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第三章氰化法提金工藝

第一節(jié)堆浸法提金工藝第二節(jié)全泥氰化鋅置換法(CCD)第三節(jié)全泥氰化炭漿法(CIL)第四節(jié)難浸出礦石氰化前的預(yù)處理第一節(jié)堆浸法提金采用堆浸法從礦石中直接提取金屬已具有悠久的歷史,早在18世紀(jì)末期,人們就開(kāi)始用此方法處理某些銅礦和鈾礦。本世紀(jì)60年代后期,由于金價(jià)上漲的刺激,人們開(kāi)始研究如何從低品位含金礦石及以前遺棄的廢礦堆、尾礦砂中提取黃金的新技術(shù)。美國(guó)礦山局最先開(kāi)始進(jìn)行金礦石的堆浸小型試驗(yàn),并于70年代初,在內(nèi)華達(dá)州成功地進(jìn)行了堆浸法提金工業(yè)試驗(yàn)。80年代,美國(guó)礦山局又將制粒技術(shù)應(yīng)用于堆浸生產(chǎn),使堆浸法提金技術(shù)發(fā)展成為一項(xiàng)成熟的先進(jìn)技術(shù)。我國(guó)于70年代末期開(kāi)始進(jìn)行堆浸法提金和試驗(yàn)研究,80年代初開(kāi)始應(yīng)用于黃金礦山的工業(yè)生產(chǎn),到80年代末期,全國(guó)普遍推廣應(yīng)用了堆浸法提金技術(shù),并取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)踐證明,采用堆浸法提金技術(shù)進(jìn)行黃金生產(chǎn)具有處理礦石品位低、規(guī)模大、投資少、成本低等優(yōu)點(diǎn),是處理低品位含金礦石的有效方法。推廣應(yīng)用堆浸法提金技術(shù),組織大規(guī)模堆浸生產(chǎn),必將推動(dòng)我國(guó)黃金工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。一、堆浸法提金生產(chǎn)的主要經(jīng)驗(yàn)(1)破碎。根據(jù)礦石性質(zhì)及工藝要求,實(shí)行不同的破碎工藝流程。經(jīng)過(guò)對(duì)堆浸礦山的調(diào)查,主要分三種情況:廢礦石堆浸一般不破碎(占30%),二段破碎后礦石粒度為30~50mm(占53%),三段破碎后礦石粒度為9~19mm(占17%)。實(shí)踐證明:破碎是保證礦石具有良好滲透性,提高金的浸出率的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)之一。(2)底墊。堆浸場(chǎng)的底墊及貧、貴液池、防洪池的襯墊均已采用高強(qiáng)度聚乙烯類材質(zhì),厚度一般為0.5~1.5mm,其優(yōu)點(diǎn)是延伸性、抗刺破性好,適于現(xiàn)場(chǎng)粘接,可反復(fù)使用。(3)筑堆。堆高一般3~9米,原礦堆浸的礦堆可高達(dá)46米,破碎后的礦堆達(dá)到30米。筑堆的方式有多堆法、多層法、斜坡法等。普通采用汽車、前端裝載機(jī)、推土機(jī)運(yùn)卸礦石筑堆。并要及時(shí)松動(dòng),防止礦堆被機(jī)械壓實(shí)。越來(lái)越多的公司采用專門設(shè)計(jì)的移動(dòng)式皮帶機(jī)或履帶式筑堆機(jī)筑堆,即降低了運(yùn)輸成本,又減輕了礦堆的壓實(shí)程度。(4)制粒。廣泛應(yīng)用制粒技術(shù)處理粉礦及含粘土高的礦石,這是國(guó)外應(yīng)用堆浸技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)?;痉椒ㄊ窍虻V石中加入一定量(3~6千克/噸)水泥、石灰粘合劑,并添加適量氰化鈉溶液,使礦石保持8%~12%濕度,固化8~12小時(shí),形成團(tuán)礦。通過(guò)制粒處理,提高了礦堆的滲透性,供氧充分,預(yù)先氰化溶金,大大提高了金的浸出率。主要制粒設(shè)備有:圓筒式制粒機(jī),圓盤式制粒機(jī),多段式皮帶制粒機(jī)等。使用皮帶式制粒機(jī)可將粉礦制粒后直接送堆浸場(chǎng),但對(duì)于含粘土高的礦石,應(yīng)采用圓筒式制粒機(jī)。(5)噴淋。管網(wǎng)全部采用高強(qiáng)度聚乙烯塑料管,多采用旋轉(zhuǎn)搖擺式噴頭,這種噴頭噴射半徑大,噴灑液滴大而均勻,不易霧化,安裝方便。為了防止結(jié)垢,可向溶液中加入防垢劑。(6)炭吸附與解吸電解。