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高氰高碱置换工艺

发布日期:2017-04-12  来源:选矿技术网  浏览次数:5635

从氰化液中沉淀置换法早在1890年就已得到工业应用,由于技术成熟、操作简单、指标稳定至今仍被黄金矿山普遍采用。生产中,如何提高高金高溶液的置换效果,是我们关心的问题,经过多次试验,采用高氰高碱工艺条件可以较大幅度地提高遂昌金矿的置换指标。

一、反应机理

基于溶液中被回收的金、银比置换所使用的金属锌有更大的惰性,在以氰化络合物形态的溶液中,用Zn将Au、Ag置换出来:

2Au(CN)2+Zn=2Au+Zn(CN)42-     (1)

最准确的表达式是(2):

Au(CN)42-+Zn+4CN=Au+2CN+Zn(CN)42-+e     (5)

银的反应机理类似:

Ag(CN)42-+Zn+4CN=Ag+2CN+Zn(CN)42-+e     (3)

二、置换过程氰根浓度和碱度的选择

原工艺条件为:CN800~1200mg/L,CaO 0.02%±(不含其它络合氰化物)。1998年1~6月生产指标如下:

项  目

Au

Ag

置换前(mg/l)

12.66

255.18

置换后(mg/l)

0.15

4.35

作业置换率(%)

98.82

98.30

从贫液组分可以看出,贫液中仍存在较高浓度Au、Ag,需进一步回收。实际生产过程,废水采用活性炭吸附方式可以回收金和银,但能否依靠改善置换条件降低贫液中的贵金属含量,我们进行了多项试验。

(一)氰化物浓度的选择  置换过程中,反应速度的决定因素是氰化物,其影响见图1。将菲克定律用于(2)(3)式计算,导出的稀金氰化物溶液,游离氰根的临界浓度为0.001~0.004mol/L相当于50~200mg/l NaCN,处理浓金溶液发现最小氰化物浓度为2000~5000mg/l NaCN(2)。据此,进行氰化物浓度试验,每组五次(pH值11.5)结果如表1,从表1可以看出,CN浓度达到1800mg/L左右,继续提高CN浓度,对置换效果无帮助。考虑到高氰浓度促进锌粉加速溶解而损耗和实际生产过程中贫液大部分返回流程使用对浸出的影响,决定选用CN浓度为1700mg/l这一“临界值”,进一步探索其它条件。

图1  氰化钠对金置换的影响

Au(CN)2浓度5×10-4mol,pH10.5

表1  氰化物浓度试验指标(mg/l)

CN浓度

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

置换后Au

0.30

0.14

0.10

0.03

0.02

0.02

0.02

贫液Ag

6.2

4.17

2.4

1.18

0.74

0.56

0.56

  (二)CaO浓度(pH值)的选择  CaO在置换过程中的作用浓度合适于否直接影响到置换率的高低。在确定溶液组分CN为1700mg/l条件下进行氧化钙浓度条件试验,原液含Au 14.60mg/l,Ag 233.18mg/l。试验指标见表2。

表2  氧化钙浓度试验情况

CaO浓度(%)

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

Au

Ag

Au

Ag

Au

Ag

Au

Ag

Au

Ag

贫液品位(mg/l)

1.19

0.44

0.59

0.19

0.04

0.58

0.02

0.23

0.02

0.18

置换率(%)

91.85

99.81

95.96

99.92

99.73

99.75

99.86

99.90

99.86

99.92

从以上数据发现,在低CaO浓度情况下金置换不完全,银置换较完全,在较高CaO浓度组分中,金银置换整体效果较好,根据试验结果同时考虑到氢氧化锌的形成会阻碍置换,确定生产过程应保持CaO浓度≥0.03%。

三、生产过程条件验证

将试验确定的条件CN≥1700mg/l,CaO≥0.03%用于现场工业生产进行验证,1999年的生产实际报表情况见表3。

表3  优化条件生产指标情况

月份

4

5

6

7

8

CN浓度

1750.58

1787.72

1727.54

1710.83

1822.46

CaO浓度(%)

0.032

0.047

0.035

0.053

0.044

Au

Ag

Au

Ag

Au

Ag

Au

Ag

Au

Ag

贵液品位(mg/l)

12.87

120.2

11.10

171.7

9.96

130.5

11.95

197.9

12.03

137.7

贫液品位(mg/l)

0.02

0.22

0.02

0.09

0.02

0.16

0.02

0.08

0.02

0.04

置换率(%)

99.84

99.82

99.82

99.95

99.80

99.88

99.83

99.96

99.83

99.97

四、结语

遂昌金矿的置换工艺因贵液中含银特高,与一般置换工艺存在一定的区别,针对这种溶液,选择适合自身高氰高碱工艺条件较大幅度地提高了贵金属的回收效果,经济效益显著。

 
 
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