《2氰化浸出原理、预处理、尾液治理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2氰化浸出原理、预处理、尾液治理（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、金银冶金金银冶金1 1、 性质性质性质性质 金金金金AuAu，密度，密度，密度，密度19.3219.32g/cm3g/cm3，银，银，银，银AgAg，密度，密度，密度，密度10.5310.53g/cm3g/cm3。 金为黄色，银为白色，色彩美丽；金为黄色，银为白色，色彩美丽；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，均易形成合金，有良好的延
2、展性，均易形成合金，有良好的延展性，1g Au1g Au能拉成能拉成能拉成能拉成3km3km的细丝；的细丝；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；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。化学稳定性都很强。化学稳定性都很强。 2 2、用途、用途、用途、用途 金银具有非常优良的物化性质，使得它们在国民经济当中有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。很重要的应用。很重要的应用。很重要的应用。主
3、要应用领域：主要应用领域：主要应用领域：主要应用领域：1 1电子工业；电子工业；电子工业；电子工业；2 2牙科；牙科；牙科；牙科；3 3货币、饰货币、饰货币、饰货币、饰品品品品 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、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
4、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
5、.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：银矿资源有两类：银矿资源有两类： 伴生矿为伴生矿为伴生矿为伴生矿为NiNi、CuCu、MoMo、PbPb、ZnZn、AuAu和其它金属为主，和其它金属为主，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。仅是副产物。仅是副产物。 独立银矿。独立银矿。独立银矿。独立银矿。 其中以伴生矿为主。最常遇到的银矿物为：其中
6、以伴生矿为主。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：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、辉银矿自然银、辉银矿自然银、辉银矿(Ag2s)(Ag2s)、淡红银矿、淡红银矿、淡红银矿、淡红银矿(Ag3AsS3)(Ag3AsS3)、硫锑银矿、硫锑银矿、硫锑银矿、硫锑银矿(Ag3SbS3)(Ag3SbS3)、硫砷铜银矿、硫砷铜银矿、硫砷铜银矿、硫砷铜银矿(Ag,Cu)16As2S11(Ag,Cu)16As2S11、硫锑铜银矿、硫锑铜银矿、硫锑铜银矿、硫锑铜银矿(Ag,Cu)16Sb2S11(Ag,Cu)16Sb2S11、碲银矿、碲银矿、碲银矿、碲银矿(Ag2
7、Te)(Ag2Te)和角银矿和角银矿和角银矿和角银矿(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、澳大银资源丰富的国家有秘鲁、墨西哥、俄罗斯、加拿大、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。利亚、中国等。利亚、中国等。4 4 4 4、金银的生产、金银的生产、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，
8、选矿方法有：浮选、重选、须进行选矿以提高其品位，选矿方法有：浮选、重选、须进行选矿以提高其品位，选矿方法有：浮选、重选、须进行选矿以提高其品位，选矿方法有：浮选、重选、磁选、重磁选、重磁选、重磁选、重- - - -浮联合选矿。浮联合选矿。浮联合选矿。浮联合选矿。 只有当金银品位到达一定时只有当金银品位到达一定时只有当金银品位到达一定时只有当金银品位到达一定时才可送金银冶炼厂，有时视矿的种类，还要进行预处才可送金银冶炼厂，有时视矿的种类，还要进行预处才可送金银冶炼厂，有时视矿的种类，还要进行预处才可送金银冶炼厂，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金属。理。经过
9、选矿和预处理后的金银精矿就可以提取金属。理。经过选矿和预处理后的金银精矿就可以提取金属。理。经过选矿和预处理后的金银精矿就可以提取金属。 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。大规模应用的只有氰化法。大规模应用的只有氰化法。过滤过滤浸出液脱氧浸出液脱氧氰化物溶液浸出金银氰化物溶液浸出金银锌粉置换锌粉置换金泥处理金泥处理 传统氰化法，一般包括槽浸出、过滤、固液别离、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
10、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锌和硫酸，不经济。所以人们在传统氰化法的根底上研究了新的工艺。2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浆中的金银的方法。3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同一槽中进行的方法。 在槽子中氰化物在槽子中氰化物溶液浸出金银溶液浸出金银浸出液预处理浸出液预处理吸附槽中活性炭吸附吸附槽中活性炭吸附解吸解吸解吸液提取金银解吸液提取金银同一个槽子中：同一个槽子中：氰化物溶液浸出金银氰化物溶液浸出金银同时还进行活性炭吸附同时还进行活性炭吸附解吸解吸解吸液提取金银解吸液提取金银炭浆法炭浸法第第2节节 氰化浸金原
11、理氰化浸金原理矿石中金的提取方法：矿石中金的提取方法：矿石中金的提取方法：矿石中金的提取方法：重选：粗粒金重选：粗粒金重选：粗粒金重选：粗粒金0.070mm0.070mm混汞：混汞：混汞：混汞：0.07-0.01mm0.07-0.01mm湿法冶金湿法冶金湿法冶金湿法冶金- - 细粒金：微粒金细粒金：微粒金细粒金：微粒金细粒金：微粒金0.01mm0.01mm重选法和混汞法属于物理方法，适合于提取粗颗粒金。重选法和混汞法属于物理方法，适合于提取粗颗粒金。重选法和混汞法属于物理方法，适合于提取粗颗粒金。重选法和混汞法属于物理方法，适合于提取粗颗粒金。湿法冶金主要过程包括两个方面：湿法冶金主要过程包括
12、两个方面：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、沉淀沉积电沉积、置换、沉淀沉积电沉积、置换、沉淀2.1、氰化法演变史、氰化法演变史n n17821782年年年年 ： 斯斯斯斯 奇奇奇奇 尔尔尔尔 ScheeleScheele 在在在在 实实实实 验验验验 室室室室 中中中中 制制制制 备备备备 了了了了KAu(CN)2 KAg(CN)2KAu(CN)2 KAg(CN)2。n n18051805年年年年：哈哈哈哈根根根根HagenHagen提提提提出出出出金金金金
