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黄金提纯技术详解与工艺流程大全.pdf

黄金提纯技术详解与工艺流程大全

小水媛媛
2011-04-16 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《黄金提纯技术详解与工艺流程大全pdf》,可适用于工程科技领域

第一章黄金粗炼技术第一节炼金原料根据矿石性质不同各选金厂有不同的工艺流程。选矿产品供给炼金的主要原料有氰化金泥、重砂、汞膏、钢绵或炭纤维阴极电积金、焚烧后的载金炭灰、硫酸烧渣金泥、硫脲金泥、含金废料等其组成是不同的。一、氰化金泥在氰化法提金中用锌粉或锌丝从含金的贵液中置换得到的一种含富金银的近似黑色的泥状沉淀物叫氰化金泥。由于矿石性质和含杂的不同金泥成分变化也很大所含贱金属主要是锌、铅、铜大致组分为金!"#$"#银!#$#锌!"#$"#铅#$"#铜’#$!#二氧化硅’#$’"#硫化物!#$(#钙!#$#铁")*#$#有机物!#$!"#水’#$*"#。金泥的成分对炼金工艺的选择起着决定的作用。金泥中锌主要来自置换过程中的过量加入的锌粉或锌丝铅主要来自置换时加入的铅盐(如醋酸铅、硝酸铅等)铜主要来自矿石一部分被氰化物溶解的铜又被锌置换后而留在金泥中金泥中铁、硫、二氧化硅等主要来自矿石这些成分含量多少取决于置换前贵液净化的程度。二、重砂重砂也称作毛金。它是用重选法获得的富含金的物料。重砂中金颗粒比较大经人工淘洗后含金可过"#以上主要杂质为铁、石英和硫化物矿物。冶炼前在",左右的温度下焙烧脱硫。三、汞膏汞膏也称作汞齐。它是用混汞法提金过程中得到的一种金与汞的合金。送去炼金前的汞膏已挤去多余的汞。汞膏中主要含有金与汞有时还夹有一些矿砂。汞膏含金一般为"#$*"#。汞膏经蒸馏处理即得海绵金(蒸馏渣)含金约("#$"#有的高达"#并含银、汞、铜、铁等金属及二氧化硅。·*!!·第一章黄金粗炼技术四、钢绵或炭纤维阴极电积金它是用堆浸炭吸附法、炭浆法、树脂矿浆法提金中解吸贵液电积的阴极产物含有钢绵残留物铜、锌等杂质一般经电积产出的载金钢绵中金与钢绵的重量比从!"#$!到"#$!有的甚至高达’$!。五、载金炭灰在含有溶解金的低品位废液矿浆、含有可溶性金的废渣(如土氰化渣)、采用氰化物作抑制剂的含金多金属分离的浮选矿浆中因含金品位低所用活性炭成本较高所以采用焦炭吸附金然后将吸附金的焦炭焚烧得到的炭灰称作载金炭灰。六、硫酸烧渣金泥它是由化工厂的含金硫酸烧渣经再磨、焙烧、氰化后用锌置换得到的产物。由于烧渣的金品位低(’"()!’*,)浸出率不高其金泥品位低。七、硫脲金泥硫脲金泥是用硫脲铁浸出(!!)从金精矿中提取的。特点是金泥量大含铁、铜、铅等杂质多并夹杂着矿泥金品位很低难于直接造渣熔炼。还有各种含有废旧物料都是炼金的原料。第二节金泥的火法工艺火法工艺主要包括酸溶、焙烧和熔炼三步。一、酸溶所谓酸溶就是以稀硫酸(!’)!()溶液为溶剂洗涤、溶解金泥使金泥中可溶于稀硫酸的成分溶解而从金泥中分离出来。锌易溶于稀硫酸:’!!!(’("铜等可溶性物质也被溶解金泥中的银也有可能少量溶解。由于酸溶时产生大量氢气所以酸溶操作须在有机械搅拌装置的槽子中进行槽上应有烟罩使氢气及时排出。为了减少金泥中的锌量酸洗前先用筛子把较粗的锌粒、锌丝筛去。为了防止反应过剧而引起喷溅加入稀硫酸不宜过快并应加入冷水降温。若金泥含有砷则会产出砷化氢氰化氢气体这些都是剧毒气体所以酸溶槽必须密封并设有烟罩。·’!!·第八篇黄金冶炼技术硫酸的消耗量一般为锌重量的!"#倍。酸溶时间一般为$澄清为$。经硫酸酸溶后的金泥成分发生显著变化表’!’!为某厂用硫酸处理后氰化金泥成分的变化。从表’!’!中可看出经硫酸溶解后金泥中金含量明显增加锌明显降低而铅含量也升高这是因为铅以硫酸铅形态留在渣中。表’!’!用硫酸处理后氰化金泥成分的变化(()试样号)*),*其他!!"$#"!""#"!"$""$"!""!"$余量!"#"!"#"$!""""$"!"$#""$余量分子为原金泥成分分母为酸处理后浸出渣成分。在某些情况下用$!($(的盐酸溶液代替硫酸。此时除锌外几乎全部铅、钙也都可溶解。因此盐酸浸出渣中贵金属的含量高于硫酸浸出渣中的含量。盐酸处理后渣成分变化见表’!’。表’!’用$!($(盐酸溶液处理后氰化金泥成分的变化(()试样号)*),*!"$""""!"""$!"#!"#"#!!"#""##"""#"""#$!"#$"!"!"$"#""$!"$""#分子为原金泥成分分母为盐酸处理后浸出渣成分。