(也有鋅置換沉淀工藝)二、堆浸法提金常用的工藝流程(1)原礦—破碎—噴淋浸出—浸出液用活性炭吸附金—載金炭解吸—解吸貴液電積金—金泥烘干—金粉熔鑄合質(zhì)金。(2)原礦—破碎—噴淋浸出—浸出液用鋅粉(絲)置換—金泥酸處理—金泥烘干—金粉熔鑄合質(zhì)金。(3)原礦—破碎—噴淋浸出—浸出液用硫化鈉沉淀銀—濾液用活性炭吸附金—載金炭解吸—貴液電積—金泥烘干—金粉熔鑄合質(zhì)金。(4)原礦—破碎—噴淋浸出—浸出液用活性炭吸附金—焚燒載金炭—灰渣熔煉合質(zhì)金。(5)原礦—破碎—噴淋浸出—浸出液用活性炭吸附金—載金炭送火法冶煉銅廠并入煉銅流程處理,最后以銅電解陽(yáng)極泥形式回收金。(6)原礦—破碎—噴淋浸出—浸出液用樹(shù)脂吸附金—解吸—電解—金泥烘干—熔煉鑄錠。三、堆浸法提金工藝流程選擇(1)第一種流程:適合于礦物組成比較單一,除金以外銀、銅及其它重金屬含量較低的礦石。A.技術(shù)條件的控制比較寬松,易于掌握;B.氰出液中銀和其它重金屬離子的含量少,與金競(jìng)爭(zhēng)吸附成分少,金的吸附率高。C.活性炭及活性炭吸附尾液可循環(huán)使用,不僅減少氰化鈉消耗量,而且減輕對(duì)環(huán)境的污染。(2)第二種流程:適合于金礦石含銀或其它重金屬成份較高。A.由于礦石中銀或銅等重金屬含量高時(shí),氰化浸出液中這些組分的含量較高,采用炭吸附可產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)吸附;B.由于競(jìng)爭(zhēng)吸附需大量的活性炭,增大解吸電解處理量,必然增加炭損耗量,不經(jīng)濟(jì);C.采用鋅置換法相于炭吸附法的技術(shù)要求比較嚴(yán)格,流程復(fù)雜;要求浸出液中濃度:金>1.5mg/L,氰化物>0.1g/L,氧<0.5mg/L。浸出前必須脫氧,故該流程操作比較復(fù)雜。(3)第三種流程:適合于以金為主又含有相當(dāng)數(shù)量的銀的礦石。A.與第一種流程區(qū)別是浸出貴液在進(jìn)入活性炭吸附之前,先加入硫化鈉將溶液中的銀氰絡(luò)合物轉(zhuǎn)變成硫化銀的形態(tài)沉淀,經(jīng)過(guò)濾硫化銀在濾餅中加以回收,金仍在濾液中再用活性炭吸附,其余與第一種流程相同;B.優(yōu)點(diǎn):能夠避免活性炭吸附金時(shí)銀的不利影響,同時(shí)能優(yōu)先回收銀,而且銀的回收率也較高;C.缺點(diǎn):必須增加硫化鈉的消耗和沉淀回收銀所需的設(shè)備,如攪拌槽、過(guò)濾機(jī)等,同時(shí)還因?yàn)榱蚧y沉淀物過(guò)濾速度較慢而延長(zhǎng)整個(gè)作業(yè)的同期。(4)第四種流程:適應(yīng)于小規(guī)模臨時(shí)性的堆浸廠或缺乏電力和水源的地區(qū)。A.流程簡(jiǎn)單,投資少。因?yàn)椴槐亟ㄔO(shè)載金炭的解吸—電解車間;B.成本過(guò)高。由于活性炭不能再生使用,使活性炭消耗量大,造成成本過(guò)高;C.金的回收率低。由于載金炭在焚燒過(guò)程中有一定的機(jī)械損失,同時(shí)由于炭灰中的灰份與金一起熔煉造成渣量較大,使金在渣中的損失增加,導(dǎo)致金的回收率降低。(5)第五種流程:適應(yīng)于小規(guī)模臨時(shí)性的堆浸廠。A.基建投資少。因?yàn)椴槐亟ㄔO(shè)載金炭的處理的過(guò)程和設(shè)備(解吸—電解車間);B.成本過(guò)高。由于活性炭不能再生使用,使活性炭消耗量大,造成成本過(guò)高;C.金的回收率低。不能就地產(chǎn)出成品金,載金炭在長(zhǎng)途運(yùn)輸過(guò)程中不免有所損失,而且由于載金炭火法處理流程較長(zhǎng),導(dǎo)致金的總回收率降低。(6)第六種流程:適應(yīng)于含有機(jī)物較多,含重金屬較少的金礦石堆浸。A.國(guó)外研究的較多(原蘇聯(lián)),目前工業(yè)上使用較少;B.樹(shù)脂吸附的優(yōu)點(diǎn):吸附容量較大,載金樹(shù)脂可在常溫下解吸,能抗有機(jī)物中毒,不需高溫活化即可返回使用;C.樹(shù)脂吸附的缺點(diǎn):吸附的選擇性差。第二節(jié)全泥氰化鋅置換法(CCD)氰化浸出—固液分離和洗滌—貴液鋅置換的CCD(Counter-Current-Decantation)一、鋅置換金的原理目前鋅置換有鋅絲置換和鋅粉置換兩種。鋅置換的過(guò)程是電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,金的沉淀是由于生成電偶的結(jié)果,該電偶為鋅-鉛電偶,鋅為陽(yáng)極,鉛為陰極。