13、在在在在氰氰氰氰化化化化钾钾钾钾溶溶溶溶液液液液中中中中溶溶溶溶解解解解的事实。的事实。的事实。的事实。n n18431843年年年年：巴巴巴巴格格格格拉拉拉拉齐齐齐齐昂昂昂昂BarparuohBarparuoh发发发发表表表表了了了了KCNKCN溶溶溶溶金金金金的研究工作，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。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。n n18461846年年年年：埃埃埃埃尔尔尔尔斯斯斯斯纳纳纳纳ElsnerElsner发发发发表表表表了了了了一一一一篇篇篇篇实实实实验验验验报报报报告告告告，指出金有氰化物
14、溶解必须要有氧气。指出金有氰化物溶解必须要有氧气。指出金有氰化物溶解必须要有氧气。指出金有氰化物溶解必须要有氧气。n n有关的反响式为：有关的反响式为：有关的反响式为：有关的反响式为：n n4Au+8KCN+2H2O+O2=4 KAu(CN)2+4KOH4Au+8KCN+2H2O+O2=4 KAu(CN)2+4KOH18871887年：年：年：年：McArthurMcArthur和和和和ForrestForrest获得氰化法提金的专利。获得氰化法提金的专利。获得氰化法提金的专利。获得氰化法提金的专利。n n 氰氰氰氰化化化化法法法法提提提提金金金金并并并并非非非非指指指指用用用用氰氰氰氰化化化
15、化物物物物溶溶溶溶解解解解金金金金，他他他他们们们们的的的的主主主主要要要要创创创创造造造造不不不不在在在在于于于于金金金金的的的的溶溶溶溶解解解解而而而而在在在在于于于于怎怎怎怎样样样样从从从从溶溶溶溶有有有有金金金金的的的的氰氰氰氰化化化化物物物物溶溶溶溶液液液液中中中中将将将将金金金金提提提提取取取取出出出出来来来来，其其其其主主主主要要要要关关关关键键键键点点点点是是是是使使使使用用用用了了了了用用用用锌锌锌锌片片片片来来来来置换金。置换金。置换金。置换金。n n 美国的默丘尔公司美国的默丘尔公司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用。年第一个成功将其应用
16、。年第一个成功将其应用。年第一个成功将其应用。n n随后在南非广为应用。随后在南非广为应用。随后在南非广为应用。随后在南非广为应用。2.2 氰化浸金原理氰化浸金原理n n2.2.12.2.1热力学热力学热力学热力学 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遍认为金银遍认为金银(Me)(Me)的氰化可以写成以下两个反响：的氰化可以写成以下两个反响：的氰化可以写成以下两个反响：的氰化可以写成以下两个反响：2Me+4NaC
17、N+2H2O+O2=2NaMe(CN)2+2NaOH+H2O2 (2-2Me+4NaCN+2H2O+O2=2NaMe(CN)2+2NaOH+H2O2 (2-1)1)2Me+4NaCN+H2O2 =2NaMe(CN)2+2NaOH (2-2Me+4NaCN+H2O2 =2NaMe(CN)2+2NaOH (2-2)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。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。 Au+ + e =Au E0=1.69V Au+ + e =Au E0=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
18、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。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，金能与许多配体如氰根，氯离子等形成配合物，金能与许多配体如氰根，氯离子等形成配合物，金能与许多配体如氰根，氯离子等形成配合物，n nAu+ + 2CN- =Au(CN) 2- (2-4) Au+ + 2CN- =Au(CN) 2- (2-4) n n稳定常数为：稳定常数为：稳定常数为：稳定常数为：n n当溶液中有当溶液中有当溶液中有当溶液中有CN
19、- CN- 存在时，存在时，存在时，存在时，Au+ Au+ 的活度的活度的活度的活度Au+Au+急剧降急剧降急剧降急剧降低。低。低。低。 250C250C时，金的电位方程能斯特方程时，金的电位方程能斯特方程时，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：为：为： n nE=1.69E=1.690.059lgAu+ 0.059lgAu+ n n金属金与金属金与金属金与金属金与Au(CN)-2 Au(CN)-2 构成的半电池反响为：构成的半电池反响为：构成的半电池反响为：构成的半电池反响为： n nAu(CN)-2 +e =Au +2CN- Au(CN)-2 +e =Au +2CN-
20、 n n标准电位为标准电位为标准电位为标准电位为Au(CN)-2 Au(CN)-2 和和和和CN- CN- 均为均为均为均为1 1时，金在该时，金在该时，金在该时，金在该溶液中的电位。溶液中的电位。溶液中的电位。溶液中的电位。 溶液中溶液中溶液中溶液中 Au(CN)-2 Au(CN)-2 和和和和 CN- CN- 均为均为均为均为1 1时，溶液中时，溶液中时，溶液中时，溶液中 Au+Au+可表达可表达可表达可表达为：为：为：为： n n金的电位为：金的电位为：金的电位为：金的电位为： n n=-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
21、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。适当的氧化剂将金氧化。适当的氧化剂将金氧化。 n n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O2O2，其，其，其，其有关半电池反响为：有关半电池反响为：有关半电池反响为：有关半电池反响为： n nO2+2H2O+4e =4OH- O2+2H2O+4e =4OH- n nn nO2+2H2O+2e =H2O2+2OH- O2+2H2O+2e =H2O2+2OH
22、- n nH2O2+2e =2OH- H2O2+2e =2OH- 溶解反响：溶解反响：溶解反响：溶解反响：2Au+4CN-+2H2O+O2=2Au(CN)-2+2OH-+H2O2 2Au+4CN-+2H2O+O2=2Au(CN)-2+2OH-+H2O2 G0=-87815J K G0=-87815J K2.4710152.471015 2Au+4CN-+H2O2 =2Au(CN)-2+2OH- 2Au+4CN-+H2O2 =2Au(CN)-2+2OH- G0=-299150J K G0=-299150J K2.7410522.741052 平衡常数或标准自由能变化说明，在热力学上金的平衡常数或
23、标准自由能变化说明，在热力学上金的溶解反响十分容易进行，即在氰化物溶液中金十分溶解反响十分容易进行，即在氰化物溶液中金十分容易被氧化，以容易被氧化，以Au(CN)-2 Au(CN)-2 配离子的形式进入溶液。配离子的形式进入溶液。 对银可以得到类似的结论。对银可以得到类似的结论。接近工业条件下的氰化接近工业条件下的氰化接近工业条件下的氰化接近工业条件下的氰化物溶液溶解金银物溶液溶解金银物溶液溶解金银物溶液溶解金银Au(Ag)Au(Ag)CNCN- -HH2 2OO系电位系电位系电位系电位-pH-pH图图图图 pHpH和和和和pCNpCN的关系可用下式换算：的关系可用下式换算：的关系可用下式换算