处理含铜金矿所得的氰化金可含$(*。金属铜不溶于硫酸和盐酸。所以这种氰化金泥进行酸处理不能制出适合下一步处理的合格产品。因此高铜金泥先用硫酸除锌然后再用硫酸进行浸出并加入一些氧化剂一硝酸铵(:$)、二氧化锰以及氯化铁等。除铜之外也有少量贵金属溶解。用金属铁沉淀出贵金属。氧化浸出可使氰化金泥中的含铜量降低到!((。经酸溶后进行液固分离金泥再经水洗压滤后金泥成为滤饼。·!#!!·第一章黄金粗炼技术二、焙烧或烘干焙烧的目的是为了除去酸溶金泥滤饼中的水分使金泥中的贱金属及其硫化物氧化成氧化物或硫酸盐为下一步熔炼创造条件。南非工厂采用电炉焙烧每炉分层放置!"#$个铁盘每盘装金泥!’焙烧时间为#!(温度保持在!")*产品为粉状焙砂。因焙烧和熔炼时容易造成飞扬损失后来有些工厂改为,"!*下烧结工艺。我国氰化厂置换的金泥一般不进行焙烧酸溶金泥烘干后直接送去熔炼。烘干的金泥中除一部分铅呈硫酸铅存在外其余都是金属状态存在。烘干温度##"#$*。三、熔炼(一)炼金基本原理由金的性质可知金的化合物非常不稳定容易分解出金属金。金在任何温度下都不直接被氧所氧化也不溶于酸中。因此在干燥后的金泥中金仍然是单体的金属而不是任何化合物。只要温度超过金的熔点#!,*(银的熔点!*)金即熔化。但是金在熔融的铅、锌、铜等金属中的溶解度很大。如果金泥中含有较多的上述金属则金会和它们生成合金。所以在熔炼金泥时必须加入一些熔剂以除去金、银之外的金属和非金属杂质。熔炼的目的是利用金相对密度(#$!)较大与渣相对密度较小的差别和金不溶于渣的性质把金银与金泥中的杂质分开。金泥中的大部分杂质以氧化物状态存在这些氧化物有酸性的、碱性的和两性的。当配入一些熔剂熔炼时这些杂质互相作用或与熔剂作用生成炉渣而浮在金属金上面。将熔融物倾注到锥形模中待冷却凝固后将渣层敲去将金银合金再熔炼铸成金锭。炉渣中通常含有不少金银需要另作处理。因此选择良好的炉渣成分和性质特别重要。炉渣的成分及性质对熔炼效果有决定性的影响。易熔炉渣不但可以消耗较小的燃料而且可以在较短的时间内熔化并获得必要的过热创造良好的金银与渣的分离条件。反之如果炉渣是难熔的则不但会使用于熔化炉料的燃料消耗增加并且使作业时间延长渣与金银分离不好从而使金银的回收率下降。因此炼金的方法要根据矿石的性质和当地的具体条件来决定。应尽量提高金银的回收率降低燃料和熔剂的消耗。(二)炼金炉用于炼金的炉子主要有可控硅中频感应炼金炉、转炉、坩埚炉、箱式电炉、电弧炉以及反射炉、膛式炉等。·$##·第八篇黄金冶炼技术!"可控硅中频感应炼金炉可控硅中频感应炼金炉主要用于黄金矿山全泥氰化、金精矿氰化锌置换金泥和炭浆厂电解金泥的冶炼、各种含金冶炼渣的冶炼、合质金与成品金银的熔铸。其特点是:(!)采用#$型!’(()*可控硅中频电源装置控制部分采用集成电路升温快热效率高耗电少炉内熔融物对坩埚冲刷作用小运行稳定可靠噪音小操作和维修简便。()与转炉相比劳动条件好安全即使向坩埚内没熔完的物料上添加不太干的炉料也没有“放炮”的危险。(,)采用振动成型的新型石墨坩埚质量稳定致密无砂眼、耐腐蚀、耐磨损比用废电极车削制成的坩埚寿命长一倍并减少了因漏渗、漏炉和石墨漂浮带来的麻烦。()金损失少冶炼回收率达以上渣中含金低在!((以下合质金成色高达(以上并能回收大部分白银。(’)经济效益好生产成本比油炉炼金低’(左右对于年产氰化金泥’的黄金矿山而言比转炉可多获经济效益(万元左右而且当月金属平衡好资金周转快。为尽量减少金银损失可配备电收尘装置。可控硅中频感应炼金炉目前有三种型号:#$,(!"’#$’(!"’#$!((!"’前者(,()用于合质金成品金银熔铸及小型炭浆厂电解金泥冶炼后者(!(()主要用于锌粉置换金泥冶炼’(的主要用于炭浆厂电解金泥或小型锌粉置换金泥的冶炼。该炼金炉是由#$型可控硅中频电源装置及$型中频感应炼金炉炉体两部分组成的如图!!所示。图!!中频炉炉体结构示意图!炉壳电木板支架,铜感应圈玻璃丝布’石英砂打结:石墨坩埚耐火砖底垫冷却水管导电铜板!(石棉板用可控硅中频感应炼金炉冶炼氰化金泥的常用工艺流程图如图!所示。将含水’(以上的湿金泥烘干(不烘干也可冶炼但时间长坩埚寿命短)和配好的熔剂装入中频炉的石墨坩埚内通电升温约!((<=>金泥熔毕继续升温使熔渣流动性进一步提高然后停电静置使金银较完全地富集在铅、铜等合金里与熔渣很好分离。将此中间合·,’!!·第一章黄金粗炼技术金经水淬用常规硝酸分银法提纯金(同时回收银)烘干金粉熔铸即得合格的合质金。图!"#"$用中频炼金炉冶炼金泥工艺流程$转炉在使用可控硅中频感应炼金炉以前转炉是大中型金矿就地产金的主要熔炼设备。