原電池可表示為:Au(CN)-2|Zn·Pb|H+陰極區(qū)產(chǎn)生去極反應(yīng):2H++2e=H2陽(yáng)極區(qū)金被還原為金屬:2Au(CN)-2+Zn=2Au+Zn(CN)2-4同時(shí)存在鋅的消耗反應(yīng):

Zn+4CN-=Zn(CN)2-4+2eZn+4OH-=ZnO2-2+2H2O+2eZnO2-2+4CN-+2H2O=Zn(CN)2-4+4OH-(1)若溶液中有氧存在時(shí),鋅被氧化:

Zn+1/2O2+H2O=Zn(OH)2(白色沉淀)

Zn(OH)2+4CN-=Zn(CN)2-4+2OH-

(2)若溶液中CN-低濃度時(shí),氰鋅絡(luò)合物分解并生成不溶解的氰化鋅(白色沉淀):

Zn(CN)2-4+Zn(OH)2=2Zn(CN)2+2OH-總之:上述反應(yīng)中生成的氫氧化鋅和氰化鋅沉淀會(huì)沉積在鋅的表面妨礙金的置換,所以在金的置換過(guò)程中,要保持溶液中有一定的氰化物和堿的濃度,避免Zn(OH)2

和Zn(CN)2的生成,使金的置換過(guò)程順利進(jìn)行。二、鋅置換的工藝條件1、氰與堿的濃度鋅置換金時(shí)對(duì)貴液中氰化物濃度和堿的濃度有一定要求。氰化物和堿濃度過(guò)高,會(huì)使鋅的溶解速度加快,當(dāng)堿度過(guò)高時(shí),鋅可在無(wú)氧條件下溶解,使鋅耗增加,同時(shí)又由于鋅的溶解不斷暴露新鋅表面,可加速金的沉淀析出。鋅絲置換:氰濃度為0.05~0.08%,堿濃度為0.03~0.05%;鋅粉置換:氰濃度為0.03~0.06%,堿濃度為0.01~0.03%。

