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1、金银冶金金银冶金 1 1、 性质性质 金（金（AuAu），密度），密度19.3219.32（g/cmg/cm 3 3 ），银（），银（AgAg），密度），密度10.5310.53（ g/cmg/cm 3 3 ）。）。 金为黄色，银为白色，色彩美丽；金为黄色，银为白色，色彩美丽； 均是热和电的优良导体，其中，银是最好的导体；均是热和电的优良导体，其中，银是最好的导体； 均易形成合金，有良好的延展性，均易形成合金，有良好的延展性，1g Au1g Au能拉成能拉成3km3km的细丝；的细丝； 它们对光有很强的反射能力；它们对光有很强的反射能力； 化学稳定性都很强。化学稳定性都很强。 2 2、用途、用
2、途 金银具有非常优良的物化性质，使得它们在国民经济当中金银具有非常优良的物化性质，使得它们在国民经济当中 有很重要的应用。有很重要的应用。 主要应用领域：（主要应用领域：（1 1）电子工业；（）电子工业；（2 2）牙科；（）牙科；（3 3）货币、饰品）货币、饰品 3 3、资源、资源 金常以自然金（含金常以自然金（含Au70-100%Au70-100%，其余为银及少量铁、铜）状，其余为银及少量铁、铜）状 态存在。含金矿物种类较少，主要是与其它金属形成互化物，如态存在。含金矿物种类较少，主要是与其它金属形成互化物，如 银金矿、金银矿、铋金矿、铜金矿、钯金矿、铂金矿、铱金矿、银金矿、金银矿、铋金矿、
3、铜金矿、钯金矿、铂金矿、铱金矿、 铑金矿等。其次为碲化物（碲金矿、针碲金矿等）。铑金矿等。其次为碲化物（碲金矿、针碲金矿等）。 金矿有原生矿床和次生矿床。原生矿床多与有色金属伴生在金矿有原生矿床和次生矿床。原生矿床多与有色金属伴生在 一起；次生金矿主要指的是砂金矿，是原生金矿床遭到破坏后形一起；次生金矿主要指的是砂金矿，是原生金矿床遭到破坏后形 成的。砂金矿因易采、易选，在成的。砂金矿因易采、易选，在40-5040-50年前一直是主要开采的对年前一直是主要开采的对 象。至今仍在少数国家起着重要的作用。但现在主要的金矿是原象。至今仍在少数国家起着重要的作用。但现在主要的金矿是原 生矿脉金矿。生矿
4、脉金矿。 自然金多为弥散状（自然金多为弥散状（1-5um1-5um）、粉状（）、粉状（5-50um5-50um）和小粒状（）和小粒状（ 0.03-2mm), 0.03-2mm), 仅少数为大粒状（仅少数为大粒状（2mm2mm）。）。 金矿资源最丰富的国家是南非，其次是俄罗斯、加拿大、美金矿资源最丰富的国家是南非，其次是俄罗斯、加拿大、美 国、澳大利亚、中国等。国、澳大利亚、中国等。 银矿资源有两类：银矿资源有两类： 伴生矿（为伴生矿（为NiNi、CuCu、MoMo、PbPb、ZnZn、AuAu和其它金属为主，和其它金属为主， AgAg仅是副产物。仅是副产物。 独立银矿。独立银矿。 其中以伴生矿
5、为主。最常遇到的银矿物为：其中以伴生矿为主。最常遇到的银矿物为： 自然银、辉银矿自然银、辉银矿(Ag(Ag 2 2 s) s)、淡红银矿、淡红银矿(Ag(Ag 3 3 AsSAsS 3 3 ) )、硫锑银矿、硫锑银矿 (Ag(Ag 3 3 SbSSbS 3 3 ) )、硫砷铜银矿、硫砷铜银矿(Ag,Cu)(Ag,Cu)16 16As As 2 2S S 1111、硫锑铜银矿 、硫锑铜银矿 (Ag,Cu)(Ag,Cu)16 16Sb Sb 2 2S S 1111、碲银矿 碲银矿(Ag(Ag 2 2 Te)Te)和角银矿和角银矿(AgCl)(AgCl)。 银资源丰富的国家有秘鲁、墨西哥、俄罗斯、加
