黃金冶煉工藝流程

黃金冶煉工藝流程我國黃金資源儲量豐富，分布較廣，黃金冶煉方法很多。其中包括常規(guī)的冶煉方法和新技術(shù)。冶煉方法、工藝的改進(jìn)，促進(jìn)了我國黃金工業(yè)的發(fā)展。目前我國黃金產(chǎn)量居世界第五位，成為產(chǎn)金大國之一。黃金的冶煉過程一般為：預(yù)處理、浸取、回收、精煉。分為：焙燒法、化學(xué)氧化法、微生物氧化法、其他預(yù)處理方法。浸取分為物理方法、化學(xué)方法兩大類。其中，物理方法又分為混汞法、浮選法、重選法?；瘜W(xué)方法分為氟化法(又分：氟化助浸工藝、堆浸工藝)與非氟化法(又分：硫月尿法、硫代硫酸鹽法、多硫化物法、氯化法、石硫合劑法、硫鼠酸鹽法、澳化法、碘化法、其他無鼠提金法)。1.3溶解金的回收方法分為：鋅置換沉淀法、炭吸附法、離子交換法、其它回收方法。主要有全濕法，它包括電解法、王水法、液氯法、氯化法、還原法火法、濕法一火法2.礦石的預(yù)處理隨著金礦的大規(guī)模開采，易浸的金礦資源日漸枯竭，難處理金礦將成為今后黃金工業(yè)的主要資源。在我國已探明的黃金儲量中，有30%為難處理金礦。因此,難處理金礦的預(yù)處理方法成為當(dāng)前黃金工業(yè)提金的關(guān)鍵問題。難處理金礦，通常又稱為難浸金礦或頑固金礦，它是指即使經(jīng)過細(xì)磨也不能用常規(guī)的鼠化法有效地浸出大部分金的礦石。因此，通常所說的難處理金礦是對鼠化法而言的。焙燒是將種、睇硫化物分解，使金粒暴露出來，使含碳物質(zhì)失去活性。它是處理難浸金礦最經(jīng)典的方法之一。焙燒法的優(yōu)點是工藝簡單，操作簡便，適用性強，缺點是環(huán)境污染嚴(yán)重。含金神黃鐵礦一黃鐵礦礦石中加石灰石焙燒，可控制種和硫的污染；加堿焙燒可以有效固定S、As等有毒物質(zhì)。美國發(fā)明的在富氧氣氛中氧化焙燒并添加鐵化合物使種等雜質(zhì)進(jìn)入非揮發(fā)性種酸鹽中，國內(nèi)研發(fā)的用回轉(zhuǎn)窯焙燒脫神法，哈薩克斯坦研發(fā)的用真空脫神法以及硫化揮發(fā)法，微波照射預(yù)處理法，俄羅斯研發(fā)的球團法等都能有效處理含種難浸金礦石。2.2化學(xué)氧化法化學(xué)氧化法主要包括常壓化學(xué)氧化法和加壓化學(xué)氧化法。常壓化學(xué)氧化法是為處理碳質(zhì)金礦而發(fā)展起來的一種方法。常溫常壓下添加化學(xué)試劑進(jìn)行氧化，如常壓加堿氧化，在堿性條件下，將黃鐵礦氧化成Fe2(SO)3,種氧物、高鈕酸鹽、氯氣、高氯酸鹽、次氯酸鹽、鐵離子和氧等。加壓氧化是采用加氧和加熱的方法，通過控制化學(xué)反應(yīng)過程來使硫氧化。根據(jù)不同的反應(yīng)過程，可采用酸性或堿性條含種硫難處理金礦石或金精礦均能取得滿意效果。加壓氧化包括高壓氧化、低壓氧化和高溫加壓氧化。如加壓硝酸氧化法，用硝酸將種和硫氧化成亞種酸和硫微生物氧化又稱細(xì)菌氧化，它是利用細(xì)菌氧化礦石中包裹了金的硫化物和種化物而將金裸露出來的一種預(yù)處理方法。