我國黃金冶煉方法的進(jìn)展

中國黃金資源豐富，分布廣泛，黃金精煉方法多種。其中包括常規(guī)的冶煉方法和新技術(shù)。冶煉方法的改進(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。我國的某些冶煉黃金的技術(shù)還達(dá)到了世界先進(jìn)水平。大體說來,全世界黃金冶煉方法分為物理方法和化學(xué)方法兩大類,下面就黃金冶煉方法作簡要的綜述。1物理方法1.1方法1.1.1粗金的成金與汞的分離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?；旃ㄌ峤鹗章试?0%～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。1.1.2金?；厥辗ń鹆；ǜ∵x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。1.1.3粗粒單體金的制備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%～92%的成品金。1.2優(yōu)缺點(diǎn)比較試驗(yàn)表1對(duì)上述三種從金礦中提取Au的物理方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較。分析表1可知,三種方法各有千秋,但混汞法危險(xiǎn)性大,易造成環(huán)境污染,相比而言,浮選法似乎好些。2化學(xué)方法2.1化學(xué)方法2.1.1利用氰化金回收金據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),當(dāng)前我國采用氰化法生產(chǎn)黃金的產(chǎn)量占全國黃金總產(chǎn)量的60%以上。氰化法的原理是:將磨細(xì)的礦石用NaCN溶液浸泡,并通入空氣,加入生石灰或NaOH調(diào)節(jié)PH值在11～13之間使單質(zhì)金溶解于溶液中,溶液分離后,對(duì)液相采用鋅置換法(或炭浸法、炭降法、堆浸法、離子交換樹脂吸附法、一步電積法等法)從氰化金中回收金。具體反應(yīng)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氰化法提金的產(chǎn)率高達(dá)90%以上。該法適合混汞后的尾礦和含金品位在5g/t～20g/t的礦石的處理。也能應(yīng)用于硫化礦石等耗氧性難處理礦石。但對(duì)含砷、含碲金礦難以氰化,對(duì)炭質(zhì)金礦和含銅量高的金礦收率也低。2.1.2au[csnh22++e2硫脲法是一種無氰提金且有推廣前景的方法。原理是金溶解在酸性硫脲溶液中形成配合物,反應(yīng)式為: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質(zhì)(如HCl、H2SO4、HNO3等)中進(jìn)行(PH<1.5),通常用Fe3+作氧化劑。實(shí)驗(yàn)表明,在硫脲的酸性溶液中,在氧化劑的作用下,金的浸出率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氰化鈉溶液的浸出率,對(duì)于用硫脲法難浸的金礦,大多傾向于預(yù)處理,對(duì)于毒砂礦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化物法工業(yè)應(yīng)用用多硫化物浸取含金硫化精礦,金的浸出率為93%。多硫化物法在工業(yè)應(yīng)用方面尚未取得突破,仍處于開發(fā)階段。最近,有人提出一種新型無氰提金技術(shù)即石硫合劑法,從高鉛金精礦中浸出金,采用二段浸出工藝,金的浸出率可達(dá)99%。2.1.4硫代硫酸鹽as法硫代硫酸鹽、多硫化鈉可用作浸金溶劑來直接浸金,反應(yīng)式為: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在無氰提金研究中,由于硫代硫酸鹽法是在堿性介質(zhì)中浸出金,因而它優(yōu)越于氯化法和硫脲法,該法在美國曾用于處理含金硫化銅精礦,金的浸出率達(dá)90%。目前該法在國內(nèi)尚處于研究階段,需要進(jìn)一步完善和推廣應(yīng)用。2.1.5cl2-生物炭法氯化法是無氰提金方法之一,也是最早的化學(xué)提金方法之一,操作方法為:向磨細(xì)的礦石中通入Cl2,產(chǎn)生一種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。該法目前尚處于工程化研究階段。為了該工藝能早日用于生產(chǎn),必須大力開發(fā)廉價(jià)和能再生的氯化劑,降低其消耗,解決好設(shè)備腐蝕等問題。2.1.6+6nahs+3h2dmh的化相與氯相似,溴是一種較強(qiáng)的浸金劑,其反應(yīng)式為:4Au+3Br2(DMH)+10NaBr+6H2O==4NaAuBr4+6NaOH+3H2(DMH)4Au+3Br2(DΜΗ)+10ΝaBr+6Η2Ο=4ΝaAuBr4+6ΝaΟΗ+3Η2(DΜΗ)式中DMH表示脫溴二甲基乙丙酰脲,溴化法也是一種無氰提金法。溴化法和氰化法二者費(fèi)用差不多,但溴化法具有溶解速度快和回收費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn),預(yù)計(jì)其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比氰化法優(yōu)越。該法的研究較為活躍,其工業(yè)應(yīng)用還得進(jìn)一步研究。2.1.7碘鹽的回收利用碘法具有提金的潛力,碘無毒,與金形成穩(wěn)定的配合物?？梢栽诘蜐舛认聫牡V石中浸金,它能透過巖石,尤其是覆蓋層。碘很難被脈石吸附,其反應(yīng)式為:2Au+I?+I3?==2AuI2?2Au+Ι-+Ι3-=2AuΙ2-用碘與碘鹽反應(yīng)生成三碘配合物來氧化礦石中的金,而碘鹽由含有食鹽的飽和碘溶液與賤金屬硫化物反應(yīng)生成。浸出的金用活性炭回收,碘鹽用隔膜電解方法再生。碘法的應(yīng)用有待于開發(fā)。2.1.8預(yù)處理方案的確定熱酸鹽提金法是根據(jù)含金物料組成的物理化學(xué)性質(zhì)差異判斷不同物料的化學(xué)反應(yīng),提出不同的預(yù)處理方案。其工藝要點(diǎn)是按照經(jīng)處理后物料的不同性質(zhì),在特定的溫度、壓力和濃度條件下采用普通的化學(xué)試劑(HCl、HNO3、NaOH等),直接從相應(yīng)物料中提取高純度黃金,其成色達(dá)99.9%以上,目前熱酸鹽提金技術(shù)應(yīng)用條件已成熟。2.2不同方法收率結(jié)果分析表2對(duì)上述各種從金礦中提取Au的化學(xué)方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較。分析表2可知,各種方法各具千秋,如氰化法收率高,但危險(xiǎn)性大,且易造成環(huán)境污染,而硫脲法危險(xiǎn)小,但成本高,等等?？傊?目前人們尚未找到非常理想的化學(xué)冶金法。3一些金融技術(shù)的介紹3.1金礦的提取難處理金礦是指金被硫化物、砷化物、脈石包裹或在浸金過程中砷、銻、炭等有害物干擾,難以用常規(guī)的氰化法提取黃金的金礦。通過預(yù)處理以后的礦石方可采用常規(guī)的方法提金。常用的預(yù)處理方法有:氧化焙燒、還原焙燒、硫化焙燒、化學(xué)氧化、生物氧化法(包括BIOX法、MINBAC法、BcuTech法)、加壓氧化法以及專門處理銻礦物的高壓低堿氧化法,等等。3.2溶解金回收方法溶解金的回收方法有鋅置換法、炭吸附法(包括炭浸CIL法、炭漿CIP法)、離子交換樹脂吸附法(RIP)、萃取法等。3.3黃金精煉黃金的精煉提純方法主要有全濕法(它包括電解法、王水法、液氯法、氯化法、還原法火法、濕法—火法聯(lián)合法)。3.4黃金解吸金的解吸方法有扎德拉法(Zadra)、無氰解吸法、英美研究實(shí)驗(yàn)室(AARL)解