的化学反应,提出不同的预处理方案。其工艺要点是按照经处理后物料的不同性质,在特定的温度、压力和浓度条件下采用普通的化学试剂(HCl、HNO3、NaOH等),直接从相应物料中提取高纯度黄金,其成色达99.9%以上,目前热酸盐提金技术应用条件已成熟。2.2不同方法收率结果分析表2对上述各种从金矿中提取Au的化学方法的优缺点进行了比较。分析表2可知,各种方法各具千秋,如氰化法收率高,但危险性大,且易造成环境污染,而硫脲法危险小,但成本高,等等。总之,目前人们尚未找到非常理想的化学冶金法。3一些金融技术的介绍3.1金矿的提取难处理金矿是指金被硫化物、砷化物、脉石包裹或在浸金过程中砷、锑、炭等有害物干扰,难以用常规的氰化法提取黄金的金矿。通过预处理以后的矿石方可采用常规的方法提金。常用的预处理方法有:氧化焙烧、还原焙烧、硫化焙烧、化学氧化、生物氧化法(包括BIOX法、MINBAC法、BcuTech法)、加压氧化法以及专门处理锑矿物的高压低碱氧化法,等等。3.2溶解金回收方法溶解金的回收方法有锌置换法、炭吸附法(包括炭浸CIL法、炭浆CIP法)、离子交换树脂吸附法(RIP)、萃取法等。3.3黄金精炼黄金的精炼提纯方法主要有全湿法(它包括电解法、王水法、液氯法、氯化法、还原法火法、湿法—火法联合法)。3.4黄金解吸金的解吸方法有扎德拉法(Zadra)、无氰解吸法、英美研究实验室(AARL)解