与坩埚炉相比其金泥处理量大金回收率高(达!’左右)成品金质量好成本低。国内炼金用转炉直径多为()#*长度在#!以内容量(干金泥)#!(),*(左右有的达*((。其外壳是用厚度为#(左右的钢板制成端盖中心有装设烧嘴的燃烧孔通过齿轮传动可以使炉体旋转一定角度以便加料和倾倒熔融物。炉衬材质为镁砖、高铝砖或耐火料(捣固)硅线石。转炉冶炼操作工序主要分升温、投料、熔炼、排渣、铸锭和停炉。(#)升温首先用木柴烘炉)!当炉温升至!((时又需!)#(可以点燃柴油或煤气再经)炉温达#$(()#,((。($)投料把炉口转向侧边投料时要停火小心地将拌好的炉料放入炉中最好采用一次投料这样炉温稳定又可避免物料外喷伤人。(,)熔炼经常摇动炉体让物料尽量直接受火焰加温必要时用铁工具搅拌熔体和物料加速炉料熔化。用仪器测定炉温。()排渣当炉料全部熔化后熔体不再翻腾了静止半小时后开始分两次排渣第一次排出!(’的渣第二次排出#*’的渣。·*##·第八篇黄金冶炼技术(!)铸锭炉渣基本排完就可把合金熔体注入铸模中铸锭剩余的炉渣可预热铸模亦可覆盖在熔体上面冷却后铸锭表面较好。(")停炉熔炼全部结束后要立即停止加温。用耐火粘土与黄泥将燃烧孔和炉口封住逐渐降温以便延长炉衬的寿命。#$坩埚炉坩埚炉结构简单砌筑方便操作容易投资少见效快。尽管工作条件差劳动强度大坩埚寿命短金回收率低已被大中型矿山淘汰却仍然在一些小型矿山大量使用。焦炭与燃柴油坩埚炉结构如图’#所示。炉体用耐火粘土和粘土砖砌成外围红砖。炉盖中央有排烟孔炉墙下部有吹风口。图’#焦炭与燃柴油坩埚炉’吹风口(红砖#保温砖)耐火砖!炉盖"排烟口*坩埚焦炭炉底有些坩埚炉用耐火砖砌成锥形炉底用(,#层耐火砖错缝铺砌用耐火泥灌缝砌体与钢板焊成的炉壳间填以石棉灰或硅藻土之类的隔热材料。炉顶用耐火砖压顶缩口以保证火焰充满整个炉膛。以重油或柴油为燃料的燃烧器安在炉子下部中央或切口部位。根据需要确定所用坩埚材质(石墨或耐火粘土质)和数量。坩埚炉冶炼操作分为)个阶段:(’)升温用焦炭或柴油加热使炉温达到熔炼程度。(()入炉坩埚在入炉前应预热以免坩埚炸裂然后把炉料装入坩埚内一起入炉。(#)熔化炉温高达’(!的条件下保持冶炼造渣$!,(。())铸锭熔化充分后再提高炉温至’#时立即用夹钳将坩埚从炉内取出迅速准确地把熔体倒入铸模内。浇铸前应将铸模预热和涂上一层炭黑以保证金锭能顺利地倒出。)$箱式电阻炉高温箱式电阻炉熔炼金泥工作环境好炉温易控制操作时间短适于小型金矿使用。其常用型号为#*’#(也有用)’#型的)加热功率#*最高加热温度’#!每炉装#号坩埚"个每个坩埚装料(熔炼操作时间(。·!!’’·第一章黄金粗炼技术!"电弧炉电弧炉在国外使用于大型黄金矿山的金泥冶炼成本比使用小转炉低#$左右。南非金矿用装有个石墨电极的埋弧电炉冶炼经过焙烧的氰化金泥。电极升降通过电气或液压装置控制熔炼温度为’($$)’#$$*熔炼周期为(其中’加料’"!熔化$"!排渣浇铸)。炉容,!$(先加金泥和熔剂$)’$$再分步加入至,!$)。(三)熔剂与配料’"熔剂炼金熔剂主要有苏打、石英砂、硼砂、硝石、氯化钠、氧化铅等。(’)苏打(()是一种碱性(又称盐基性)熔剂。其特点是能够改善炉渣的流动性。易与酸性物质二氧化硅生成硅酸钠还易与硫化合生成硫化钠或硫酸盐可作为脱硫剂。(()石英砂是一种最强的酸性熔融剂也是炉渣中的主要成分。它与金属氧化物化合生成硅酸盐几乎是任何造渣的基础。当金泥中二氧化硅不够时需加入硅石(石英砂)作熔剂以保护坩埚或炉衬免受盐基性熔剂的侵蚀。但是要避免过量因为用量过多炉渣粘度增高能使金损失于炉渣中同时也使燃料耗量增加但是它可使炉渣的相对密度降低。一般可用碎玻璃代替二氧化硅。渣粘度还会随温度而变化温度越高渣粘度就越低。()硼砂它是一种流动性极强的酸性熔融剂极易熔化。因为在熔化时有体积膨胀的特性若用量过多可使炉料溢出坩埚外。在开始熔融时往往产生大量气体容易使部分含金物料被这些气体带走造成损失。硼砂的另外作用在于帮助炉料造渣和主要降低各种炉渣的熔点是金属氧化物的良好熔剂。当金泥含硅量多时硼砂用量不宜过多。否则形成坚硬的玻璃质炉渣不易与金银分开。(#)硝石它是强氧化剂因它在高温下分解时放出初生态氧其氧化力极强使金属的硫化物和银的氯化物以及砷和锑的化合物氧化。也有采用二氧化锰作为氧化剂的。(!)氯化钠(食盐)也是一种覆盖剂因为食盐不能渗入炉渣而悬浮在渣的上面所以用于隔绝空气及洗涤坩埚周边防止金泥附着。()氧化铅是极易熔融的盐基性熔剂也有氧化和除硫的作用。它被还原成金属铅后可作为金银的捕收剂。氧化铅对于硅石的亲和力极大。