24、：的关系可用下式换算： n npH + pCN =9.4 lgA +lg(1+10pH + pCN =9.4 lgA +lg(1+10pH-9.4pH-9.4) )n nCNCN- - 总总总总=10=10-2-2mol/Lmol/L下下下下pHpH与与与与pCNpCN的相关数值的相关数值的相关数值的相关数值 pHpH0 02 24 46 68 89.49.410141014pCNpCN11.411.49.49.47.47.45.45.43.43.42.32.32 2 结结 论论n n 1 1用氰化物溶液溶解金银，生成配离子的电极用氰化物溶液溶解金银，生成配离子的电极用氰化物溶液溶解金银，生成
25、配离子的电极用氰化物溶液溶解金银，生成配离子的电极电位，比游离的金银离子的电极电位低得多，所以电位，比游离的金银离子的电极电位低得多，所以电位，比游离的金银离子的电极电位低得多，所以电位，比游离的金银离子的电极电位低得多，所以氰化物溶液是溶解金银的良好溶剂和配合剂。氰化物溶液是溶解金银的良好溶剂和配合剂。氰化物溶液是溶解金银的良好溶剂和配合剂。氰化物溶液是溶解金银的良好溶剂和配合剂。n n 2 2金银被氰化物溶液溶解形成金银被氰化物溶液溶解形成金银被氰化物溶液溶解形成金银被氰化物溶液溶解形成Au(CN)2-Au(CN)2-,Ag(CN)2-,Ag(CN)2-配离子的反响线配离子的反响线配离子的
26、反响线配离子的反响线、，几乎都落入水稳，几乎都落入水稳，几乎都落入水稳，几乎都落入水稳定区中，即线定区中，即线定区中，即线定区中，即线和和和和之间，这说明这两种配离子在之间，这说明这两种配离子在之间，这说明这两种配离子在之间，这说明这两种配离子在水溶液中是稳定的。水溶液中是稳定的。水溶液中是稳定的。水溶液中是稳定的。n n 3 3金比银易溶解，不形成配离子时金的电位高金比银易溶解，不形成配离子时金的电位高金比银易溶解，不形成配离子时金的电位高金比银易溶解，不形成配离子时金的电位高于银，但形成配合物后，于银，但形成配合物后，于银，但形成配合物后，于银，但形成配合物后，Au(CN)2-Au(CN)
27、2-的电位比的电位比的电位比的电位比Ag(CN)2-Ag(CN)2-低得多，从热力学角度来看在氰化物溶液低得多，从热力学角度来看在氰化物溶液低得多，从热力学角度来看在氰化物溶液低得多，从热力学角度来看在氰化物溶液中金比银容易溶解。中金比银容易溶解。中金比银容易溶解。中金比银容易溶解。 4 4在在在在pH910pH910pH910后，后，后，后，pHpH对电位的影对电位的影对电位的影对电位的影响较小。响较小。响较小。响较小。n n5 5氰化物溶金的曲线氰化物溶金的曲线氰化物溶金的曲线氰化物溶金的曲线及下方的平行曲线说明，在及下方的平行曲线说明，在及下方的平行曲线说明，在及下方的平行曲线说明，在p
28、HpH相同时，金配离子的电极电位，随着配离子活度相同时，金配离子的电极电位，随着配离子活度相同时，金配离子的电极电位，随着配离子活度相同时，金配离子的电极电位，随着配离子活度降低而降低。银也具有同样的规律降低而降低。银也具有同样的规律降低而降低。银也具有同样的规律降低而降低。银也具有同样的规律; ;n n6 6O2 /H2OO2 /H2O线在金线、银线之上，说明线在金线、银线之上，说明线在金线、银线之上，说明线在金线、银线之上，说明O2 O2 是溶解是溶解是溶解是溶解金银的良好氧化剂；金银的良好氧化剂；金银的良好氧化剂；金银的良好氧化剂；n n7 7溶金半电池与溶金半电池与溶金半电池与溶金半电
29、池与O2 /H2OO2 /H2O组成的原电池，在组成的原电池，在组成的原电池，在组成的原电池，在pH=910pH=910的电位差最大，也就是的电位差最大，也就是的电位差最大，也就是的电位差最大，也就是G0G0的负值最大，反的负值最大，反的负值最大，反的负值最大，反响进行最彻底，故氰化控制响进行最彻底，故氰化控制响进行最彻底，故氰化控制响进行最彻底，故氰化控制pHpH在在在在910910间。间。间。间。n n8 8pH9.4pH9.4pH9.4时那么主要以时那么主要以时那么主要以时那么主要以CN-CN-存在；存在；存在；存在；n n9 9强氧化剂的存在能将强氧化剂的存在能将强氧化剂的存在能将强氧
30、化剂的存在能将CN-CN-氧化，增加氰化物的氧化，增加氰化物的氧化，增加氰化物的氧化，增加氰化物的消耗；消耗；消耗；消耗；n n1010锌能从氰化液中置换出金。锌能从氰化液中置换出金。锌能从氰化液中置换出金。锌能从氰化液中置换出金。n n2.1.2 2.1.2 动力学动力学动力学动力学n n金的动力学实质上是电化学溶解过程金的动力学实质上是电化学溶解过程金的动力学实质上是电化学溶解过程金的动力学实质上是电化学溶解过程 n n2Au+4NaCN+2H2O+O2=2NaAu(CN)2+2NaOH+H2O2Au+4NaCN+2H2O+O2=2NaAu(CN)2+2NaOH+H2O2 2 n n对于银
31、的溶解，同样可以写出类似的反响式对于银的溶解，同样可以写出类似的反响式对于银的溶解，同样可以写出类似的反响式对于银的溶解，同样可以写出类似的反响式 n n金、银在氰化物溶液中的溶解速度金、银在氰化物溶液中的溶解速度金、银在氰化物溶液中的溶解速度金、银在氰化物溶液中的溶解速度 溶解溶解溶解溶解质质质质量量量量/mg/mg需用需用需用需用时间时间时间时间/min/min氰氰氰氰化物氧气化物氧气化物氧气化物氧气氰氰氰氰化物化物化物化物过过过过氧化氧化氧化氧化氢氢氢氢金金金金101051051030903090银银银银5 51515180180反响反响反响反响: 2Au+4NaCN+H2O2 =2Na
32、Au(CN)2+2NaOH : 2Au+4NaCN+H2O2 =2NaAu(CN)2+2NaOH n n为一缓慢过程。为一缓慢过程。为一缓慢过程。为一缓慢过程。 大量过氧化氢时，会将氰根氧化为大量过氧化氢时，会将氰根氧化为大量过氧化氢时，会将氰根氧化为大量过氧化氢时，会将氰根氧化为对金不起作用的对金不起作用的对金不起作用的对金不起作用的CNO- CNO- 。n nCN- +H2O2=CNO-+H2OCN- +H2O2=CNO-+H2On n在金的浸出过程中，主要按生成在金的浸出过程中，主要按生成在金的浸出过程中，主要按生成在金的浸出过程中，主要按生成H2O2H2O2反响进行，反响进行，反响进行
33、，反响进行，即金在氰化物溶液中除生成即金在氰化物溶液中除生成即金在氰化物溶液中除生成即金在氰化物溶液中除生成Au(CN)2-Au(CN)2-外，还生成外，还生成外，还生成外，还生成H2O2H2O2。 金银在氰化物溶液中的溶解本质上是一个电化学腐金银在氰化物溶液中的溶解本质上是一个电化学腐金银在氰化物溶液中的溶解本质上是一个电化学腐金银在氰化物溶液中的溶解本质上是一个电化学腐蚀过程蚀过程蚀过程蚀过程 。n n在阳极区：在阳极区：在阳极区：在阳极区：n n2Au(CN)2- +2e =2Au +4CN-2Au(CN)2- +2e =2Au +4CN-n n在阴极区：在阴极区：在阴极区：在阴极区：n
34、 nO2+2H2O+2e=H2O2+2OH-O2+2H2O+2e=H2O2+2OH-n n总的反响为：总的反响为：总的反响为：总的反响为：n n2Au +4CN-+O2+2H2O2Au +4CN-+O2+2H2O2Au(CN)-2 + 2Au(CN)-2 + H2O2+2OH-H2O2+2OH-n n金氰化反响的速度常数金氰化反响的速度常数金氰化反响的速度常数金氰化反响的速度常数k k与温度与温度与温度与温度T T的关系：的关系：的关系：的关系：n n相应的活化能为相应的活化能为相应的活化能为相应的活化能为 15kJ/mol 15kJ/mol，说明氰化过程属于典型的扩散，说明氰化过程属于典型的
35、扩散，说明氰化过程属于典型的扩散，说明氰化过程属于典型的扩散控制过程。控制过程。控制过程。控制过程。n n在阳极区，在阳极区，在阳极区，在阳极区，CN-CN-向金外表扩散的速度为：向金外表扩散的速度为：向金外表扩散的速度为：向金外表扩散的速度为： lgk=-3.432-A2CND DCN-CN-CNCN- -的扩散系数的扩散系数的扩散系数的扩散系数 扩散层的厚度扩散层的厚度扩散层的厚度扩散层的厚度 n n CN CN扩散层外本体扩散层外本体扩散层外本体扩散层外本体CN-CN-浓度浓度浓度浓度n n CN0 CN0扩散层内扩散层内扩散层内扩散层内CN-CN-的浓度的浓度的浓度的浓度n n A2