目前，細(xì)菌浸出可用于處理礦石和精礦，對精礦一般采用攪拌浸出，對于低品位礦石則多采用堆浸。所使用的細(xì)菌最適宜的是氧化亞鐵硫桿菌，目前已在工業(yè)上獲得應(yīng)用。氧化亞鐵硫桿菌的主要特性是嗜酸需要氧氣，生長的主要條件是酸性環(huán)境，能在pH1.5~4.0范圍內(nèi)生長，最佳pH為1.7~2.4,生長的最佳溫度為28~35C,需要氧氣是這種細(xì)菌的一個重要特性，在培養(yǎng)及使用過程中，必須有氧氣存在。氧化亞鐵硫桿菌為化能自養(yǎng)菌，即它以硫化物、元素硫、硫酸亞鐵、硫代硫酸鹽及其它低價硫的化合物氧化過程中釋放出的能量為能源，并以空氣中的二氧化碳為養(yǎng)分合成菌體進(jìn)行繁殖。3.2其他預(yù)處理方法石灰一壓縮空氣預(yù)處理法可以替代焙燒法，用以處理含黃鐵礦和神黃鐵礦的金礦石，能使種形成惰性組分留在殘渣中。炭浸法和炭氯法是處理碳質(zhì)難浸金礦石的直接方法。炭浸法即在有活性炭存在時對礦石進(jìn)行浸出。炭氯法是將氯氣和活性炭同時加入到礦漿中，金溶解并轉(zhuǎn)化成金氯配合物，金的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，通常情況下不與酸、堿反應(yīng)，但與混合酸和一些特殊試劑反應(yīng)生成可溶性配合物。從含金礦石中提取金的方法有多種，具體選擇哪種方法取決于礦石的化學(xué)組成、礦物組成、金的賦存狀態(tài)及對產(chǎn)品的要求。物理方法物理方法分為混汞法、重選法、浮選法?；旃ɑ旃ㄊ腔厥沾至误w金的有效方法。該方法是將含黃金的礦石與汞碾磨，使Au溶于汞中成金汞齊，再將汞蒸發(fā)便得到粗金。混汞法提金收率在50%—60%之間。該法對高品位黃金礦處理比較適合，不適于端金礦、神睇金礦。重選法重選法是利用黃金與脈石的密度差異進(jìn)行重力分選的方法，是人們從金礦中回收黃金的最古老的方法。重選法在脈金礦的選礦或提取工藝中，主要用于磨礦回路回收粗粒單體金。對砂礦的提金該法占主導(dǎo)，砂礦經(jīng)粗選后須再采用重選、磁選、電選或由這些方法組成的聯(lián)合流程精選，最后采用火法冶煉獲得成色為85%—92%的成品金。浮選法煉低品位金礦和金礦尾礦常用此法，該法對含金、銅、鉛、鋅的硫化礦也適用。浮選法關(guān)鍵在于捕收劑的選擇?；瘜W(xué)方法化學(xué)方法分為氟化法(又分：氟化助浸工藝、堆浸工藝)與非氟化法(又分：硫月尿法、硫代硫酸鹽法、多硫化物法、氯化法、石硫合劑法、硫氟酸鹽法、澳化法、碘化法、其他無鼠提金法)。氟化助浸工藝氟化助浸工藝主要有富氧浸出和液相氧化劑輔助浸出，如添加過氧化氫或高鈕酸鉀，O富氧浸出和過氧化物助浸。添加氧化劑可提高金的浸出率，縮短浸出時問，減少氟化物消耗。因此，在氟化浸出過程中，通過改善供氧條件，如加大充氣量，充氧，加氧炭浸和加氧樹脂浸出等提高礦漿中溶解氧的含量，從而提高金的浸出效果。氨鼠助浸。在氟化時加入氨，使Au在形成Au(CN)2-的同時生成銅氨配離子Cu(NH3)4+,有利于金的浸出和銅的沉淀，而且使氟化物得到有效利用。加溫加壓助浸。