由于氧化铅价格较贵且炉料中二氧化硅不足时坩埚或炉衬易被腐蚀所以一般不用氧化铅只是在化验分析作业的火法试金中常用。("配料·!’’·第八篇黄金冶炼技术熔炼金造渣是关键。渣型的选择极为重要一般采用酸性炉渣。熔剂配料主要依据金泥的性质和主要成分来确定。熔炼氰化金泥(含锌的沉淀物)的一般配料情况如表!"#"$。表!"#"$#份金泥所需配料的数量物料的组成含矿砂少的纯洁金沉淀物含矿砂少、含锌多的金沉淀物含矿砂多的金沉淀物金的沉淀物###苏打’(#)$)硼砂’))$)石英砂’$#)萤石’*$炼金对配料要求金泥或重砂和含金富集物料中都含有许多杂质。配料的目的是把那些贱金属和非金属杂质与熔剂在#*),#$下进行反应造成良好炉渣以便有效地回收金银。其次是相对密度大的金、银在熔融体中下沉在铸模中与炉渣分层。造渣是熔炼的关键它对冶炼的技术经济指标起着决定性作用。因此在炼金过程中对配料有如下要求:(#)在熔点不低于金银和造渣反应所必须的温度条件下温度愈低愈好一般应在#),##)。如果熔点过高则熔化困难高熔点渣需要高的炉温燃料消耗势必增多从而给熔炼过程造成困难。(*)炉渣应该具有较小的粘度。渣粘度高渣与金银合金的分离就十分因难导致金银回收率下降并会影响炉子的生产能力甚至熔体在炉缸或坩埚内放不出来发生重大事故。所以要尽量降低渣的粘度。($)要尽可能降低炉渣的相对密度有利于在熔融体中的金和银下沉而炉渣上浮使合质金与炉渣分离。(()炉渣量愈少愈好选择的熔剂愈便宜愈好也就是造成一种在熔炼上经济效果最好的渣。由于渣量少所需加入的熔剂少同时熔化渣的燃料消耗也会减少。为了降低炉渣中的金银溶解数量提高金银的回收率应注意减少渣量。())熔炼配料要适应造渣成分的需要应尽可能使金银以外的金属都有备无患造渣而不进入金银合金里。总之在选择炉渣时必须把上述各种条件综合起来全面考虑以保证最高的金银回收率。某些氧化物的自身熔点是较高的如:二氧化硅##氧化钙*)氧化铝*)氧化锌约#在通常熔炼温度(#$)下它们都不能单独熔化。但是当这·)##·第一章黄金粗炼技术些氧化物成为化合物的时候其硅酸盐和铝酸盐等的熔点便会降低。往配料中添加熔剂的目的就是为了使这些氧化物在高温下进行化学反应生成盐类而调整炉渣成分降低熔点。四、金泥火法工艺流程金泥火法及金泥经过预处理的冶炼工艺流程如图!"#"$所示。图!"#"$金泥冶炼工艺流程(一)金泥的处理例如霍姆斯特克矿业公司莱德厂金泥占该公司生产精炼原料的’。它是从东部矿砂处理厂压滤机上刮下来装在密封容器中运到精炼厂的。此沉淀物约含金()$*,*。到精炼厂后将金泥称重取样和干燥。在蒸汽盘上干燥到约含#’水分。干燥后加入熔剂并在$!,*压力下压成$,*重的压块再去熔炼。熔剂加量为()$*,*金泥其组成为:熔剂名称苏打粉硝酸钠硼砂石英占干金泥重量的百分数’#($$$各种品位金泥的熔剂按比例配好同时就可添加。金泥处理在天然气加热的!:<==单室炉中进行。炉子总容量为,*。有一台备用的同能力的=><A型("BB炉。两台炉衬均为CDCE"F型的·!##·第八篇黄金冶炼技术!"#$铸制耐火材料。熔炼温度为’’(()’*((。每炉熔炼时间为’,)*。金泥熔炼过程的反应主要是锌的氧化和通过造渣带走氧化渣的过程。当炉料完全熔化时炉渣就成液体。将它倒入渣包车中使其冷却然后收集道尔合金锭。这粗金锭平均含(,(金和’,(银。然后将它称重、取样、贮存为精炼准备好原料。炉渣平均含金**送单独氰化系统回收金。(二)电积金钢绵阴极的处理霍姆斯特克公司莱德厂从炭浆工艺系统来的电积阴极由沉积在,*中等级别钢绵上的金和银所组成。此阴极重约约含金和’银其余是铜。回收金银的熔剂有:熔剂名称硝酸钠硼砂石英占阴极重量百分数(((炉料由各占一半的阴极和混合熔剂所组成。把炉料放在装有’*号炭的炭化硅坩埚中此坩埚则放在煤气加热的可倾式:"<=炉中。为保证炉料尽可能完全熔化坩埚中放少量钢绵然后加一满勺熔剂。重复操作直到所有钢绵阴极和熔剂都放到坩埚中为止。炉温上升到’’((使炉料在’,内熔化。把熔体倒入锥形铸铁模中使之冷却’,。把由炉渣和金银合金组成的锥形块从锥形模中倒出。将贵金属锭与炉渣分离送取样处钻孔取样分析。然后称重粗金锭。产出金银锭成色为金’、银’(。此锭占精炼厂原料的’。将其贮存供下一步用嘧勒分金法精炼。(三)重矿(精矿处理)处理重选回收的精矿再用重选摇床精选。最终精矿平均含金(把它送到粗炼厂。加硼砂、硝酸钠和石灰熔炼。倒出炉渣产出成色(粗金银锭。称重后贮存供下一步精炼。(四)载金炭灰像弗马尼厂那样载金炭不用酸洗而是用水漂洗以除去夹带的矿浆排出载金炭在普通的干燥箱中干燥温度为’’()’*(按(盘送入燃烧炉在空气存在下(煅烧>炭变成灰其重量为原载金炭的灰含金量达((((。