36、A2 阳极区的面积阳极区的面积阳极区的面积阳极区的面积n n由于化学反响速度很快，所以由于化学反响速度很快，所以由于化学反响速度很快，所以由于化学反响速度很快，所以CN0 0CN0 0，那么有，那么有，那么有，那么有在阴极区，在阴极区，在阴极区，在阴极区，O2 O2 向阴极外表扩散的速度为向阴极外表扩散的速度为向阴极外表扩散的速度为向阴极外表扩散的速度为n nDO2 O2 的扩散系数n n O2 扩散层外本体O2 的浓度n nO20扩散层内O2 的浓度n nA1 阴极区的面积 A1(O2 -O2 0)n n氰化时金的溶解速度与氰化物浓度和氧压之间的关系氰化时金的溶解速度与氰化物浓度和氧压之间的
37、关系氰化时金的溶解速度与氰化物浓度和氧压之间的关系氰化时金的溶解速度与氰化物浓度和氧压之间的关系 2.2.2 氰化浸金的主要影响因素氰化浸金的主要影响因素n n1 1氰化物浓度和氧浓度氰化物浓度和氧浓度氰化物浓度和氧浓度氰化物浓度和氧浓度 n n 氰化过程中氰化过程中氰化过程中氰化过程中CN/O2 CN/O2 的比例为的比例为的比例为的比例为6 6时有利于浸出，在室时有利于浸出，在室时有利于浸出，在室时有利于浸出，在室温和常压下，浸金游离氰化钾的最正确浓度为温和常压下，浸金游离氰化钾的最正确浓度为温和常压下，浸金游离氰化钾的最正确浓度为温和常压下，浸金游离氰化钾的最正确浓度为0.01%0.01
38、%，溶，溶，溶，溶银为银为银为银为0.02%0.02%。n n 但实际上工业上大多采用氰化物的浓度为但实际上工业上大多采用氰化物的浓度为但实际上工业上大多采用氰化物的浓度为但实际上工业上大多采用氰化物的浓度为0.020.05%0.020.05%或更浓一些。这是因为矿石含有可与或更浓一些。这是因为矿石含有可与或更浓一些。这是因为矿石含有可与或更浓一些。这是因为矿石含有可与CN-CN-作用和可以与氧作用和可以与氧作用和可以与氧作用和可以与氧气作用的伴生矿物，使氰化物和已溶解在溶液中的氧气无气作用的伴生矿物，使氰化物和已溶解在溶液中的氧气无气作用的伴生矿物，使氰化物和已溶解在溶液中的氧气无气作用的伴
39、生矿物，使氰化物和已溶解在溶液中的氧气无益地消耗在这些副反响上。益地消耗在这些副反响上。益地消耗在这些副反响上。益地消耗在这些副反响上。 n n2 2搅拌搅拌搅拌搅拌n n溶金过程在大多数情况下都具有扩散控制的特征。因此，所有溶金过程在大多数情况下都具有扩散控制的特征。因此，所有溶金过程在大多数情况下都具有扩散控制的特征。因此，所有溶金过程在大多数情况下都具有扩散控制的特征。因此，所有加速加速加速加速CN-CN-与与与与O2 O2 扩散的因素，都应当是强化氰化过程的可能途径。扩散的因素，都应当是强化氰化过程的可能途径。扩散的因素，都应当是强化氰化过程的可能途径。扩散的因素，都应当是强化氰化过程
40、的可能途径。n n3 3 温度温度温度温度 n n两个方面影响氰化过程，一方面提高温度将导致氰根和氧气扩两个方面影响氰化过程，一方面提高温度将导致氰根和氧气扩两个方面影响氰化过程，一方面提高温度将导致氰根和氧气扩两个方面影响氰化过程，一方面提高温度将导致氰根和氧气扩散系数增大和扩散层减薄；另一方面会降低氧的溶解度从而降散系数增大和扩散层减薄；另一方面会降低氧的溶解度从而降散系数增大和扩散层减薄；另一方面会降低氧的溶解度从而降散系数增大和扩散层减薄；另一方面会降低氧的溶解度从而降低溶液中氧的浓度。低溶液中氧的浓度。低溶液中氧的浓度。低溶液中氧的浓度。 n n在在在在0.25%KCN0.25%KC
41、N溶液中溶液中溶液中溶液中n n金的溶解速度与温度金的溶解速度与温度金的溶解速度与温度金的溶解速度与温度n n的关系的关系的关系的关系 n n4 4 金粒的大小和形状金粒的大小和形状金粒的大小和形状金粒的大小和形状 n n5 5 矿浆粘度矿浆粘度矿浆粘度矿浆粘度 n n 氰化矿浆的粘度会直接影响氰化物和氧的扩散氰化矿浆的粘度会直接影响氰化物和氧的扩散氰化矿浆的粘度会直接影响氰化物和氧的扩散氰化矿浆的粘度会直接影响氰化物和氧的扩散速度，并且当矿浆粘度较高时，对金粒与溶液间的速度，并且当矿浆粘度较高时，对金粒与溶液间的速度，并且当矿浆粘度较高时，对金粒与溶液间的速度，并且当矿浆粘度较高时，对金粒与
42、溶液间的相对流动会产生阻碍作用。相对流动会产生阻碍作用。相对流动会产生阻碍作用。相对流动会产生阻碍作用。 n n6 6金粒外表的薄膜金粒外表的薄膜金粒外表的薄膜金粒外表的薄膜n n硫化物薄膜硫化物薄膜硫化物薄膜硫化物薄膜 n n不溶性氰化物膜不溶性氰化物膜不溶性氰化物膜不溶性氰化物膜 n n黄原酸盐膜黄原酸盐膜黄原酸盐膜黄原酸盐膜 n n7 7 pH pH 值值 n n钙离子对金溶解的阻滞效应钙离子对金溶解的阻滞效应 n n2.2.3 2.2.3 氰化物的水解和保护碱氰化物的水解和保护碱氰化物的水解和保护碱氰化物的水解和保护碱 水溶液中水溶液中水溶液中水溶液中CNCN- - 会发生水解并形成挥
43、发性的会发生水解并形成挥发性的会发生水解并形成挥发性的会发生水解并形成挥发性的HCNHCN和和和和OHOH- : - : CNCN- - +H+H2 2O=OHO=OH- -+HCN +HCN n n 氰化钠的水解率氰化钠的水解率氰化钠的水解率氰化钠的水解率 氰氰氰氰化化化化钠浓钠浓钠浓钠浓度度度度不同不同不同不同CaO(%)CaO(%)浓浓浓浓度下度下度下度下NaCNNaCN的水解率，的水解率，的水解率，的水解率，%1010-2-2mol/Lmol/L0 00.010.010.050.050.50.510.210.21.11.10.320.320.070.070.20.24.084.081.
44、71.70.340.340.070.070.10.12.042.042.52.50.350.350.070.070.050.051.021.023.53.50.350.350.070.070.020.020.4080.4085.45.40.350.350.070.070.010.010.2040.2047.67.60.350.350.070.070.0050.0050.1020.10210.510.50.350.350.070.070.0020.0020.0410.04116.116.10.350.350.070.07n n保护碱的作用：保护碱的作用：保护碱的作用：保护碱的作用：n n1 1
45、、抑制氰化物的水解；、抑制氰化物的水解；、抑制氰化物的水解；、抑制氰化物的水解；n n2 2、 中和氰化过程中产生的硫酸、碳酸。这些酸会与氰中和氰化过程中产生的硫酸、碳酸。这些酸会与氰中和氰化过程中产生的硫酸、碳酸。这些酸会与氰中和氰化过程中产生的硫酸、碳酸。这些酸会与氰化物作用生成化物作用生成化物作用生成化物作用生成HCNHCN：n n2NaCN+H2NaCN+H2 2SOSO4 4=Na=Na2 2SOSO4 4+2HCN+2HCNn n2NaCN+H2NaCN+H2 2COCO3 3=Na=Na2 2COCO3 3+2HCN+2HCNn n3 3 、降低铁矿物对、降低铁矿物对、降低铁矿物
46、对、降低铁矿物对CNCN- -的破坏作用的破坏作用的破坏作用的破坏作用n n FeSO FeSO4 4+6NaCN=Na+6NaCN=Na4 4Fe(CN)Fe(CN)6 6+Na+Na2 2SOSO4 4第第第第4 4节节节节 难浸矿石氰化前的预处理难浸矿石氰化前的预处理难浸矿石氰化前的预处理难浸矿石氰化前的预处理 矿石的难浸性主要表现为矿石的难浸性主要表现为矿石的难浸性主要表现为矿石的难浸性主要表现为: : 金以细粒包裹于矿石颗粒中金以细粒包裹于矿石颗粒中金以细粒包裹于矿石颗粒中金以细粒包裹于矿石颗粒中; ; 矿石中存在矿石中存在矿石中存在矿石中存在“ “不可见金、粒度极细小于不可见金、粒