將壓縮空氣以射流狀態(tài)均勻彌散到礦漿中，形成強力旋攪，使固、液、氣三相充分接觸，使浸出所需的氧氣和氟化物迅速擴散到礦物表面并發(fā)生氟化反應(yīng)。加溫加壓可縮短浸出時間，顯著提高金浸出率。還可沉淀可溶性的硫化物及其他金屬離子，從而提高金的浸出率。堆浸工藝通常，由于礦石平均品位低，堆浸浸出率較低(50%?70%),但由于堆浸為大規(guī)模生產(chǎn)，而且可通過改進(jìn)制粒和噴淋方法，強化微生物作用，添加強化試劑、純氧口。另外，浸出設(shè)備的改進(jìn)也可提高浸出率。浸出槽有機械攪拌槽和空氣攪拌槽，目前，氟化廠一般采用機械攪拌槽，且采用雙葉輪攪拌以及大直徑低速葉輪攪拌。堆浸法工藝成熟，流程簡單，成本低，但是對礦石適應(yīng)性差，浸出速度慢，周期長，氟化物耗量高，廢液嚴(yán)重污染環(huán)境，且易受銅、鐵、鉛、鋅、硫和種等雜質(zhì)的干擾。硫月尿法硫月尿提金方法較多，常見的有硫月尿鐵漿法、硫月尿炭漿法、離子交換樹脂法、鋅粉(鋁粉，鉛粉)置換法、電積法、溶劑萃取法等，工業(yè)上應(yīng)用較多的是硫月尿鐵漿法、鋅粉(鋁粉)置換法。用硫月尿提金，溶金速度快，比氟化法快4-5倍，可避免浸出過程中出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象；選擇性高，對一些難選難浸礦石浸出率高。缺點是它不適宜處理含堿性脈石較多的礦石，而且價格較貴，從貴液中回收金的工藝尚不成熟比。硫月在酸性介質(zhì)中，F(xiàn)e3+作氧化劑，金與硫月尿形成配合物。硫月尿一金配合陽離子適于用溶劑萃取法和離子交換法回收。硫月尿鐵漿法是在浸出的同時向礦漿中插入鐵板或鐵棒置換金，定期提取鐵板并將表面金泥洗掉后再反復(fù)此過程。它與炭漿法都是在浸出的同時進(jìn)行置換，有利于縮短流程，缺點是酸耗和置換材料消耗[Mi。硫代硫酸鹽法硫代硫酸鹽浸出法是基于堿性條件下，金能與硫代硫酸鹽形成穩(wěn)定的配合物催化作用下，金的溶解速度可提高17?19倍。該法特別適于處理含銅、鈕、神的難處理金礦石及碳質(zhì)金礦。該法速度快，無毒，對雜質(zhì)不敏感，金浸出率高，但硫代硫酸鹽耗量高，不穩(wěn)定，所以至今尚未推廣應(yīng)用。多硫化物法SSSS-的多硫化物與合適的氧化劑，通過多硫離子自身的岐化作用與金反應(yīng)生成配合物。多硫化物一般為多硫化鈉、多硫化鈣、多硫化錢等。該法適于處理含神、睇的含金硫化礦精礦。多硫化物的特點是選擇性強，浸出速度快，氯化法利用的是氯的強氧化性。在金一氯一水體系中，金被氯化而發(fā)生氧化并與氯離子配合進(jìn)入溶液，故亦稱水氯化法。氯在浸出過程中既為氧化劑又為絡(luò)合劑。所采用的氯化物主要是氯氣、次氯酸、氯酸鹽等。氯化法有多種形式，如空氣氧化一氯化浸金法，處理含種碳質(zhì)金礦，金浸出率達(dá)94%;焙燒一氯化浸收在同一系統(tǒng)中進(jìn)行；閃速氯化法，對傳統(tǒng)的水溶液氯化法進(jìn)行改進(jìn)，使通入的氯氣高度分散，可提高6%的金提取率，并降低25%的氯氣消耗；電化學(xué)氧化法，在礦漿中加入氯化鈉然后通電，利用電解產(chǎn)生的次氯酸鹽使碳質(zhì)礦石氧化。