加助熔剂按如下配比:炉料品种灰*<:石英硼砂炉料重量’,’,(占炉料百分数’’·’’·第一章黄金粗炼技术熔炼在类似于福马尼炉中进行浇铸成多尔金锭。多尔金锭成色!""供下步精炼。第三节金泥的湿法处理用火法冶金处理金泥排出含铅和#$烟气劳动条件差。火法冶金设备的处理能力偏大设备利用率低。同时不能直接产出纯的金、银产品。因此有较多的工厂采用湿法。一、氰化金泥湿法工艺流程尽管各厂原料和选择浸出试剂不同其工艺流程基本上如图’(’)和图’(’*所示。图’(’)氰化金泥湿法流程之一(一)主要技术条件(()硝酸浸银始液硝酸浓度"",""固液比:以终点含银"","")"为准温度)",)。()氨浸浸银氨水浓度为("温度为常温固液比:以终点含银","为准。()银还原主要技术条件温度为)",*"$加入量为银量的三分之一。()金氯化主要技术条件温度为",!"氯化时间为,始液酸度#$为)"始液:含量为"。())金还原主要技术条件温度为常温。·"*((·第八篇黄金冶炼技术图!"#"$氰化金泥湿法流程之二(二)湿法工艺的优缺点该工艺生产规模可大可小生产周期短无铅害金银直收率和总收率较接近一般情况下金银回收率可以达到这是工艺的优点。其最大缺点是工艺连续性强生产管理要求高过滤洗涤较麻烦需要有配套设备。二、控电氯化处理金泥#’(年卡尔古利()*,)矿业公司用液氯化法处理金泥然后用亚硫酸钠还原生产出含金!的产品。后来南非也进行了试验用还原得到含金的金。#!年我国用控制电位氯化法处理金泥试验成功其流程如图!"#"所示试验采用我国二矿金泥。金泥不经酸溶解直接在:介质中通入氯气控制溶液电位为($在(<及固液比=#>#(的条件下浸出:、A、BC浸出率均在以上。含:、A、BC的氯化液冷却至室温结晶析出:近(母液用铁置换出铜粉水解法析出BC()后弃去。金、银的损失率分别为(#和(D控电氯化渣率为D(ED氯化渣成分()为:FD#、F,D’DD、:((!、BC((D、A((、GH(!’’。控电氯化渣在!(<#ED:中通氯气$E!。金呈F:"溶入溶液:FI:ID:!!!F:金氯化率为。银呈氯化银留于渣中银回收率为’。液氯化渣率为’(左右其成分()为:F(##、F,$’、:(((D、BC((D、A((D、GH((#’。含金氯化液在(E!(<、J=#’E的条件下加固体草酸还原金得到的海绵金含·#$##·第一章黄金粗炼技术图!"#"$控电氯化处理金泥流程金左右还原率为以上。草酸还原后母液再加锌粉置换金回收率可提高到’以上。含氯化银的氯化渣在()*下用含,,#的溶液浸出(银浸出率为’。:,!!!),(,():,得到含银()的氨溶液在))*下加水合肼还原:(,():,·,:(,!!!:,:,,:得到含银左右的海绵银还原率达’。三、用氯化法处理氰化金泥氰化金泥用()(,溶液处理两次这时<、=>、、A及其他酸溶性杂质都可溶解。经过洗涤和干燥后渣加入熔剂熔炼金银合金。从盐酸溶液和洗涤水中再次回收贵金属然后利用锌粉置换出铅和铜。用水解净化法除铁后从溶液中沉淀出碳酸锌进而煅烧成氧化物。这种流程可以保证较高的贵金属回收率(B’和’)并可副产回收锌、铅和铜作为相应成品送至有色金属冶炼厂。这种金泥处理流程的主要缺点是不能制取纯金。澳大利亚和南非所制定的金泥处理流程如图!"#"!所示。用硫酸处理氰化金泥使酸溶性的杂质溶解。所得浆液(不过滤)用氯气进行氯化。结果全部金(’!)可以溶解:B:(:!!!"B"银呈形式留在不溶渣中。氯化后浆液进行过滤利用C气体从滤液中沉淀金属金:·##·第八篇黄金冶炼技术图!"#"!用氯化法处理氰化金泥$’(")*,$*$!!!$*#$**!’"*,$")所得金再熔铸成金锭。用’溶液从氯化处理后的残渣中浸出银和少量剩余金。所得溶液进行电解沉积出金属银。金作为杂质同时沉淀。阴极银送去进行精炼。按此流程不能回收的金损失率不超过)。这一流程的优点是可以制取成色的纯金属金在很多情况下不需要补充精炼。四、湿法火法联合流程山东某黄金冶炼厂是一座生产规模为:的浮选金精矿氰化厂其工艺流程为原矿脱药氰化浸出锌粉置换金泥冶炼。金泥冶炼原采用火法造渣硝酸溶浸提金工艺流程。冶炼厂投产后因浮选厂矿石性质发生变化矿石含铜增加致使金精矿含铜达$$因而金泥成分发生较大变化含铜高达)$#而金品位只有。经过一系列的探索找到一种适合于处理该厂金泥的流程即湿法火法联合处理流程使金的回收率由原来的!提高到!。其工艺为(#)硫酸除锌($)硝酸除铜()火法造渣())硝酸分金()熔炼、铸锭()氯化钠沉淀高温熔融回收银()铁屑置换回收铜。