47、度极细小于不可见金、粒度极细小于不可见金、粒度极细小于5 5微米或进入微米或进入微米或进入微米或进入如砷黄铁矿等晶格中；如砷黄铁矿等晶格中；如砷黄铁矿等晶格中；如砷黄铁矿等晶格中； 矿石含有矿石含有矿石含有矿石含有“ “劫金碳，造成已溶金的损失；劫金碳，造成已溶金的损失；劫金碳，造成已溶金的损失；劫金碳，造成已溶金的损失； 矿石中含有对氰化有害的杂质，如碲、锑、砷、铜、硒和铅矿石中含有对氰化有害的杂质，如碲、锑、砷、铜、硒和铅矿石中含有对氰化有害的杂质，如碲、锑、砷、铜、硒和铅矿石中含有对氰化有害的杂质，如碲、锑、砷、铜、硒和铅等；等；等；等； 矿石中的某些矿物或元素影响了金溶解化学过程。矿石
48、中的某些矿物或元素影响了金溶解化学过程。矿石中的某些矿物或元素影响了金溶解化学过程。矿石中的某些矿物或元素影响了金溶解化学过程。 难浸矿石的预处理的目的：破坏金的包裹矿物、难浸矿石的预处理的目的：破坏金的包裹矿物、难浸矿石的预处理的目的：破坏金的包裹矿物、难浸矿石的预处理的目的：破坏金的包裹矿物、“ “劫金碳以劫金碳以劫金碳以劫金碳以及对金氰化有害的杂质。及对金氰化有害的杂质。及对金氰化有害的杂质。及对金氰化有害的杂质。 难浸矿石的预处理方法：主要有焙烧，加压氧化，生物氧化，难浸矿石的预处理方法：主要有焙烧，加压氧化，生物氧化，难浸矿石的预处理方法：主要有焙烧，加压氧化，生物氧化，难浸矿石的预
49、处理方法：主要有焙烧，加压氧化，生物氧化，硝化氧化和超细磨。硝化氧化和超细磨。硝化氧化和超细磨。硝化氧化和超细磨。一、焙烧一、焙烧一、焙烧一、焙烧1 1、焙烧分类：、焙烧分类：、焙烧分类：、焙烧分类： 按照焙烧过程的主要化学反响，大致可分为以下几种：按照焙烧过程的主要化学反响，大致可分为以下几种：按照焙烧过程的主要化学反响，大致可分为以下几种：按照焙烧过程的主要化学反响，大致可分为以下几种： 复原焙烧：将金属氧化物用复原剂复原焙烧：将金属氧化物用复原剂复原焙烧：将金属氧化物用复原剂复原焙烧：将金属氧化物用复原剂COCO、H2H2、C C等在焙烧过等在焙烧过等在焙烧过等在焙烧过程中复原为金属或低
50、价金属氧化物。程中复原为金属或低价金属氧化物。程中复原为金属或低价金属氧化物。程中复原为金属或低价金属氧化物。 氯化焙烧：将金属氧化物或硫化物用氯化剂氯化焙烧：将金属氧化物或硫化物用氯化剂氯化焙烧：将金属氧化物或硫化物用氯化剂氯化焙烧：将金属氧化物或硫化物用氯化剂ClCl、NaClNaCl、CaCl2CaCl2等在焙烧过程使之转化氯化物。等在焙烧过程使之转化氯化物。等在焙烧过程使之转化氯化物。等在焙烧过程使之转化氯化物。 氧化焙烧：将金属硫化物在氧化气氛中进行焙烧，使金属硫化物氧化焙烧：将金属硫化物在氧化气氛中进行焙烧，使金属硫化物氧化焙烧：将金属硫化物在氧化气氛中进行焙烧，使金属硫化物氧化焙
51、烧：将金属硫化物在氧化气氛中进行焙烧，使金属硫化物中硫化物和砷等脱除，相应地生成氧化物或相应地酸盐。中硫化物和砷等脱除，相应地生成氧化物或相应地酸盐。中硫化物和砷等脱除，相应地生成氧化物或相应地酸盐。中硫化物和砷等脱除，相应地生成氧化物或相应地酸盐。 熔解锻烧：使碳酸盐或硫酸盐高温分解，使其生成氧化物及熔解锻烧：使碳酸盐或硫酸盐高温分解，使其生成氧化物及熔解锻烧：使碳酸盐或硫酸盐高温分解，使其生成氧化物及熔解锻烧：使碳酸盐或硫酸盐高温分解，使其生成氧化物及驱除结晶水与吸湿水的热解离过程。驱除结晶水与吸湿水的热解离过程。驱除结晶水与吸湿水的热解离过程。驱除结晶水与吸湿水的热解离过程。 对于铁、铜
52、、钴、镍等矿石，上述几种方法均有应用；而对于金对于铁、铜、钴、镍等矿石，上述几种方法均有应用；而对于金对于铁、铜、钴、镍等矿石，上述几种方法均有应用；而对于金对于铁、铜、钴、镍等矿石，上述几种方法均有应用；而对于金矿石而言，氧化和氯化两种焙烧方法应用较多，用于大规模工业矿石而言，氧化和氯化两种焙烧方法应用较多，用于大规模工业矿石而言，氧化和氯化两种焙烧方法应用较多，用于大规模工业矿石而言，氧化和氯化两种焙烧方法应用较多，用于大规模工业生产，处理难浸矿石的主要还是氧化焙烧。生产，处理难浸矿石的主要还是氧化焙烧。生产，处理难浸矿石的主要还是氧化焙烧。生产，处理难浸矿石的主要还是氧化焙烧。2 2、焙
53、烧的根本原理、焙烧的根本原理、焙烧的根本原理、焙烧的根本原理黄铁矿焙烧过程发生反响：黄铁矿焙烧过程发生反响：黄铁矿焙烧过程发生反响：黄铁矿焙烧过程发生反响：氧缺乏时：氧缺乏时：氧缺乏时：氧缺乏时：3FeS2 + 8O2 = Fe3O4 + 6SO23FeS2 + 8O2 = Fe3O4 + 6SO2氧充足时：氧充足时：氧充足时：氧充足时：4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO24FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 焙烧产生红棕色焙烧产生红棕色焙烧产生红棕色焙烧产生红棕色Fe2O3Fe2O3为多孔性焙砂，可使硫化为多孔性焙砂，可使硫化为多孔性焙砂，可使硫化为多
54、孔性焙砂，可使硫化物包裹金暴露易于金的氰化浸出。物包裹金暴露易于金的氰化浸出。物包裹金暴露易于金的氰化浸出。物包裹金暴露易于金的氰化浸出。焙烧炉排出的烟气必须回收，其反响式为：焙烧炉排出的烟气必须回收，其反响式为：焙烧炉排出的烟气必须回收，其反响式为：焙烧炉排出的烟气必须回收，其反响式为： 2SO2 + 2H2O + O2 = 2H2SO4 2SO2 + 2H2O + O2 = 2H2SO4砷黄铁矿焙烧过程发生反响：砷黄铁矿焙烧过程发生反响：砷黄铁矿焙烧过程发生反响：砷黄铁矿焙烧过程发生反响：氧缺乏时：氧缺乏时：氧缺乏时：氧缺乏时：2FeAsS + 5O2 = Fe2O3 + As2O3 +
55、2SO22FeAsS + 5O2 = Fe2O3 + As2O3 + 2SO2氧充足时：氧充足时：氧充足时：氧充足时：2FeAsS + 6O2 = Fe2O3 + As2O5 + 2SO22FeAsS + 6O2 = Fe2O3 + As2O5 + 2SO2假设矿石或金精矿中存在碱金属氧化物如假设矿石或金精矿中存在碱金属氧化物如假设矿石或金精矿中存在碱金属氧化物如假设矿石或金精矿中存在碱金属氧化物如CaO)CaO)时，会使焙时，会使焙时，会使焙时，会使焙烧过程中产生的烧过程中产生的烧过程中产生的烧过程中产生的SO2SO2、As2O3As2O3或或或或As2O5As2O5与之反响生成硫酸盐与之反
56、响生成硫酸盐与之反响生成硫酸盐与之反响生成硫酸盐或亚硫酸盐和砷酸盐或亚砷酸盐，其反响式为：或亚硫酸盐和砷酸盐或亚砷酸盐，其反响式为：或亚硫酸盐和砷酸盐或亚砷酸盐，其反响式为：或亚硫酸盐和砷酸盐或亚砷酸盐，其反响式为： 2CaO + 2SO2 + O2 = 2CaSO4 2CaO + 2SO2 + O2 = 2CaSO4 4CaO + As2O3 + O2 = Ca3(AsO4)2 4CaO + As2O3 + O2 = Ca3(AsO4)2 总之，硫化物在焙烧过程中可产生总之，硫化物在焙烧过程中可产生总之，硫化物在焙烧过程中可产生总之，硫化物在焙烧过程中可产生SO2SO2、As2O3As2O3
57、或或或或As2O5As2O5从从从从炉气中排出，到达脱硫、脱砷的目的。假设原料中存在碱炉气中排出，到达脱硫、脱砷的目的。假设原料中存在碱炉气中排出，到达脱硫、脱砷的目的。假设原料中存在碱炉气中排出，到达脱硫、脱砷的目的。假设原料中存在碱金属氧化物，会以硫酸盐或砷酸盐的形式滞留于原料中，金属氧化物，会以硫酸盐或砷酸盐的形式滞留于原料中，金属氧化物，会以硫酸盐或砷酸盐的形式滞留于原料中，金属氧化物，会以硫酸盐或砷酸盐的形式滞留于原料中，但它们改变了化合形态。但它们改变了化合形态。但它们改变了化合形态。但它们改变了化合形态。二、加压氧化二、加压氧化二、加压氧化二、加压氧化 氧化焙烧是处理复杂硫化矿的
