黃金冶煉工藝流程

黃金冶煉工藝流程我國(guó)黃金資源儲(chǔ)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(guó)黃金工業(yè)的發(fā)展.目前我國(guó)黃金產(chǎn)量居世界第五位，成為產(chǎn)金大國(guó)之一.黃金的冶煉過(guò)程一般為:預(yù)處理、浸取、回收、精煉.1。黃金冶煉工藝方法分類(lèi)1.1礦石的預(yù)處理方法分為：焙燒法、化學(xué)氧化法、微生物氧化法、其他預(yù)處理方法。1。2浸取方法浸取分為物理方法、化學(xué)方法兩大類(lèi)。其中，物理方法又分為混汞法、浮選法、重選法?；瘜W(xué)方法分為氤化法（又分：氤化助浸工藝、堆浸工藝）與非氤化法（又分：硫脲法、硫代硫酸鹽法、多硫化物法、氯化法、石硫合劑法、硫氤酸鹽法、漠化法、碘化法、其他無(wú)氤提金法）。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。1.4精煉方法主要有全濕法，它包括電解法、王水法、液氯法、氯化法、還原法火法、濕法一火法聯(lián)合法。2。 礦石的預(yù)處理隨著金礦的大規(guī)模開(kāi)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(guó)已探明的黃金儲(chǔ)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(wèn)題。難處理金礦，通常又稱(chēng)為難浸金礦或頑固金礦，它是指即使經(jīng)過(guò)細(xì)磨也不能用常規(guī)的氤化法有效地浸出大部分金的礦石。因此，通常所說(shuō)的難處理金礦是對(duì)氤化法而言的。2。1焙燒法焙燒是將砷、銻硫化物分解，使金粒暴露出來(lái)，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(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，適用性強(qiáng)，缺點(diǎn)是環(huán)境污染嚴(yán)重。含金砷黃鐵礦一黃鐵礦礦石中加石灰石焙燒，可控制砷和硫的污染；加堿焙燒可以有效固定S、As等有毒物質(zhì)。美國(guó)發(fā)明的在富氧氣氛中氧化焙燒并添加鐵化合物使砷等雜質(zhì)進(jìn)入非揮發(fā)性砷酸鹽中，國(guó)內(nèi)研發(fā)的用回轉(zhuǎn)窯焙燒脫砷法，哈薩克斯坦研發(fā)的用真空脫砷法以及硫化揮發(fā)法，微波照射預(yù)處理法，俄羅斯研發(fā)的球團(tuán)法等都能有效處理含砷難浸金礦石。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(lái)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，砷氧化成As(OH)3和As203,后者進(jìn)一步生成砷酸鹽，可以脫除。主要的氧化劑有臭氧、過(guò)氧化物、高錳酸鹽、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(guò)控制化學(xué)反應(yīng)過(guò)程來(lái)使硫氧化。根據(jù)不同的反應(yīng)過(guò)程，可采用酸性或堿性條件。加壓氧化法具有金回收率高(90%?98%)、環(huán)境污染小、適應(yīng)面廣等優(yōu)點(diǎn)，處理大多數(shù)含砷硫難處理金礦石或金精礦均能取得滿(mǎn)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，用硝酸將砷和硫氧化成亞砷酸和硫酸，使包裹金充分解離，金的浸出率在95%以上，缺點(diǎn)是酸耗較高。2.3微生物氧化法微生物氧化又稱(chēng)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砷化物而將金裸露出來(lái)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(duì)精礦一般采用攪拌浸出，對(duì)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(zhǎng)的主要條件是酸性環(huán)境，能在pH1。5?4.0范圍內(nèi)生長(zhǎng)，最佳pH為1.7?2.4，生長(zhǎng)的最佳溫度為28?35°C,需要氧氣是這種細(xì)菌的一個(gè)重要特性，在培養(yǎng)及使用過(guò)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(jià)硫的化合物氧化過(guò)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。2。 4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砷黃鐵礦的金礦石，能使砷形成惰性組分留在殘?jiān)?。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(shí)對(duì)礦石進(jìn)行浸出。炭氯法是將氯氣和活性炭同時(shí)加入到礦漿中，金溶解并轉(zhuǎn)化成金氯配合物，然后在炭粒表面還原成金屬金。