该厂还对火法、湿法、湿法火法三种工艺进行比较并在实际生产中证实湿法火法联合流程的优越性。·##·第一章黄金粗炼技术第四节硫脲金泥的处理用硫脲浸出金一铁板置换的金泥其含金品位较低含有大量的铜、铁、硫等杂质因此必须经过除杂处理方可熔炼成合质金。一、硫脲金泥的化学组成及试验条件硫脲金泥的化学组成见表!"#"$。其冶炼流程如图!"#"所示。试验条件:图!"#"硫脲金泥冶炼工艺流程图表!"#"$硫脲金泥的化学组成成分’()’*,)(,"含量$###$#$##:##!!$(#)硫酸化焙烧:温度!$<时间=>。()浸出除铜、铁、硫:浸液硫酸浓度#固液比#!浸出温度<时间!。()熔炼合质金与熔剂配料比:碳酸钠#二氧化硅硼砂#硝石#熔炼温度#<。二、硫酸化焙烧稀酸除杂熔炼工艺(#)铜浸出率以上铁浸出率金银几乎无损失金泥含金品位富集到#左右。()造渣熔炼金回收率为:银的回收率为获得合质金含金:$含银$#!渣中残存金品#。·$##·第八篇黄金冶炼技术(!)综合回收铜为""#$铜粉含铜为$#’’。通过试验可证明如果采用直接熔炼会由于金泥中大量的铜、铁、硫杂质造成熔时产生冰铜而金、银将富集于冰铜之中再从冰铜中提金是不合算的。至于除铜、铁、硫的方法可采用先焙烧后用稀硫酸浸出除铁、铜、硫也可采用不经焙烧而用硫酸高铁和硫酸把硫化铜溶出除去"’#"(的铜再用硫脲浸出金电解沉积金全湿法流程其硫脲浸出率为"$#’电解回收金为""以上熔炼得合质金含金品位为$)以上银为!以上还可以用混酸除铜铁再用稀王水溶金然后用亚硫酸钠、亚硫酸、氯化亚铁、二氧化硫还原沉淀金。采用硫酸化焙烧、稀酸除杂不仅工艺可行而且也是比较经济的。三、硫脲金泥的液氯化处理峪耳崖金矿采用硫脲法提金金泥曾用坩埚熔炼法熔炼铸锭。经生产实践证明坩埚熔炼法冶炼金泥存在劳动强度大工艺条件不佳合质金品位低金熔融分布不匀冶炼回收率较低冶炼成本高等缺点。通过试验改用液氯化法从硫脲金泥中提取黄金并用于生产。(一)液氯化法提金试验#金泥成分分析硫脲金泥是含金硫精矿经过硫脲浸出、铁板置换所得的黑色沉淀物它是一种成分复杂的混合物其化学成分见表$**’。表$**’硫脲金泥化学分析结果()元素,(·*)(·*),((!品位"’’))):#’’#::()#!:"#()#!!)#!’(#"’(#氯化浸出条件经过条件试验后找到固液比(、起始酸度为)#:<=>、温度为:)$)、时间为A搅拌下通入氯气其氯化率达""#B。如果硫脲金泥经过焙烧后再通氯气浸出时间可以缩短至(A。而氯气耗量与金泥重量等同。由于硫脲金泥较细(!(’目占"))加上在氯化后有些两性元素水解形成胶体给过滤造成困难因此在氯化泥浆过滤之前加入聚丙烯酰胺絮凝加快了过滤速度。过滤滤液为贵液从氯化贵液中提出采用在还原之前先搅拌驱氯(A再加入还原剂亚硫酸钠其加入量为贵液中含金量的两倍。获得的还原沉淀物及还原后贫液用活性炭捕收的金总回收率为""#B。·’:·第一章黄金粗炼技术(二)液氯化法与坩埚熔炼法的比较液氯化法与坩埚熔炼法对比分别见表!"#"$、表!"#"和表!"#"!。表!"#"$液氯化法提金工业生产指标金泥含量(’·("#)尾渣含金(’·("#)氯化率)贫液含金(’·*")还原与活性炭捕收率)总直收率)#,$$!,表!"#"液氯化法与坩埚熔炼法技术指标对照提金方法渣内含金(!·("#)合质金品位)直收率)坩埚法#,$液氯化法#以上表!"#"!处理#’金泥两种方法材料消耗比较提金方法坩埚法液氯化法材料消耗石墨坩埚硼砂碱面柴油元$元,元$元氯气亚硫酸钠盐酸滤纸元元,合计!元元通过工业实践证明液氯化法具有设备简单容易实现劳动强度低成本低直收率高等优点。第五节汞膏的处理汞膏在炼金前必须进行处理不能直接冶炼。因为其中含汞高达)必须首先回收其中的汞。汞膏处理一般包括汞膏洗涤、压滤和蒸馏三个主要作业。一、汞膏分离与洗涤从混汞板、混汞溜槽、捣矿机和混汞筒获得的汞膏尤其是从捕汞器和混汞筒得到的·$$##·第八篇黄金冶炼技术汞膏混杂有大量的重砂矿物、脉石及其他杂质须经分离和洗涤后才能送去压滤。从混汞板刮取的汞膏比较纯净只须进行洗涤就可送去压滤。汞膏洗涤作业在长方形操作台上进行操作台上敷设薄铜板台面周围钉有!"#$"高的木条以防止操作时流散的汞洒至地面上台面上钻有孔操作时流散的汞可经此孔沿导管流至汞承受器中。从汞板上刮取的汞膏放在瓷盘内加水反复冲洗操作人员戴上橡皮手套用手不断搓揉汞膏以最大限度地将汞膏内的杂质洗净。混入汞膏中的铁屑可用磁铁将其吸出。为了使汞膏柔软易洗可加汞进行稀释。用热水洗涤汞膏也可使汞膏柔软易洗但会加速汞的蒸发危害工人健康。