2、氧的濃度金在氰化物中溶解必須有氧參加,而置換是金溶解的逆相過(guò)程,置換過(guò)程中的溶解氧對(duì)置換是有害的。氧的存在會(huì)加快鋅的溶解速度,增加鋅耗,大量產(chǎn)生氫氧化鋅和氰化鋅沉淀而影響置換。溶氧量:生產(chǎn)中,一般控制溶液中的溶解氧時(shí)在0.5mg/L以下。3、鋅的用量鋅作為沉淀劑,其用量的大小對(duì)金置換效果起著決定作用。鋅用量太少,滿足不了置換要求,而用量過(guò)大又造成不必要的浪費(fèi),使成本增加。鋅絲置換:用量大,一般高達(dá)200~400克/米3溶液;鋅粉置換:用量低,一般為15~50克/米3溶液。

4、鉛鹽的作用

(1)鉛在鋅置換過(guò)程與鋅形成電偶電極加速金的置換,鉛析出的H2與貴液中的O2作用生成H2O,從而降低貴液中的含氧量。

(2)鉛離子還具有除去溶液中雜質(zhì)的作用,如溶液中硫離子與鉛離子反應(yīng),可以生成硫化鉛沉淀而被除去。(3)生產(chǎn)中常采用的醋酸鉛,有時(shí)也采用硝酸鉛。(4)用量不宜過(guò)大,生產(chǎn)中,全泥氰化鉛鹽用量為5~10g/m3貴液,精礦氰化為30~80g/m3貴注。5、溫度鋅置換金的反應(yīng)速度與溫度有關(guān),置換反應(yīng)速度取決于金氰絡(luò)離子向鋅表面擴(kuò)散的速度。溫度增高,擴(kuò)散速度加快,反應(yīng)速度增加。溫度低于10℃反應(yīng)速度很慢。因此,在生產(chǎn)中一般保證貴液溫度在15~25℃之間為宜。

6、貴液中的雜質(zhì)溶液中所含雜質(zhì)如銅、汞、鎳及可溶性硫化物等都是置換金的有害雜質(zhì)。(1)銅的絡(luò)合物與鋅反應(yīng)時(shí),銅被置換而消耗鋅,同時(shí)銅在鋅的表面形成薄膜防礙金的置換,其反應(yīng)式:

2Na2Cu(CN)3+Zn=2Cu+Na2Zn(CN)4+2NaCN(2)汞與鋅發(fā)生反應(yīng)生成的汞與鋅合金使鋅變脆,影響金的置換效果,其反應(yīng)式:

Na2Hg(CN)4+Zn=Hg+Na2Zn(CN)4(3)可溶性硫化物會(huì)與鋅和鉛作用,并在鋅和鉛的表面上生成硫化鋅和硫化鉛,降低了鋅對(duì)金的置換作用。7、貴液清潔度的影響進(jìn)入置換作業(yè)的貴液必須達(dá)到清徹透明,不允許帶有超過(guò)要求的懸浮物(細(xì)礦泥)和油類。(影響置換速度、金泥質(zhì)量)因此,在生產(chǎn)中一般保證貴液懸浮物含量為5毫克/升以下。三、鋅絲置換法1、鋅絲置換法工藝氰化提金產(chǎn)出的貴液經(jīng)砂濾箱和儲(chǔ)液池沉淀,除去部分懸浮物,加入置換箱進(jìn)行置換。一般在砂濾之前加入適量的鉛鹽,在置換箱里預(yù)先加入足量鋅絲,含金銀的溶液通過(guò)置換箱后金銀被鋅置換而留在箱中。置換出的金銀呈微小顆粒在鋅絲表面析出,增大到一定的程度后,則以粒團(tuán)形成靠自重從鋅絲上脫落,并沉淀在箱的底部,而貧液則從箱的尾端排出。置換時(shí)間:是指溶液通過(guò)鋪滿鋅絲的置換箱所需時(shí)間,一般約30~120分鐘。生產(chǎn)中氰化物濃度在0.04%以上。2、鋅絲置換設(shè)備有砂濾箱和置換箱。砂濾箱:通常用鋼板、木板或混凝土制成的,有長(zhǎng)方形或圓形。溶液從上部給入,通過(guò)濾層時(shí)部分懸浮物被濾層濾出,凈液從底部排液口排出。該凈化設(shè)備簡(jiǎn)單,但凈化效果較差。置換箱:通常用鋼板或水泥制成的有長(zhǎng)方形箱體。箱上口敞開(kāi)無(wú)蓋,根據(jù)所處理的液體量多少及操作是否方便來(lái)決定箱體的長(zhǎng)、寬、高尺寸。一般箱長(zhǎng)3.5~7米,寬0.5~1.0米,高為0.75~0.9米。注意:第一槽常用作澄清格,不加鋅絲;有時(shí)為了改善澄清效果在第一格中加入棕麻或尼龍絲等用以沉淀懸浮物;最后一槽用于收集被溶液帶出的細(xì)粒金泥,有進(jìn)也加入少量的鋅絲。四、鋅粉置換法1、鋅粉置換法工藝鋅粉置換工藝由貴液凈化、脫氧和鋅粉置換三個(gè)作業(yè)組成,其流程見(jiàn)右圖。凈化作業(yè):凈化作業(yè)的目的是清除貴液中的固體懸浮物,避免其進(jìn)入置換作業(yè),影響置換效果和金泥質(zhì)量,因此生產(chǎn)中要求凈化后貴液中懸浮物含量越低越好。凈化設(shè)備可分兩類:一類為真空吸濾式的,如板框式真空過(guò)濾器;一類為壓濾式,如板框壓濾機(jī)、管式過(guò)濾器及星形過(guò)濾器等。脫氧作業(yè):貴液中溶解氧對(duì)鋅置換金銀是有害的,所以必須脫氧。脫氧設(shè)備有真空脫氧塔,其真空度一般為680~720mmHg,可使貴液含氧量降到0.5克/米3以下。鋅粉置換作業(yè):該作業(yè)分兩部分,即鋅粉添加和置換部分。鋅粉添加要求添加量準(zhǔn)確、均勻、連續(xù),盡量避免鋅粉氧化,受潮結(jié)塊。鋅粉添加是由鋅粉加料機(jī)和鋅粉混合器聯(lián)合完成的。鋅粉加料機(jī)有膠帶運(yùn)輸機(jī)、圓盤給料機(jī)及各種振動(dòng)式加料機(jī)。混合器要求帶有液面控制裝置。當(dāng)鋅粉加入貴液中置換反應(yīng)立即開(kāi)始,而由置換機(jī)完成最終的置換和金泥過(guò)濾。常用的置換機(jī)為板框式壓濾機(jī)、置換過(guò)濾機(jī)或布袋置換器等。凈化、脫氧與置換三個(gè)作業(yè)在生產(chǎn)工藝安排中應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,避免中間間斷,貴液從凈化到脫氧主要是靠真空抽吸而傳送,而脫氧后的貴液進(jìn)入置換是由對(duì)空氣密封的水泵揚(yáng)送,整個(gè)鋅粉置換系統(tǒng)對(duì)外部空氣是個(gè)密閉系統(tǒng),漏氣將破壞該系統(tǒng)的正常工作。鋅粉置換設(shè)備形象聯(lián)系圖見(jiàn)下圖。五、鋅置換金的生產(chǎn)實(shí)踐以金廠峪金礦鋅置換金為例。1、鋅絲置換法實(shí)踐鋅絲置換工藝如右圖。貴液經(jīng)砂濾箱進(jìn)行初步凈化,除去部分礦泥后用泵揚(yáng)入貴液池。貴液池的放液管高出池底一米,以便貴液在池中進(jìn)一步沉淀澄清。澄清液自流給入置換箱。置換箱尺寸為長(zhǎng)X寬X高=3400X800X630mm的鐵板箱。箱內(nèi)分八槽,第一槽不裝鋅絲為緩沖槽,第八槽也不裝鋅絲,作為被貧液帶出的金泥回收槽,總計(jì)為14個(gè)置換箱,置換時(shí)間為90分鐘左右。工藝條件及技術(shù)指標(biāo):液流量:180米3/日