浸出后，從礦漿中篩出載金炭并回收金，金回收率達(dá)90%。3。 浸取金的化學(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(duì)產(chǎn)品的要求。3。1物理方法物理方法分為混汞法、重選法、浮選法。3.1。 1混汞法混汞法是回收粗粒單體金的有效方法.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(duì)高品位黃金礦處理比較適合,不適于碲金礦、砷銻金礦。3.1。 2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(duì)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%一92%的成品金。3.1。 3浮選法浮選法是一種重要而有效的富集金屬礦的方法。該法很適宜回收0。84mm的金粒.冶煉低品位金礦和金礦尾礦常用此法，該法對(duì)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.3。2化學(xué)方法化學(xué)方法分為氤化法(又分：氤化助浸工藝、堆浸工藝)與非氤化法又分：硫脲法、硫代硫酸鹽法、多硫化物法、氯化法、石硫合劑法、硫氤酸鹽法、漠化法、碘化法、其他無(wú)氤提金法)。3.2。1氧化助浸工藝氤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(guò)氧化氫或高錳酸鉀，氨氤助浸，加溫加壓助浸，加Pb(NO3)2助浸等。富氧浸出和過(guò)氧化物助浸。添加氧化劑可提高金的浸出率，縮短浸出時(shí)問(wèn)，減少氤化物消耗。因此，在氤化浸出過(guò)程中，通過(guò)改善供氧條件，如加大充氣量，充氧，加氧炭浸和加氧樹(shù)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。氨氤助浸。在氤化時(shí)加入氨，使Au在形成Au(CN)2-的同時(shí)生成銅氨配離子Cu(NH3)4+，有利于金的浸出和銅的沉淀，而且使氤化物得到有效利用。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(qiáng)力旋攪，使固、液、氣三相充分接觸，使浸出所需的氧氣和氤化物迅速擴(kuò)散到礦物表面并發(fā)生氤化反應(yīng).加溫加壓可縮短浸出時(shí)間，顯著提高金浸出率.加Pb(N03)2助浸.浸出過(guò)程中加入Pb(N03)2，不但可使鈍化的金粒表面恢復(fù)活性，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。3。2。2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(guò)改進(jìn)制粒和噴淋方法，強(qiáng)化微生物作用，添加強(qiáng)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(jī)械攪拌槽和空氣攪拌槽，目前,氤化廠(chǎng)一般采用機(jī)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(jiǎn)單，成本低,但是對(duì)礦石適應(yīng)性差，浸出速度慢,周期長(zhǎng)，氤化物耗量高，廢液嚴(yán)重污染環(huán)境，且易受銅、鐵、鉛、鋅、硫和砷等雜質(zhì)的干擾。3。2。3硫腿法硫脲提金方法較多,常見(jiàn)的有硫脲鐵漿法、硫脲炭漿法、離子交換樹(shù)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)用較多的是硫脲鐵漿法、鋅粉(鋁粉)置換法.用硫脲提金，溶金速度快，比氤化法快4—5倍，可避免浸出過(guò)程中出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象；選擇性高，對(duì)一些難選難浸礦石浸出率高。缺點(diǎn)是它不適宜處理含堿性脈石較多的礦石，而且價(jià)格較貴，從貴液中回收金的工藝尚不成熟比.硫脲浸金的基本反應(yīng)式為：Au+Fe3++2SC(NH2)2=Au(SC(NH2)2++Fe2+在酸性介質(zhì)中，F(xiàn)e3+作氧化劑，金與硫脲形成配合物.硫脲一金配合陽(yáng)離子適于用溶劑萃取法和離子交換法回收。硫脲鐵漿法是在浸出的同時(shí)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(guò)程。它與炭漿法都是在浸出的同時(shí)進(jìn)行置換，有利于縮短流程，缺點(diǎn)是酸耗和置換材料消耗高.3。2.4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Au(S2O3)23-。為防止S2O32-分解，常加入SO2或亞硫酸鹽作穩(wěn)定劑.研究表明，在Cu2+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、錳、砷的難處理金礦石及碳質(zhì)金礦。該法速度快，無(wú)毒，對(duì)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。3。2.5多硫化物法利用含多硫螯合離子S22-、S23-、S24-、S25-的多硫化物與合適的氧化劑，通過(guò)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、多硫化銨等。