在安全措施不具备条件时不宜采用热水洗涤汞膏。杂质含量高的汞膏呈暗灰色洗涤作业应将汞膏洗至明亮光洁时为止然后用致密的布将汞膏包好送去压滤。从混汞筒和捕汞器中获得的汞膏含有大量的重砂矿物和脉石等杂质通常先用短溜槽或淘金盘使汞膏和其他重矿物分离。国外较常采用混汞板、小型旋流器等各种机械淘洗混汞筒内产出的汞膏。图’(’("为南非许多金矿山使用的尖底淘金盘结构图其圆盘直径为)""#(!""盘底下凹周边高(""圆盘后部与曲柄拉杆相连圆盘前端支承在可滚动的导辊上经伞齿轮传动借曲柄机构使圆盘做水平圆周运动将混汞筒产出的汞膏置于圆盘中由于圆盘的旋转运动和水流的冲洗作用汞膏中央带的脉石被送至盘的前端经溜槽排出密度大的汞膏聚集于圆盘中心经排出口排出。每台直径为(!""的尖底淘金盘每日可处理!#*混汞筒产物。图’(’("尖底淘金盘(尖底圆盘!拉杆$曲柄机构*导辊,伞形齿轮溜槽汞膏放出口·((·第一章黄金粗炼技术我国研制的重砂分离盘的结构与尖底淘金盘相似圆盘直径为!""##周边高$"##作业时间为$’(")一次可处理*"($",混汞筒产物。国外还有一种汞膏分离器其结构如图$$$所示。将被分离的物料送入料斗经筛网除去粒度较粗的脉石通过筛网的细粒物料落入前端捕集箱在此箱内用水流强烈冲洗物料使细粒脉石颗粒经阶段格条进入末端捕集箱中汞膏则留在前端捕集箱和格条中用机械设备初步清理出来的汞膏送去进行洗涤其洗涤方法与洗涤混汞板汞膏的方法相同。图$$$汞膏与重砂分离器$受料斗筛网前端捕集箱螺帽’格条*闸门!末端捕集箱二、汞膏压滤汞膏压滤作业是为了除去洗净后的汞膏中的多余汞以获得浓缩的固体汞膏(硬汞膏)常将此作业称为压汞。压汞作业所用的压滤机视生产规模而定。生产规模小时常用手工操作的螺杆压滤机或杠杆压滤机。生产规模大时可用气压或液压压滤机。压滤机结构简单各金矿山均可自制。金矿山常用的螺杆压滤机的结构如图$$所示。底盘上钻有孔并可拆卸。操作时将包好的汞膏置于底盘上并与圆筒牢固固定旋动手轮使螺杆推动活塞下移挤压汞膏汞膏中的多余汞被挤出经底盘上的圆孔流出并收集于压滤机下部的容器中。拆卸底盘即可取出硬汞膏。硬汞膏的金含量取决于混汞金粒的大小通常金含量为"("。若混汞金粒较粗硬汞膏的金含量可达’(’"。若混汞金粒较细硬汞膏的金含量可降至"(’。此外硬汞膏的金含量还与压滤机的压力及滤布的致密程度有关。·*$$·第八篇黄金冶炼技术图!"#"#$螺杆式汞膏压滤机#铸铁圆筒$底盘螺杆手轮’活塞(支架汞膏压滤回收的汞中常含)*#,)*$的金可返回用于混汞。回收汞的捕金能力比纯汞高尤其当混汞板发生故障时最好使用汞膏压滤所得的回收汞。当混汞金粒极细和滤布不致密时回收汞中的金含量较高以致回收汞放置较长时间后析出的金沉于容器底部。三、汞膏蒸馏由于汞的气化温度(’()远低于金的熔点(#)()和沸点($!())常用蒸馏的方法使汞膏中的汞与金进行分离金选厂产出的固体汞膏可定期进行蒸馏。操作时将固体汞膏置于密封的铸铁罐(锅)内罐顶与装有冷凝管的铁管相连。将铁罐(锅)置于焦炭、煤气或电炉等加热炉中加热当温度缓慢升至’(时汞膏中的汞即气化并沿铁管外逸经冷凝后呈球状液滴滴入盛水的容器中加以回收。为了充分分离汞膏中的汞许多金选厂将蒸汞温度控制在)),’)蒸汞后期将温度升至’),!))并保温)。蒸汞时间约’,(或更长蒸汞作业汞的回收率通常大于。蒸汞设备类型因生产规模而异。小型矿山多用蒸馏罐大型矿山多用蒸馏炉。小型蒸馏罐的结构如图!"#"#所示。其技术规格见表!"#"。·(##·第一章黄金粗炼技术图!"#"#$汞膏蒸馏罐#罐体密封盖$导出铁管冷却水套’冷水盆表!"#"(汞膏蒸馏罐技术规格罐形规格)**直径长度汞膏装入量),设备重量),锅炉形蒸馏罐#’#’$’$!圆柱形蒸馏罐’#’用蒸馏罐蒸馏固体汞膏时应注意以下几点:(#)汞膏装罐前应预先在蒸馏罐内壁上涂一层糊状白垩粉或石墨粉、滑石粉、氧化铁粉以防止蒸馏后金粒粘结于罐壁上。()蒸馏罐内汞膏厚度一般为’**厚度过大易使汞蒸馏不完全延长蒸馏加热时间汞膏沸腾时金粒易被喷溅至罐外。($)汞膏必须纯净不可混入包装纸否则回收汞再用时易发生汞粉化现象。汞膏内混有重矿物和大量硫时易使罐底穿孔造成金的损失。()由于,的分解温度($#)非常接近于汞的沸点($’)蒸汞时应缓慢升温。若炉温急剧升高,尚处于分解时汞即进入升华阶段易造成汞激烈沸腾而产生喷溅现象。当大部分汞蒸馏逸出后可将炉温升至’!(因,的分解温度为$,的分解温度为)并保温$*以便完全排出罐内的残余汞。(’)蒸馏罐的导出铁管末端应与收集汞的冷却水盆的水面保持一定的距离以防止在蒸汞后期罐内呈负压时水及冷凝汞被倒吸入罐内引起爆炸。