58、传统方法，在焙烧过程中还要回收氧化焙烧是处理复杂硫化矿的传统方法，在焙烧过程中还要回收氧化焙烧是处理复杂硫化矿的传统方法，在焙烧过程中还要回收氧化焙烧是处理复杂硫化矿的传统方法，在焙烧过程中还要回收烟气，以防止环境污染，造成本钱增加。故可采用加压氧化。加烟气，以防止环境污染，造成本钱增加。故可采用加压氧化。加烟气，以防止环境污染，造成本钱增加。故可采用加压氧化。加烟气，以防止环境污染，造成本钱增加。故可采用加压氧化。加压氧化是在高温压氧化是在高温压氧化是在高温压氧化是在高温180225180225、高压氧分压在、高压氧分压在、高压氧分压在、高压氧分压在500kPa500kPa左右左右左右左右条
59、件下，经条件下，经条件下，经条件下，经1313小时的氧化使硫化物到达完全氧化，从而解离出小时的氧化使硫化物到达完全氧化，从而解离出小时的氧化使硫化物到达完全氧化，从而解离出小时的氧化使硫化物到达完全氧化，从而解离出金。金。金。金。1 1、加压氧化机理：、加压氧化机理：、加压氧化机理：、加压氧化机理： 按照加压氧化可有酸性加压氧化和非酸性中性或碱性加压氧按照加压氧化可有酸性加压氧化和非酸性中性或碱性加压氧按照加压氧化可有酸性加压氧化和非酸性中性或碱性加压氧按照加压氧化可有酸性加压氧化和非酸性中性或碱性加压氧化。化。化。化。酸性加压氧化：酸性加压氧化：酸性加压氧化：酸性加压氧化： 在压力设备高压釜
60、中停留在压力设备高压釜中停留在压力设备高压釜中停留在压力设备高压釜中停留1313小时。小时。小时。小时。黄铁矿和砷黄铁矿的氧化反响：黄铁矿和砷黄铁矿的氧化反响：黄铁矿和砷黄铁矿的氧化反响：黄铁矿和砷黄铁矿的氧化反响： 4FeSO4 + 2H2SO4 + O2 = 2Fe2(SO4)3 + 2H2O 4FeSO4 + 2H2SO4 + O2 = 2Fe2(SO4)3 + 2H2O 2HAsO2 + O2 + 2H2O =2H3AsO4 2HAsO2 + O2 + 2H2O =2H3AsO4 生成的生成的生成的生成的Fe3+Fe3+和和和和AsO3-4AsO3-4进一步水解、沉淀：进一步水解、沉淀
61、：进一步水解、沉淀：进一步水解、沉淀： Fe2(SO4)3 + 2H2O = 2FeOHSO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + 2H2O = 2FeOHSO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + 2H3AsO4 + 4H2O = 2FeAsO42H2O + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 2H3AsO4 + 4H2O = 2FeAsO42H2O + 3H2SO4非酸性加压氧化：非酸性加压氧化：非酸性加压氧化：非酸性加压氧化： 非酸性加压氧化分为中性和碱性加压氧化，非酸性加压氧化分为中性和碱性加压氧化，非酸性加压氧化分为中性和碱性加压氧化，非酸性加压氧化分为中性和碱性加压氧化，
62、pHpH值一般值一般值一般值一般为为为为7979，反响过程是一个极其复杂的过程，一般情况下，反响过程是一个极其复杂的过程，一般情况下，反响过程是一个极其复杂的过程，一般情况下，反响过程是一个极其复杂的过程，一般情况下，对含碳酸盐矿物较多的碱性矿石可考虑采用非酸性加压氧对含碳酸盐矿物较多的碱性矿石可考虑采用非酸性加压氧对含碳酸盐矿物较多的碱性矿石可考虑采用非酸性加压氧对含碳酸盐矿物较多的碱性矿石可考虑采用非酸性加压氧化，可降低生产本钱。化，可降低生产本钱。化，可降低生产本钱。化，可降低生产本钱。对于钴、砷矿石，其主要化学反响：对于钴、砷矿石，其主要化学反响：对于钴、砷矿石，其主要化学反响：对于钴
63、、砷矿石，其主要化学反响： 2CoAsS+10NaOH+13/2O2 = 2Co(OH)2 2CoAsS+10NaOH+13/2O2 = 2Co(OH)2 +2Na3AsO4 +2Na2SO4 + 3H2O+2Na3AsO4 +2Na2SO4 + 3H2O 2FeAsS+10NaOH+13/2O2 = 2Fe(OH)2 + 2FeAsS+10NaOH+13/2O2 = 2Fe(OH)2 + 2Na3AsO4 +2Na2SO4 + 3H2O 2Na3AsO4 +2Na2SO4 + 3H2O 生成的生成的生成的生成的Fe(OH)2Fe(OH)2进一步氧化：进一步氧化：进一步氧化：进一步氧化： 2F
64、e(OH)2 + 1/2O2 + H2O = 2Fe(OH)2 + 1/2O2 + H2O = 2Fe(OH)32Fe(OH)3黄铁矿总反响为：黄铁矿总反响为：黄铁矿总反响为：黄铁矿总反响为： FeS2 + 8NaOH + 15/2O2 = 4Na2SO4 + FeS2 + 8NaOH + 15/2O2 = 4Na2SO4 + 2Fe(OH)3 +H2O2Fe(OH)3 +H2O2 2、加压氧化的工艺、加压氧化的工艺、加压氧化的工艺、加压氧化的工艺 目前，国内外对非酸性加压氧化的理论研究尚不够完善，主目前，国内外对非酸性加压氧化的理论研究尚不够完善，主目前，国内外对非酸性加压氧化的理论研究尚不
65、够完善，主目前，国内外对非酸性加压氧化的理论研究尚不够完善，主要集中在酸性加压氧化。要集中在酸性加压氧化。要集中在酸性加压氧化。要集中在酸性加压氧化。 氧化前的预处理：是用硫酸将原矿或浮选精矿中的碳酸盐分氧化前的预处理：是用硫酸将原矿或浮选精矿中的碳酸盐分氧化前的预处理：是用硫酸将原矿或浮选精矿中的碳酸盐分氧化前的预处理：是用硫酸将原矿或浮选精矿中的碳酸盐分解。另一个作用是保证足够高的酸起始浓度，以利于加快起解。另一个作用是保证足够高的酸起始浓度，以利于加快起解。另一个作用是保证足够高的酸起始浓度，以利于加快起解。另一个作用是保证足够高的酸起始浓度，以利于加快起始氧化速度。始氧化速度。始氧化速
66、度。始氧化速度。 加压氧化：加压氧化：加压氧化：加压氧化：是该工艺主体作业。该过程在高压釜中进行，使是该工艺主体作业。该过程在高压釜中进行，使是该工艺主体作业。该过程在高压釜中进行，使是该工艺主体作业。该过程在高压釜中进行，使硫化物和砷化物氧化成对氰化无害的硫酸盐和砷酸盐。硫化物和砷化物氧化成对氰化无害的硫酸盐和砷酸盐。硫化物和砷化物氧化成对氰化无害的硫酸盐和砷酸盐。硫化物和砷化物氧化成对氰化无害的硫酸盐和砷酸盐。 氧化后矿浆的洗涤：氧化后矿浆的洗涤：氧化后矿浆的洗涤：氧化后矿浆的洗涤：一方面使硫化物氧化，另一方面可导致一方面使硫化物氧化，另一方面可导致一方面使硫化物氧化，另一方面可导致一方面
67、使硫化物氧化，另一方面可导致贱金属和脉石矿物的溶解。洗涤系统的主要目的是在金回收贱金属和脉石矿物的溶解。洗涤系统的主要目的是在金回收贱金属和脉石矿物的溶解。洗涤系统的主要目的是在金回收贱金属和脉石矿物的溶解。洗涤系统的主要目的是在金回收之前，除去耗氧物质和可能形成泥渣的铅、铁等。洗涤作业之前，除去耗氧物质和可能形成泥渣的铅、铁等。洗涤作业之前，除去耗氧物质和可能形成泥渣的铅、铁等。洗涤作业之前，除去耗氧物质和可能形成泥渣的铅、铁等。洗涤作业通常是在浓密机和过滤机中进行。通常是在浓密机和过滤机中进行。通常是在浓密机和过滤机中进行。通常是在浓密机和过滤机中进行。 洗涤液的中和处理：中和系统一般分两
68、个阶段进行。第一阶洗涤液的中和处理：中和系统一般分两个阶段进行。第一阶洗涤液的中和处理：中和系统一般分两个阶段进行。第一阶洗涤液的中和处理：中和系统一般分两个阶段进行。第一阶段用石灰将段用石灰将段用石灰将段用石灰将pHpH值调到值调到值调到值调到4 4左右；第二阶段再参加石灰使左右；第二阶段再参加石灰使左右；第二阶段再参加石灰使左右；第二阶段再参加石灰使pHpH值调值调值调值调到到到到10111011左右，使金属离子以相应的氢氧化物、水合氢氧化左右，使金属离子以相应的氢氧化物、水合氢氧化左右，使金属离子以相应的氢氧化物、水合氢氧化左右，使金属离子以相应的氢氧化物、水合氢氧化物和砷酸盐的形式沉淀