6、拿大、澳大银资源丰富的国家有秘鲁、墨西哥、俄罗斯、加拿大、澳大 利亚、中国等。利亚、中国等。 4 4、金银的生产、金银的生产 金银矿石从矿山开采出来以后，品位还很低，必金银矿石从矿山开采出来以后，品位还很低，必 须进行选矿以提高其品位，选矿方法有：浮选、重须进行选矿以提高其品位，选矿方法有：浮选、重 选、磁选、重选、磁选、重- -浮联合选矿。浮联合选矿。 只有当金银品位达到一只有当金银品位达到一 定时才可送金银冶炼厂，有时视矿的种类，还要进行定时才可送金银冶炼厂，有时视矿的种类，还要进行 预处理。经过选矿和预处理后的金银精矿就可以提取预处理。经过选矿和预处理后的金银精矿就可以提取 金属。金属。
7、 至今从金银精矿中提取金银的方法在工业上得到至今从金银精矿中提取金银的方法在工业上得到 大规模应用的只有氰化法。大规模应用的只有氰化法。 过滤 浸出液脱氧 氰化物溶液浸出金银 锌粉置换 金泥处理 （1 1）传统传统氰化法，一般包括槽浸出、过滤、固液分离、锌粉置氰化法，一般包括槽浸出、过滤、固液分离、锌粉置 换和金泥处理等工序。前几个工序均存在着设备庞杂、占地换和金泥处理等工序。前几个工序均存在着设备庞杂、占地 多、基建投资大和处理量小等弊端，后面工序需消耗大量金属多、基建投资大和处理量小等弊端，后面工序需消耗大量金属 锌和硫酸，不经济。所以人们在传统氰化法的基础上研究了新锌和硫酸，不经济。所以
8、人们在传统氰化法的基础上研究了新 的工艺。的工艺。 （2 2）炭浆法）炭浆法 把氰化浸出槽排出的矿浆，送到吸附槽中用活性炭吸附矿把氰化浸出槽排出的矿浆，送到吸附槽中用活性炭吸附矿 浆中的金银的方法。浆中的金银的方法。 （3 3）炭浸法）炭浸法 把活性炭投入氰化浸出槽中，使氰化浸出金和炭吸附金在把活性炭投入氰化浸出槽中，使氰化浸出金和炭吸附金在 同一槽中进行的方法。同一槽中进行的方法。 在槽子中氰化物 溶液浸出金银 浸出液预处理 吸附槽中活性炭吸附 解吸 解吸液提取金银 同一个槽子中： 氰化物溶液浸出金银 同时还进行活性炭吸附 解吸 解吸液提取金银 炭浆法 炭浸法 第第2 2节节 氰化浸金原理氰
9、化浸金原理 矿石中金的提取方法：矿石中金的提取方法： 重选：粗粒金（：粗粒金（0.070mm0.070mm） 混汞：0.07-0.01mm0.07-0.01mm） 湿法冶金- - 细粒金：微粒金（细粒金：微粒金（0.01mm0.01mm） 重选法和和混汞法属于物理方法，适合于提取粗颗粒属于物理方法，适合于提取粗颗粒 金。金。 湿法冶金主要过程包括两个方面湿法冶金主要过程包括两个方面： 溶解（氧化、化学溶解）溶解（氧化、化学溶解） 沉积（电沉积、置换、沉淀）沉积（电沉积、置换、沉淀） 2.12.1、氰化法演变史、氰化法演变史 17821782年：斯奇尔（年：斯奇尔（ScheeleScheele）
10、在实验室中制备了）在实验室中制备了 KAu(CN)KAu(CN) 2 2 KAg(CN) KAg(CN)2 2。 。 18051805年：哈根（年：哈根（HagenHagen）提出金在氰化钾溶液中溶解）提出金在氰化钾溶液中溶解 的事实。的事实。 18431843年：巴格拉齐昂（年：巴格拉齐昂（BarparuohBarparuoh）发表了）发表了KCNKCN溶金溶金 的研究工作，并指出氧气对溶解金、银有利。的研究工作，并指出氧气对溶解金、银有利。 18461846年：埃尔斯纳（年：埃尔斯纳（ElsnerElsner）发表了一篇实验报告，）发表了一篇实验报告， 指出金有氰化物溶解必须要有氧气。指出