()蒸汞时应保持良好通风以免逸出的汞蒸气危害工人健康。大型金矿山可用蒸馏炉蒸汞蒸馏炉的类型较多。图!"#"#所示的为其中的一种该炉的蒸馏缸为圆筒形直径为’$**长(#**蒸馏缸前端有密封门相对的另一端与引出铁管相连引出铁管带有冷却水套。将汞膏置于多孔铁片覆盖的铁盒中再将铁盒放入蒸馏缸中。图!"#"#’为蒸馏汞膏用的电炉的结构图。蒸馏回收的汞经过滤除去其中机械夹带的杂质后再用’#的稀硝酸(或盐·##·第八篇黄金冶炼技术图!"#"#$汞膏蒸馏炉#蒸馏缸炉子密封门$导出铁管’冷却水套(铁盒)管形支座图!"#"#’汞膏蒸馏电炉#热电偶隔热外壳加热元件$蒸罐’箱体(箱门)盛料罐!溢出管*蛇形管#溢流阀##沉降槽###(阀#$喷射器#’管路#)球形阀酸)处理以溶解汞中所含的贱金属然后将其返回混汞作业再用。汞膏蒸馏产出的蒸馏渣称为海绵金其金含量为(,!,(有时高达!,*,)其中尚含少量的汞、银、铜及其他金属。海绵金一般采用石墨坩埚于柴油或焦炭炉中熔炼成合质金。若海绵金中金银含量较低二氧化硅及铁等杂质含量较高时溶炼时可加入及少量、硼砂等进行氧化熔炼造渣除去大量杂质后再铸成合质金。大型金矿山也可采用转炉或电炉熔炼海绵金。当海绵金中杂质含量高时也可预先经酸浸、碱浸等作业以除去大量杂质然后再熔炼铸锭。金银总量达),!,以上的海绵金可铸成合金板送去进行电解提纯。·#)##·第一章黄金粗炼技术第六节湿法处理钢绵和金泥产纯金不管采用什么样的浸出工艺都要从贵液中用锌粉置换或者是炭吸附炭解吸和电积法等来回收溶解了贵金属。一些较大的氰化厂在处理金泥或钢绵阴极时都采用火法冶炼铸成合质金锭。这些合质金锭可以销售给冶炼厂或者就地炼成纯的金锭和银锭。而大多数小金矿不能建一个黄金冶炼厂必须把金泥和钢绵阴极销售给某一个冶炼厂。销售时因金银含量低在价格上带来损失同时还要花化验费、包装费、运输费和运输保险费这与就地冶炼的费用和效益相比较使得一些小金矿的收益有所下降本文将介绍美国有人研究用湿法冶金方法从金泥和钢绵阴极中产出高纯金。该方法是美国一个大型金矿取得的。金泥元素成分如下:银!"#$、金’"’、一氧化碳!"(、一氧化碳及其他)"’$、铜!"*、汞!")、铅("、硫’")、二氧化硅($"、锌*"’、其他氧化物$"#。湿金泥在室温空气干燥(!,干金泥磨到!!!!目。贵金属的阴极钢绵是美国矿务局在内华达州雷诺中间试验厂采用炭解吸电积的方法得到的。阴极用烘箱干燥、称重、把不同地区来的阴极切成很多碎块人工混合成原矿样。用常规火试金法分析样品钢绵阴极含量金为(!")$、银为’"’、铜为!"’。经过试验推荐的工艺流程如图)和图所示。图)用化学方法冶炼金泥流程图一、金泥湿法处理产纯金工艺为了溶解银和贱金属金泥需要用酸预处理并分出含金硅质残渣。把的金泥缓慢地加入!、)#的溶液中矿浆加热到$:搅拌浸煮),·(·第八篇黄金冶炼技术图!"#"#$用化学方法处理钢绵阴极工艺流程图热过滤。滤渣用水洗涤。洗涤水和酸性滤液合并以回收其中的银。往酸性溶液和洗涤液中加氯化钠使其沉淀使银以氯化银形式产出。在室温条件下超过化学计算量#倍的氯化钠(化学计算用量每克银需用’()*,)加到硝酸浸液中轻轻地搅拌溶液’。然后过滤在滤液中再加入#)*,。如果发现氯化银还在沉淀那么以上的工序还要重复地进行还要按以上方法加氯化钠直到看不见氯化银沉淀为止。在某些情况下氯化钠用量可能要超过计算量的倍。氯化银产品用蒸馏水洗涤再用低温烘干(#)。用王水浸出的方法从硝酸预先浸出过的硅质残渣中回收金。把硝酸浸出残渣分成两等份一份用稀王水(稀王水是用浓度的盐酸#’、$浓度的硝酸#酸制成的)造浆每#)试料加稀王水。溶液加热到时连续搅拌浸煮#。然后用纤维滤纸热滤泥浆除去酸性滤液滤渣用蒸馏水洗涤直到在滤液中看不见黄色为止。酸性滤液和洗涤水合并。第一次王水浸渣储存待送到氰化工艺处理。硅质残渣第二份试料用酸性滤液造浆处理工序与第一份硅质试料相同。第二次王水浸渣储存待进一步用稀王水浸出。用草酸从王水浸液中沉淀金属金。把含有:,的贵液(稀王水浸液)加热到!时再按下述方法处理。(#)缓慢地添加粒状尿素每次加#)直到有气泡出现为止。为了使金泥沉淀所需要的草酸化学计算用量是取决于贵液中已知金的含量或者估算金的含量(溶液中每克金需要)草酸)。在#内开始沉淀或者沉淀停止了那么都需要加入浓度的氢氧化钠以提高<=值使之达到#。在温度为!时浸煮溶液直到沉淀结束为止。·$##·第一章黄金粗

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