69、。物和砷酸盐的形式沉淀。物和砷酸盐的形式沉淀。物和砷酸盐的形式沉淀。 金的回收：加压氧化后，金的回收通常采用常规的氰化浸出。金的回收：加压氧化后，金的回收通常采用常规的氰化浸出。金的回收：加压氧化后，金的回收通常采用常规的氰化浸出。金的回收：加压氧化后，金的回收通常采用常规的氰化浸出。将冼涤后浓密机底流进行调浆并参加将冼涤后浓密机底流进行调浆并参加将冼涤后浓密机底流进行调浆并参加将冼涤后浓密机底流进行调浆并参加CaOCaO，使，使，使，使pHpH值到达氰值到达氰值到达氰值到达氰化要求的数值，然后进行常规的氰化提金。氧化后金的氰化化要求的数值，然后进行常规的氰化提金。氧化后金的氰化化要求的数值，
70、然后进行常规的氰化提金。氧化后金的氰化化要求的数值，然后进行常规的氰化提金。氧化后金的氰化浸出率可达浸出率可达浸出率可达浸出率可达95%95%或更高。或更高。或更高。或更高。三、生物氧化三、生物氧化三、生物氧化三、生物氧化 生物氧化法也称为细菌氧化法，它是靠细菌将硫化物中的硫生物氧化法也称为细菌氧化法，它是靠细菌将硫化物中的硫生物氧化法也称为细菌氧化法，它是靠细菌将硫化物中的硫生物氧化法也称为细菌氧化法，它是靠细菌将硫化物中的硫和铁分别氧化为硫酸盐和三价铁，从而使包裹于硫化物中的和铁分别氧化为硫酸盐和三价铁，从而使包裹于硫化物中的和铁分别氧化为硫酸盐和三价铁，从而使包裹于硫化物中的和铁分别氧化
71、为硫酸盐和三价铁，从而使包裹于硫化物中的金解离出来。金解离出来。金解离出来。金解离出来。 用于难浸矿石处理的细菌主要有氧化铁亚铁硫杆菌、硫化用于难浸矿石处理的细菌主要有氧化铁亚铁硫杆菌、硫化用于难浸矿石处理的细菌主要有氧化铁亚铁硫杆菌、硫化用于难浸矿石处理的细菌主要有氧化铁亚铁硫杆菌、硫化裂片菌。裂片菌。裂片菌。裂片菌。 氧化铁硫杆菌：一种很小的杆状细菌，呈格兰氏阴性，通过单氧化铁硫杆菌：一种很小的杆状细菌，呈格兰氏阴性，通过单氧化铁硫杆菌：一种很小的杆状细菌，呈格兰氏阴性，通过单氧化铁硫杆菌：一种很小的杆状细菌，呈格兰氏阴性，通过单板性鞭毛进行移动，不能形成孢子，并且严格需氧。它从二板性鞭毛
72、进行移动，不能形成孢子，并且严格需氧。它从二板性鞭毛进行移动，不能形成孢子，并且严格需氧。它从二板性鞭毛进行移动，不能形成孢子，并且严格需氧。它从二氧化碳中获得碳，从二价铁和复原态硫获得能量，在氧化碳中获得碳，从二价铁和复原态硫获得能量，在氧化碳中获得碳，从二价铁和复原态硫获得能量，在氧化碳中获得碳，从二价铁和复原态硫获得能量，在pHpH值值值值13.513.5和温度和温度和温度和温度20402040条件下繁殖。条件下繁殖。条件下繁殖。条件下繁殖。 硫化裂片菌：球形细胞，格兰氏阴性，不能移动，无鞭毛。硫化裂片菌：球形细胞，格兰氏阴性，不能移动，无鞭毛。硫化裂片菌：球形细胞，格兰氏阴性，不能移动
73、，无鞭毛。硫化裂片菌：球形细胞，格兰氏阴性，不能移动，无鞭毛。化学无机源营氧物主要是复原态硫化合物，偶而还有二价铁。化学无机源营氧物主要是复原态硫化合物，偶而还有二价铁。化学无机源营氧物主要是复原态硫化合物，偶而还有二价铁。化学无机源营氧物主要是复原态硫化合物，偶而还有二价铁。它们能从有机和无面化合物中获得碳，在它们能从有机和无面化合物中获得碳，在它们能从有机和无面化合物中获得碳，在它们能从有机和无面化合物中获得碳，在pHpH值值值值1616和温度和温度和温度和温度50905090条件下繁殖。条件下繁殖。条件下繁殖。条件下繁殖。1 1、生物氧化法机理：、生物氧化法机理：、生物氧化法机理：、生物
74、氧化法机理： 生物氧化的化学过程：细菌既作为催化剂又直接参与氧化生物氧化的化学过程：细菌既作为催化剂又直接参与氧化生物氧化的化学过程：细菌既作为催化剂又直接参与氧化生物氧化的化学过程：细菌既作为催化剂又直接参与氧化反响，是活着的有机体。它们需要营养成分如硫化物、反响，是活着的有机体。它们需要营养成分如硫化物、反响，是活着的有机体。它们需要营养成分如硫化物、反响，是活着的有机体。它们需要营养成分如硫化物、氮、钾及微量元素。硫化物在生物氧化过程中发生的生氮、钾及微量元素。硫化物在生物氧化过程中发生的生氮、钾及微量元素。硫化物在生物氧化过程中发生的生氮、钾及微量元素。硫化物在生物氧化过程中发生的生物
75、化学反响可以按直接或间接机理进行。直接机理需要细物化学反响可以按直接或间接机理进行。直接机理需要细物化学反响可以按直接或间接机理进行。直接机理需要细物化学反响可以按直接或间接机理进行。直接机理需要细菌与矿物外表的紧密接触，以便使细菌附着在矿物外表，菌与矿物外表的紧密接触，以便使细菌附着在矿物外表，菌与矿物外表的紧密接触，以便使细菌附着在矿物外表，菌与矿物外表的紧密接触，以便使细菌附着在矿物外表，而间接机理那么包含细菌形成硫酸高铁的作用。而间接机理那么包含细菌形成硫酸高铁的作用。而间接机理那么包含细菌形成硫酸高铁的作用。而间接机理那么包含细菌形成硫酸高铁的作用。 细菌对黄铁矿作用的主要氧化反响进
76、行：细菌对黄铁矿作用的主要氧化反响进行：细菌对黄铁矿作用的主要氧化反响进行：细菌对黄铁矿作用的主要氧化反响进行： 4FeS2 + 2H2O + 15O2 4FeS2 + 2H2O + 15O2 细菌细菌细菌细菌 2Fe2(SO4)3 + 2H2SO4 2Fe2(SO4)3 + 2H2SO4 细菌对砷黄铁矿作用的主要氧化反响进行：细菌对砷黄铁矿作用的主要氧化反响进行：细菌对砷黄铁矿作用的主要氧化反响进行：细菌对砷黄铁矿作用的主要氧化反响进行： 4FeAsS + 13O2 + 6H2O 4FeAsS + 13O2 + 6H2O 细菌细菌细菌细菌 4H3AsO4 + 4FeSO4 4H3AsO4 +
77、 4FeSO4 2 2、生物氧化法特性：、生物氧化法特性：、生物氧化法特性：、生物氧化法特性： 与焙烧和加压氧化工艺不同，生物氧化主要是靠细菌的嗜硫性，与焙烧和加压氧化工艺不同，生物氧化主要是靠细菌的嗜硫性，与焙烧和加压氧化工艺不同，生物氧化主要是靠细菌的嗜硫性，与焙烧和加压氧化工艺不同，生物氧化主要是靠细菌的嗜硫性，将硫氧化成硫酸或硫酸盐，但氧化程度远不如焙烧与加压氧化，将硫氧化成硫酸或硫酸盐，但氧化程度远不如焙烧与加压氧化，将硫氧化成硫酸或硫酸盐，但氧化程度远不如焙烧与加压氧化，将硫氧化成硫酸或硫酸盐，但氧化程度远不如焙烧与加压氧化，尽管如此，其随后的氰化提金回收率与焙烧和加压氧化根本一致
78、。尽管如此，其随后的氰化提金回收率与焙烧和加压氧化根本一致。尽管如此，其随后的氰化提金回收率与焙烧和加压氧化根本一致。尽管如此，其随后的氰化提金回收率与焙烧和加压氧化根本一致。其原因是金虽然分布在整个硫化物中，但是金粒在硫化物晶格中其原因是金虽然分布在整个硫化物中，但是金粒在硫化物晶格中其原因是金虽然分布在整个硫化物中，但是金粒在硫化物晶格中其原因是金虽然分布在整个硫化物中，但是金粒在硫化物晶格中总与结构位移有关，而晶格位移的部位是容易受到侵蚀的。这意总与结构位移有关，而晶格位移的部位是容易受到侵蚀的。这意总与结构位移有关，而晶格位移的部位是容易受到侵蚀的。这意总与结构位移有关，而晶格位移的部
79、位是容易受到侵蚀的。这意味着即使金均匀地分布于硫化物中，也能被细菌选择性地氧化而味着即使金均匀地分布于硫化物中，也能被细菌选择性地氧化而味着即使金均匀地分布于硫化物中，也能被细菌选择性地氧化而味着即使金均匀地分布于硫化物中，也能被细菌选择性地氧化而解离出来。解离出来。解离出来。解离出来。 在富金部位细菌对硫化物的作用是优先进行的，因为在金在富金部位细菌对硫化物的作用是优先进行的，因为在金在富金部位细菌对硫化物的作用是优先进行的，因为在金在富金部位细菌对硫化物的作用是优先进行的，因为在金硫化物共生体中金起了类似阴极的作用。因此，细菌氧化可在局硫化物共生体中金起了类似阴极的作用。因此，细菌氧化可在