石硫合劑法石硫合劑法的原理是電化學(xué)一催化原理。該法為我國首創(chuàng)，可浸出含碳、神、銅、睇、H溫常壓下，在堿性介質(zhì)中與金形成穩(wěn)定的配離子，實際上是多硫化物浸金與硫代硫酸鹽浸金的聯(lián)合作用，具有無毒、浸金速率快、對設(shè)備和材質(zhì)要求不高等優(yōu)點。硫氟酸鹽法硫氟酸鹽具有溶解金的能力。在酸性條件下，以MnO2作氧化劑，SCN作配合劑，由它再將金、銀氧化成可溶性配離子。此法金浸出率高，反應(yīng)速率快，不污染環(huán)境。澳化法和碘化法出與氯一氯化物浸出相似。漠化法的特點是浸出快，金回收率高，試劑無毒，藥劑費用與金礦石時，省去了預(yù)中和處理工序，是一種極有前途的綠色提金工藝。碘是一種氧化性很強的氧化劑。金在碘化物一碘溶液中的電化學(xué)反應(yīng)為：00與氟化物相比，碘無毒，適用pH范圍寬，可在低濃度下從礦石中浸出金。但碘價格昂貴，其他無鼠提金法其他非鼠試劑浸金法還有生物有機試劑法，如氨基酸類、類氟化合物和腐植酸類等。氨基酸類分子在適合的氧化劑如高鈕酸鉀作用下可利用其分子中的氮氧配位原子與金形成有利的可溶性螯合物，使金溶解。類氟化合物有丙二月青、澳鼠、硫氟化物、氨基酸鈣等，這些藥劑的毒性比氟化物的要小。腐植酸類試劑來源廣泛，價格便宜，一般在pH值為10后的改性腐植酸比天然腐植酸的浸金能力高15?19倍，金浸出率可達(dá)87%。生物有機試劑來源廣泛，成本低,無環(huán)境污染，對就地浸出和堆浸有廣闊應(yīng)用前景。工業(yè)試驗表明，氨基酸及腐植酸的堆浸成本比氟化物堆浸成本略高，但明顯比硫月尿的低。溶解金的回收一般采用鋅置換法和炭吸附法，樹脂吸附技術(shù)也開始用于工業(yè)生產(chǎn)。分為：鋅置換沉淀法、炭吸附法、離子交換法、其它回收方法。鋅置換沉淀法度快，金滯留量小。該法的主要缺點是只能用在澄清液中，因而需要對礦漿進(jìn)行高成本低效率的固液分離，并需在置換前對澄清液減壓脫氧。但是在處理Ag：Au大于10:1的礦石時，回收大量銀需傳輸洗提和再生的炭量很大；處理金銀含量均很高的礦石時，若相當(dāng)換的雜質(zhì)時，回收一定量的金屬，需處理的礦漿和溶液體積較小，減少了固液分離和減壓脫氧的負(fù)荷當(dāng)提金廠規(guī)模小。每天回收的金量小于800g時，由于炭的洗提與再生成本比較高，炭吸附廠的總成本不甚合理。炭吸附法包括炭吸附法(CIP)與炭浸出法(CIL)。CIP是在浸出完成后將活性炭加入專門的吸附槽中。從礦漿中吸附金，吸附時間大約為浸出時間的l/5;CIL則是把炭加在浸出槽中吸附金。實踐中往往采用二者某種形式的結(jié)合。即在浸出過程的某一點加八活性炭，與低品位礦石堆浸提金技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的另一種炭吸附技術(shù)炭柱法(CIC)迅回收金的主要手段。CIC法是將活性炭填充在吸附柱中，使浸出液通過柱中的炭層吸附回收其中的金。離子交換法吸附金，因而不能