該法適于處理含砷、銻的含金硫化礦精礦。多硫化物的特點(diǎn)是選擇性強(qiáng)，浸出速度快，浸出周期短，金浸出率高達(dá)80%?99%.該法的缺點(diǎn)是熱穩(wěn)定性差，分解產(chǎn)生硫化氫和氨氣，對(duì)環(huán)境有污染，對(duì)設(shè)備密閉性要求高.3.2。 6氯化法氯化法利用的是氯的強(qiáng)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(chēng)水氯化法。氯在浸出過(guò)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，處理含砷碳質(zhì)金礦，金浸出率達(dá)94%；焙燒一氯化浸金法，金浸出率達(dá)98%，比直接氯化浸金法高4%；炭氯浸金法，可使礦石預(yù)處理、浸出與回收在同一系統(tǒng)中進(jìn)行；閃速氯化法，對(duì)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。3.2.7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(guó)首創(chuàng)，可浸出含碳、砷、銅、銻、鉛等的難處理礦石所用試劑為廉價(jià)的石灰或Ca(OH)2與硫磺及適當(dāng)添加劑的混合物，常溫常壓下，在堿性介質(zhì)中與金形成穩(wěn)定的配離子，實(shí)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(wú)毒、浸金速率快、對(duì)設(shè)備和材質(zhì)要求不高等優(yōu)點(diǎn)。3。2。8硫氰酸鹽法硫氤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，利用SCN-與Au的較強(qiáng)的配位能力，MnO2可先將SCN-氧化為可溶于水的(SCN)2，然后由它再將金、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。3.2。 9漠化法和碘化法金在漠一漠化物溶液中的溶解反應(yīng)為：2Au+3Br2=2AuBr3。漠一漠化物浸出與氯一氯化物浸出相似。漠化法的特點(diǎn)是浸出快，金回收率高，試劑無(wú)毒,藥劑費(fèi)用與氯化法相差不大.對(duì)pH變化的適應(yīng)性強(qiáng)，環(huán)保設(shè)施費(fèi)用低，試劑可循環(huán)利用.在處理難浸金礦石時(shí)，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(qiáng)的氧化劑.金在碘化物一碘溶液中的電化學(xué)反應(yīng)為：陽(yáng)極：Au+2I-=AuI2+e；陰極：I3-+2e一3I-；

總反應(yīng)式：2Au+I-+I3-=2AuI2-。金碘配合物強(qiáng)度比金氤配合物的差，但比漠的、氯的、硫氤化物的、類(lèi)氤酸鹽的要強(qiáng)。與氤化物相比碘無(wú)毒，適用pH范圍寬，可在低濃度下從礦石中浸出金.但碘價(jià)格昂貴,生產(chǎn)成本高。3。2。10其他無(wú)氰提金法其他非氰試劑浸金法還有生物有機(jī)試劑法，如氨基酸類(lèi)、類(lèi)氤化合物和腐植酸類(lèi)等.氨基酸類(lèi)分子在適合的氧化劑如高錳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(lèi)氤化合物有丙二腈、漠氤、硫氤化物、氨基酸鈣等，這些藥劑的毒性比氤化物的要小.腐植酸類(lèi)試劑來(lái)源廣泛，價(jià)格便宜,一般在pH值為10以上的堿性條件和有氧化劑存在條件下，使浸出液中金質(zhì)量濃度達(dá)10mg/L.經(jīng)磺化或硝化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(jī)試劑來(lái)源廣泛，成本低,無(wú)環(huán)境污染，對(duì)就地浸出和堆浸有廣闊應(yīng)用前景。工業(yè)試驗(yàn)表明，氨基酸及腐植酸的堆浸成本比氤化物堆浸成本略高，但明顯比硫脲的低.4溶解金的回收方法溶解金的回收一般采用鋅置換法和炭吸附法，樹(shù)脂吸附技術(shù)也開(kāi)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。4。1鋅置換沉淀法鋅置換沉淀法也稱(chēng)為Merrill-Crowe法.金的回收率一般可達(dá)97。5%以上，且反應(yīng)速度快，金滯留量小。該法的主要缺點(diǎn)是只能用在澄清液中，因而需要對(duì)礦漿進(jìn)行高成本低效率的固液分離，并需在置換前對(duì)澄清液減壓脫氧。但是在處理Ag：Au大于10：1的礦石時(shí)，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(shí)，若相當(dāng)金濃度大于10—15g/L，而叉無(wú)影響鋅置換的雜質(zhì)時(shí)，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(chǎng)規(guī)模小。每天回收的金量小于800g時(shí),由于