80、局硫化物共生体中金起了类似阴极的作用。因此，细菌氧化可在局硫化物共生体中金起了类似阴极的作用。因此，细菌氧化可在局部硫化矿氧化的条件下获得高的金回收率。部硫化矿氧化的条件下获得高的金回收率。部硫化矿氧化的条件下获得高的金回收率。部硫化矿氧化的条件下获得高的金回收率。 在大多数情况下，经细菌浸出预处理，可获得较高的金氰化回在大多数情况下，经细菌浸出预处理，可获得较高的金氰化回在大多数情况下，经细菌浸出预处理，可获得较高的金氰化回在大多数情况下，经细菌浸出预处理，可获得较高的金氰化回 收收收收率。但从动力学观点看，焙烧和回压氧化可在几小时内完成氧化率。但从动力学观点看，焙烧和回压氧化可在几小时内完
81、成氧化率。但从动力学观点看，焙烧和回压氧化可在几小时内完成氧化率。但从动力学观点看，焙烧和回压氧化可在几小时内完成氧化的全过程，而细菌氧化过程时间很长，需几天至几十年。的全过程，而细菌氧化过程时间很长，需几天至几十年。的全过程，而细菌氧化过程时间很长，需几天至几十年。的全过程，而细菌氧化过程时间很长，需几天至几十年。 细菌对硫化矿物的可氧化性顺序从易至难为：磁黄铁矿、砷黄铁细菌对硫化矿物的可氧化性顺序从易至难为：磁黄铁矿、砷黄铁细菌对硫化矿物的可氧化性顺序从易至难为：磁黄铁矿、砷黄铁细菌对硫化矿物的可氧化性顺序从易至难为：磁黄铁矿、砷黄铁矿、辉锑矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿。矿、辉锑矿、
82、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿。矿、辉锑矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿。矿、辉锑矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿。1 、 直接返回使用直接返回使用 氰化废水处理的最正确方案为返回使用，随着氰化工艺的氰化废水处理的最正确方案为返回使用，随着氰化工艺的普遍应用，试验和实践均证实，脱金贫液的适量返回不仅不会普遍应用，试验和实践均证实，脱金贫液的适量返回不仅不会降低金银的氰化浸出率，而且可降低氰化物消耗量，有利于氰降低金银的氰化浸出率，而且可降低氰化物消耗量，有利于氰化厂的水量平衡。化厂的水量平衡。 2 净化法 1 碱碱氯氯化法化法 用漂白粉用漂白粉(CaOCl2)、漂粉精、漂粉精(Ca(OCl
83、)2)及及氯氯气气净净化化氰氰化化废废水的方法，水的方法，统统称称为为碱碱氯氯化法。化法。该该法是在碱性介法是在碱性介质质中利用次中利用次氯氯酸酸根的根的强强氧化作用将氧化作用将氰氰化物氧化成化物氧化成氰氰酸根，如果有足酸根，如果有足够够的次的次氯氯酸酸根，根，氰氰酸根酸根还还可可继续继续氧化成氧化成CO2和和N2。次。次氯氯酸根氧化酸根氧化氰氰根根时时，是分是分阶阶段段进进行的。行的。 氧化初期，生成氧化初期，生成氰氰酸根，有关反响酸根，有关反响为为：CN-+ClO- +H2O=CNCl+2OH-CNCl+2OH-=CNO- +Cl- +H2O 2 SO2-空气氧化法空气氧化法 此法是国此法
84、是国际镍际镍公司公司(INCO)在在20世世纪纪80年代研制的，除了能年代研制的，除了能破坏游离破坏游离氰氰根外，其余含根外，其余含氰氰配合物都能除去。配合物都能除去。氰氰的脱除率可达的脱除率可达99%，重金属离子，重金属离子浓浓度可降至度可降至1mg/L以下。其反响以下。其反响为为：CN-+SO2+O2+H2O=CNO- +H2SO4 3 铁离子沉淀法铁离子沉淀法 向向pH7.510的碱性含氰废水参加含的碱性含氰废水参加含Fe2+或或Fe3+的硫酸盐的硫酸盐或氯化物，可使溶液中的金属氰配合物解离成金属离子和或氯化物，可使溶液中的金属氰配合物解离成金属离子和CN-。解离的解离的CN-与与Fe2
85、+生成生成Fe(CN) 64-，Fe(CN) 64-又可与解离出又可与解离出来的少局部铜、铅、锌、镍等重金属离子生成来的少局部铜、铅、锌、镍等重金属离子生成Me2Fe(CN)6xH2O沉淀。沉淀。Fe3+除与除与CN-生成类似的沉淀外，生成类似的沉淀外，还可生成还可生成Fe(OH)3沉淀。解离出来的大局部铜、铅、锌、镍等沉淀。解离出来的大局部铜、铅、锌、镍等重金属离子那么水解生成氢氧化物沉淀。重金属离子那么水解生成氢氧化物沉淀。 2.4、氰化废水的处理、氰化废水的处理处理方法大致有三种：处理方法大致有三种：1脱金贫液直接返回氰化作业循环使用，如返回磨矿、配制脱金贫液直接返回氰化作业循环使用，如
86、返回磨矿、配制新氰化试剂、洗涤浓缩机底流等；新氰化试剂、洗涤浓缩机底流等；2含氰废水净化，即采用有关化学药剂破坏含氰废水中的氰含氰废水净化，即采用有关化学药剂破坏含氰废水中的氰化物，使含氰废水转化为无毒废水；化物，使含氰废水转化为无毒废水；3氰化物再生回收，采用酸处理含氰废水，使氰根呈氰化物再生回收，采用酸处理含氰废水，使氰根呈HCN气体逸出，随后用碱吸收获得浓氰化物溶液。气体逸出，随后用碱吸收获得浓氰化物溶液。 3回收法回收法回收方法有两种：酸化法和硫酸锌回收方法有两种：酸化法和硫酸锌-硫酸法。硫酸法。 1 酸化法酸化法 酸化法的原理是往含氰的废水中加酸使其酸化法的原理是往含氰的废水中加酸使
87、其pH小于小于7，游离的，游离的氰化物和氰根与铜、锌等金属离子的配合物容易离解，生成易氰化物和氰根与铜、锌等金属离子的配合物容易离解，生成易挥发的挥发的HCN，将挥发出来的，将挥发出来的HCN用碱吸收。用碱吸收。 2CN-+H2SO4=SO42-+2HCNZn(CN)42-+2H2SO4=ZnSO4+ SO42-+4HCN2Cu(CN)32-+2H2SO4=2CuCN+ 2SO42-+4HCN 生成的生成的CuCN与与废废水中的硫水中的硫氰氰酸根反响，可生成更酸根反响，可生成更稳稳定定的硫的硫氰氰酸酸亚铜亚铜沉淀：沉淀：CuCN+CNS-= CuCNS+CN-硫氰酸铜硫氰酸铜返回浸出返回浸出N
88、aCNNaOH石石 灰灰中中 和和尾矿库尾矿库溢溢 流流滤滤 液液废废 液液过过 滤滤浓密别离浓密别离废废 气气贫贫 液液混混 合合HCN气体气体碱液吸收碱液吸收加加 温温硫硫 酸酸2 2 硫酸锌硫酸锌- -硫酸法硫酸法 往氰化废水中参加硫酸锌时，可使游离的氰根和铜、锌往氰化废水中参加硫酸锌时，可使游离的氰根和铜、锌等金属离子的氰根配合物转化成白色的氰化锌沉淀：等金属离子的氰根配合物转化成白色的氰化锌沉淀：2CN-+ZnSO4=Zn(CN)2+SO42-2CN-+ZnSO4=Zn(CN)2+SO42-Zn(CN)42-+ZnSO4= 2Zn(CN)2+SO42-Zn(CN)42-+ZnSO4=
89、 2Zn(CN)2+SO42-Cu(CN)32-+ZnSO4=Zn(CN)2+CuCN+SO42-Cu(CN)32-+ZnSO4=Zn(CN)2+CuCN+SO42-将生成的将生成的氰氰化化锌别锌别离，并用硫酸离，并用硫酸处处理：理：Zn(CN)2+H2SO4=ZnSO4+2HCN 生成的生成的HCN气体气体挥发挥发逸出，用碱液吸收，再生逸出，用碱液吸收，再生氰氰化物溶液，化物溶液，返回浸出使用。所返回浸出使用。所产产出的硫酸出的硫酸锌锌，可用于，可用于处处理另一批理另一批氰氰化化废废水。水。滤滤 液液空气流空气流硫酸锌溶液硫酸锌溶液过过 滤滤硫酸锌硫酸锌氰化锌氰化锌中 和含铜渣含铜渣浑浊液浑浊液上清液上清液酸酸 化化脱金溶液脱金溶液沉 淀反反 应应氰化氢气体氰化氢气体碱液吸收碱液吸收氰化钠溶液氰化钠溶液浸 出洗 水氰化尾矿炉 渣合质金原 矿粗 碎筛 分细 碎磨 矿固液分离熔 炼分 级置 换浓密与洗涤返砂细磨 图6-16 全泥搅拌氰化流程