CN-濃度:0.05~0.08%

CaO濃度:0.03%

鋅絲耗量:240克/米3Pb(AC)2耗量:33克/米3

貴液含金:0.15~0.20克/米3

置換率:99.0~99.5%2、鋅粉置換法實(shí)踐鋅粉置換工藝由貴液凈化、脫氧和鋅粉置換三個(gè)作業(yè)組成,其流程見(jiàn)前圖。凈化作業(yè):采用板框式真空過(guò)濾器,過(guò)濾面積75米2,鐵板箱體尺寸為3X1.6X2米,內(nèi)裝18片1.5X1.4米外套帆布袋的過(guò)濾片,兩臺(tái)過(guò)濾器交替使用。脫氧作業(yè):采用真空脫氧塔,規(guī)格為φ1000X3500mm底錐圓柱塔,以木格為填料,配有ZBA-60型水力噴射真空裝置,脫氧使用2BA型水封泵揚(yáng)入置換機(jī)。鋅粉置換作業(yè):采用BMT20/035X25型板框壓濾機(jī),鋅粉加料裝置由φ120mm圓盤式加料機(jī)與底錐閥式混合器組成。工藝條件及技術(shù)指標(biāo):

CN-濃度:0.04~0.05%

CaO濃度:0.02~0.03%Pb(AC)2濃度:0.003%

懸浮物的濃度:10~20克/米3

真空度:700~720mmHg

脫氧液含氧量:小于0.25克/米3

鋅粉用量:80克/米3

貴液流量:200~220米3/日貴液含金:10~18克/米3

貧液含金:0.02~0.008克/米3

置換率:99.87~99.90%

金泥金品位:15~20%該選礦廠處理礦石屬于含少量黃鐵礦的石英脈礦石,原礦含金為4~5克/噸,采用浮選—精礦氰化—鋅置換工藝,其精礦多元素分析、貴液多元素分析及兩種工藝產(chǎn)生金泥的多元素分析分別見(jiàn)下表。精礦多元素分析:貴液多元素分析:(克/米3)

兩種置換方法金泥多元素分析:(%)

兩種置換方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較:略。置換方法AuAgCuPbZnFeSSiO2鋅絲8.122.024.069.0013.223.638.0112.33鋅粉17.93.578.577.6342.260.450.450.43元素AuCN-CNS-總CN-CaOCuZn懸浮物含量13.414761120126030034086119元素AuAgCuPbZnFeSAs含量%117.543.170.180.090.0526.2625.460.01第三節(jié)全泥氰化炭漿法(CIL)炭漿法:是指從攪伴氰化的礦漿中使用活性炭將已溶金回收方法。與CCD法相比,炭漿法具有適應(yīng)性強(qiáng),指標(biāo)穩(wěn)定,投資少等優(yōu)點(diǎn)??商幚砟噘|(zhì)氧化礦石,可省去CCD工藝的固液分離作業(yè),礦基建投資與生產(chǎn)費(fèi)用相對(duì)較低,產(chǎn)出的金泥品位較高。一、炭漿法的生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)過(guò)程:浸出礦漿的準(zhǔn)備,氰化浸出,活性炭吸附,載金炭解吸,含金貴液電沉積金,脫金炭再生,浸出礦漿的處理(浸渣凈化)。1、礦漿的準(zhǔn)備準(zhǔn)備工作有:磨礦、調(diào)漿、預(yù)先篩除木屑以及調(diào)整礦漿pH值等。磨礦細(xì)度:-200目占90%以是;礦漿濃度:40~45%;

pH值:10.5~11.02、氰化浸出和吸附浸出及吸附一般需要5~7個(gè)氰化浸出槽,其工藝流程和設(shè)備聯(lián)系圖見(jiàn)下圖。生產(chǎn)過(guò)程中,氰化礦漿給入第一個(gè)浸出槽,由最后一個(gè)吸附槽排出,經(jīng)安全篩后成為氰化尾礦,而再生炭或新鮮炭由最后一槽加入,由提炭泵定期逐槽前移。最后將提出的炭經(jīng)篩分洗滌成為載金炭送去電解沉積。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,礦漿和活性炭是逆向流動(dòng)。二、解吸貴液的電沉積金1、電沉積金的機(jī)理金、銀在解吸貴液中以Au(CN)-2和Ag(CN)-2存在,電積過(guò)程中在陰極析出金、銀,同時(shí)還由于水的還原而析出氫;在陽(yáng)極析出氧,并發(fā)生氰根離子的氧化而析出二氧化碳和氮?dú)?。電極反應(yīng):陰極:Au(CN)-2+e=Au+2CN-Ag(CN)-2+e=Ag+2CN-2H++2e=H2