11、金有氰化物溶解必须要有氧气。 有关的反应式为：有关的反应式为： 4Au+8KCN+2H4Au+8KCN+2H 2 2 O+OO+O 2 2 =4 KAu(CN)=4 KAu(CN) 2 2 +4KOH+4KOH 18871887年：年：McArthurMcArthur和和ForrestForrest获得氰化法提金的专利。获得氰化法提金的专利。 氰化法提金并非指用氰化物溶解金，他们的主要氰化法提金并非指用氰化物溶解金，他们的主要 发明不在于金的溶解而在于怎样从溶有金的氰化物溶发明不在于金的溶解而在于怎样从溶有金的氰化物溶 液中将金提取出来，其主要关键点是使用了用锌片来液中将金提取出来，其主要关键
12、点是使用了用锌片来 置换金。置换金。 美国的默丘尔公司美国的默丘尔公司18911891年第一个成功将其应年第一个成功将其应 用。用。 随后在南非广为应用。随后在南非广为应用。 2.2 2.2 氰化浸金原理氰化浸金原理 2.2.12.2.1热力学热力学 金银在氰化物溶液中的溶解，曾经提出了许多理论，现普金银在氰化物溶液中的溶解，曾经提出了许多理论，现普 遍认为金银遍认为金银(Me)(Me)的氰化可以写成下列两个反应：的氰化可以写成下列两个反应： 2Me+4NaCN+2H2Me+4NaCN+2H 2 2 O+OO+O 2 2 =2NaMe(CN)=2NaMe(CN) 2 2 +2NaOH+H+2N
13、aOH+H 2 2 OO 2 2 (2-1) (2-1) 2Me+4NaCN+H2Me+4NaCN+H 2 2 OO 2 2 =2NaMe(CN) =2NaMe(CN) 2 2 +2NaOH (2-2)+2NaOH (2-2) 在水溶液中，金的标准电位非常高。在水溶液中，金的标准电位非常高。 AuAu + + + e =Au E + e =Au E 0 0 =1.69V =1.69V (2-3)(2-3) 工业上常用的强氧化剂（例如硝酸）的电位都比它低，因工业上常用的强氧化剂（例如硝酸）的电位都比它低，因 而都不能使金氧化。而都不能使金氧化。 金能与许多配体（如氰根，氯离子等）形成配合物，金能
14、与许多配体（如氰根，氯离子等）形成配合物， AuAu + + + 2CN + 2CN - - =Au(CN) =Au(CN) 2 2 - - (2-4) (2-4) 稳定常数为：稳定常数为： 当溶液中有当溶液中有CNCN - - 存在时，存在时，AuAu + + 的活度（的活度（ Au+ Au+）急剧降 ）急剧降 低。低。 2525 0 0 C C时，金的电位方程（能斯特方程时，金的电位方程（能斯特方程 ）为：）为： E=1.69E=1.690.059lg0.059lgAu+ Au+ 金属金与金属金与Au(CN)Au(CN) - - 2 2 构成的半电池反应为：构成的半电池反应为： Au(CN
15、)Au(CN) - - 2 2 +e =Au +2CN +e =Au +2CN - - 标准电位为标准电位为 Au(CN) Au(CN) - - 2 2 和和 CN CN - - 均为均为1 1时，金在该溶液时，金在该溶液 中的电位。中的电位。 溶液中溶液中 Au(CN)-2 Au(CN)-2 和 和 CN- CN- 均为 均为1 1时，溶液中时，溶液中 Au+ Au+可表达 可表达 为：为： 金的电位为：金的电位为： =-0.60V=-0.60V 在氰化物溶液中，金的标准电位急剧地下降，选择在氰化物溶液中，金的标准电位急剧地下降，选择 适当的氧化剂将金氧化。适当的氧化剂将金氧化。 在碱性溶液中，使用最广泛的氧化剂为在碱性溶液中，使用最广泛的氧化剂为OO 2 2 ，其，其 有