陽(yáng)極:CN-+2OH--2e=CNO-+H2O2CNO-+4OH--6e=2CO2+N2+2H2O4OH--4e=2H2O+O22、電沉積設(shè)備(1)電積材料:陽(yáng)極一般用不銹鋼析、石墨等制成。用不銹鋼板時(shí),板面上應(yīng)鉆出許多孔,以利于電積液的流動(dòng)。陰極常用不銹鋼棉(絲),它的比表面大,電流密度小,易于洗脫沉積的電金粉。另一種陰極材料是炭纖維布片(黃金學(xué)院專利)(卸金泥簡(jiǎn)單,工人強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn))。(2)電積槽:常用的電積槽多為長(zhǎng)方形,一個(gè)槽分成幾個(gè)電積室。槽的上部加蓋,平時(shí)上鎖,以保證安全。3、解吸電沉積工藝流程對(duì)充填解吸塔的載金炭,先用清水清洗,以排出殘酸和炭粒間的氣體。開(kāi)啟加熱器,使解吸液逐漸升溫。解吸液由解吸塔頂部排出,進(jìn)入過(guò)濾器濾去粉炭后進(jìn)入換熱器,再經(jīng)加熱器加熱,又由塔底進(jìn)入解吸塔,逐步升溫,此循環(huán)為小循環(huán)。(一般需7~8小時(shí))將解吸貴液冷卻至50度以下,送電積槽進(jìn)行電沉積。金沉積在陰極上,電積殘液由電積槽排出后進(jìn)入換熱器預(yù)熱,再流入加熱器升溫,最后進(jìn)入解吸塔充作解吸液,此循環(huán)為大循環(huán)。三、炭漿法生產(chǎn)實(shí)踐

第四節(jié)難浸礦石氰化前的預(yù)處理礦石的難浸性主要表現(xiàn)為:

金以細(xì)粒包裹于礦石顆粒中;

礦石中存在“不可見(jiàn)”金、粒度極細(xì)(小于5微米)或進(jìn)入如砷黃鐵礦等晶格中;礦石含有“劫金碳”,造成已溶金的損失;礦石中含有對(duì)氰化有害的雜質(zhì),如碲、銻、砷、銅、硒和鉛等;礦石中的某些礦物或元素影響了金溶解化學(xué)過(guò)程。難浸礦石的預(yù)處理的目的在于破壞金的包裹礦物、“劫金碳”以及對(duì)金氰化有害的雜質(zhì)。難浸礦石的預(yù)處理方法較多,主要有焙燒,加壓氧化,生物氧化,硝化氧化和超細(xì)磨。一、焙燒1、焙燒分類:按照焙燒過(guò)程的主要化學(xué)反應(yīng),大致可分為以下幾種:還原焙燒:將金屬氧化物用還原劑(CO、H2、C等)在焙燒過(guò)程中還原為金屬或低價(jià)金屬氧化物。氯化焙燒:將金屬氧化物或硫化物用氯化劑(Cl、NaCl、CaCl2等)在焙燒過(guò)程使之轉(zhuǎn)化氯化物。氧化焙燒:將金屬硫化物在氧化氣氛中進(jìn)行焙燒,使金屬硫化物中硫化物和砷等脫除,相應(yīng)地生成氧化物或相應(yīng)地酸鹽。熔解(鍛燒):使碳酸鹽或硫酸鹽高溫分解,使其生成氧化物及驅(qū)除結(jié)晶水與吸濕水的熱解離過(guò)程。對(duì)于鐵、銅、鈷、鎳等礦石,上述幾種方法均有應(yīng)用;而對(duì)于金礦石而言,氧化和氯化兩種焙燒方法應(yīng)用較多,用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn),處理難浸礦石的主要還是氧化焙燒。2、焙燒的基本原理黃鐵礦焙燒過(guò)程發(fā)生反應(yīng):氧不足時(shí):3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2氧充足時(shí):4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

焙燒產(chǎn)生紅棕色Fe2O3為多孔性焙砂,可使硫化物包裹金暴露易于金的氰化浸出。焙燒爐排出的煙氣必須回收,其反應(yīng)式為:

2SO2+2H2O+O2=2H2SO4砷黃鐵礦焙燒過(guò)程發(fā)生反應(yīng):氧不足時(shí):2FeAsS+5O2=Fe2O3+As2O3+2SO2氧充足時(shí):2FeAsS+6O2=Fe2O3+As2O5+2SO2若礦石或金精礦中存在堿金屬氧化物(如CaO)時(shí),會(huì)使焙燒過(guò)程中產(chǎn)生的SO2、As2O3或As2O5與之反應(yīng)生成硫酸鹽(或亞硫酸鹽)和砷酸鹽(或亞砷酸鹽),其反應(yīng)式為:

2CaO+2SO2+O2=2CaSO44CaO+As2O3+O2=Ca3(AsO4)2總之,硫化物在焙燒過(guò)程中可產(chǎn)生SO2、As2O3或As2O5從爐氣中排出,達(dá)到脫硫、脫砷的目的。若原料中存在堿金屬氧化物,會(huì)以硫酸鹽或砷酸鹽的形式滯留于原料中,但它們改變了化合形態(tài)。3、焙燒實(shí)踐略。二、加壓氧化氧化焙燒是處理復(fù)雜硫化礦的傳統(tǒng)方法,在焙燒過(guò)程中還要回收煙氣,以防止環(huán)境污染,造成成本增加。故采用氧化焙燒可采用加壓氧化。加壓氧化是在高溫(180~225℃)、高壓(氧分壓在500kPa左右)條件下,經(jīng)1~3小時(shí)的氧化使硫化物達(dá)到完全氧化,從而解離出金。1、加壓氧化機(jī)理:按照加壓氧化可有酸性加壓氧化和非酸性(中性或堿性)加壓氧化。酸性加壓氧化:此過(guò)程在壓力設(shè)備(高壓釜)中停留1~3小時(shí),即可完成。黃鐵礦和砷黃鐵礦的氧化反應(yīng):

4FeSO4+2H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+2H2O2HAsO2+O2+2H2O=2H3AsO4

生成的Fe3+和AsO3-4進(jìn)一步水解、沉淀:

Fe2(SO4)3+2H2O=2FeOHSO4+H2SO4Fe2(SO4)3+2H3AsO4+4H2O=2FeAsO4·2H2O+3H2SO4非酸性加壓氧化:非酸性加壓氧化分為中性和堿性加壓氧化,pH值一般為7~9,反應(yīng)過(guò)程是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程,一般情況下,對(duì)含碳酸鹽礦物較多的堿性礦石可考慮采用非酸性加壓氧化,可降低生產(chǎn)成本。對(duì)于鈷、砷礦石,其主要化學(xué)反應(yīng):

2CoAsS+10NaOH+13/2O2=2Co(OH)2+2Na3AsO4+2Na2SO4+3H2O2FeAsS+10NaOH+13/2O2=2Fe(OH)2+2Na3AsO4+2Na2SO4+3H2O生成的Fe(OH)2進(jìn)一步氧化:

2Fe(OH)2+1/2O2+H2O=2Fe(OH)3黃鐵礦總反應(yīng)為:

FeS2+8NaOH+15/2O2=4Na2SO4+2Fe(OH)3+H2O2、加壓氧化的工藝目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)非酸性加壓氧化的理論研究尚不夠完善,主要集中在酸性加壓氧化。氧化前的預(yù)處理:是用硫酸將原礦或浮選精礦中的碳酸鹽分解。另一個(gè)作用是保證足夠高的酸起始濃度,以利于加快起始氧化速度。加壓氧化:是該工藝主體作業(yè)。該過(guò)程在高壓釜中進(jìn)行,使硫化物和砷化物氧化成對(duì)氰化無(wú)害的硫酸鹽和砷酸鹽。氧化后礦漿的洗滌:一方面使硫化物氧化,另一方面可導(dǎo)致賤金屬和脈石礦物的溶解。洗滌系統(tǒng)的主要目的是在金回收之前,除去耗氧物質(zhì)和可能形成泥渣的鉛、鐵等。洗滌作業(yè)通常是在濃密機(jī)和過(guò)濾機(jī)中進(jìn)行。洗滌液的中和處理:中和系統(tǒng)一般分兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段用

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