【正文】 濃度較高 高 設(shè)備簡單 可行 性強(qiáng) 19 3 電沉積法回收 含 金 廢液 的試驗設(shè)計 設(shè)計基礎(chǔ) 采 用電沉積法直接從金的質(zhì)量濃度低的堆浸氰化液中提金在國內(nèi)外 都進(jìn)行研究 [21～23]1991 年，浙江省諸暨黃金公司在國內(nèi)率先采用直接電沉積法從金的質(zhì)量濃度約為 15mg/L的金泥氰化液中回收金，在生產(chǎn)上獲得應(yīng)用 [22]。陰極材料選用碳纖維，對于這種電極材料主要是利用其巨大的比表面積和極高的孔隙度，同時又有良好的導(dǎo)電性及耐腐蝕等性能。這個電位差的數(shù)值在熱力學(xué)上與各自反應(yīng)的還原電位有關(guān)。 而且由于碳纖維比較輕，在有效表面積相同時，碳纖維用量要比鋼棉少得多。 原液品位 （克 /米 2） 電積時間 （小時） 尾液品位 （克 /米 2） 金沉積率 （％） TZ 國內(nèi)某廠 國 內(nèi) 某廠 TZ 國內(nèi)某廠 國外某廠 TZ 國內(nèi)某廠 國外某廠 TZ 國內(nèi)某廠 國外某廠 27 27 340 260 1300 3 3 3 18 3 12 21 21 陰極材料 電阻 （ Ω/25 2mm ） 比表面積 （ m2/g） TZs TZt 鋼棉 － 22 陽極材料 主要 有 石墨、鍍鈦電極和不銹鋼，鍍鈦電極和不銹鋼電解時容易產(chǎn)生離子膜阻止電極反應(yīng)，石墨的比表面積比鍍鈦電極及不銹鋼大。 該電沉積反應(yīng)放熱不多溫度對反應(yīng)影響不是很大，因此該試驗可以在室溫下進(jìn)行。 在過電位大約高于 6omv時，第 2項可忽略不計。這代表了極限電流密度并可表示如下： ][ )()( 陰液溶液 A u C NA u C NAuAuL A u CCFKni ?? （ 5） 式中 ： D 為擴(kuò)散系數(shù) )/( 2 scm C 為靠近電極處或在電極上 i組分 的濃度梯度 V 為流速 (cm/s) n 為金的離子或組分的價數(shù)或變化數(shù) F 為法拉第常數(shù) (C/當(dāng)量 ) AuK 為傳質(zhì)系數(shù) 并且它也會隨流體動力學(xué)條件以及電解槽的幾何形狀而變化。 利用（ 1）、（ 2）式即可求得 0T? 的值。 表 ?OHO/2?計算值（ V） 25 C? 50 C? 75 C? 100 C? 125 C? 150 C? ?OHO/2? 金 電 沉積理論分解電壓的計算 由上面討論知，陽極反應(yīng)主要是 ?OH 的氧化放電反應(yīng)，由此得出金的電沉積反應(yīng)主要是： ? ? ?2CNAg ＋ ?OH ＝ Au+41 2O +21 OH2 +2 ?CN 表 。這是因為電解過程中，添加了亞硫酸納后由于 ?23SO 的標(biāo)準(zhǔn)電極電位較 ?OH 低，優(yōu)先在陽極放電從而抑制了陽極析氧反應(yīng)，防止了金的返溶，使得提金率增高。 成本概算 回收提純金粉全部流程只用到鹽酸、硝酸、鋅粉、硫酸鈉和特殊還原劑 T等這幾種廉價試劑 ,以及水和電能。也感謝我們宿舍的舍友在我遇到 office 問題的時候是他們耐心的教我，在 2 個月的論文編寫期間很多身邊的朋友無私的鼓勵，在這里我表示深深地謝意。 [5] A F Griffin and W D [6] M Muiret (1):47 [7] . (8):837～ 849 [8] . (8):851～ 858 [9] 林海玲、范必威、胡兵團(tuán) .離子交換與吸附 .(6):504～ 508 [10] 林海玲、范必威、胡兵團(tuán) .離子交換與吸附 .(6):509～ 514 [11] 舒萬艮 ,古映瑩 ,王開毅 ,等 溶劑萃取法從低含量金浸出液中提取金的研究 [Ｊ ] 黃金 ,1995(1):35 [12] Ccvaranca The use of primary a mines in gold （ I） Extraction from cyanide solutions[J].Hydrometallurgy. 1996(3):263 [13] 甘尉棠 ,張毓凡 ,劉六戰(zhàn) ,等 α芳香烷基取代吡啶從鹽酸溶液中萃取金 [Ｊ ] 貴金屬 ,1993(2):24 [14] 林立 ,溫鐵軍 ,劉鳳芝 ,等 改性胺在堿性氰化液中對金的萃取研究 [Ｊ ] 稀有金屬 ,1997(3):179 [15] Smartinez Gold(Ⅲ )extraction equilibrium in the system cyanex 923_Hcl_Au(Ⅲ )[J].(3):77 [16] 潘學(xué)軍 堿性氰化液中加表面活性劑用ＴＢＰ萃取金的研究 [Ｊ ] 稀有金屬 ,2021(2):90 [17] 古國榜 ,徐悅?cè)A 石油亞砜。宋老師也是每個禮拜針對我們論文中出現(xiàn)的問題集中解決，這讓我們不單單學(xué)到自己要寫的論文而且學(xué)到我本專業(yè)其他設(shè)計方面的東西。表明利用本法來提純金可以將一般濕法提金時難以分離的銀、鉛、銅等雜質(zhì)能夠較好地分離出去 。 由于采用無 隔膜電解，為防止氧氣析出導(dǎo)致金返溶，在電解溶液力加入亞硫酸鈉固定pH 為 ，溶液流速為 ，電流密度 16A/ 2m [28]。 2)()(0/)(222 ln???? ?? ?CNCNAuAuAuAuAu aanFRT??? ③ 27 表 AuAu /)( 2??計算值（ V） 25 C? 50 C? 75 C? 100 C? 125 C? 150 C? Au:100g/m3 — — — — — — 陽極反應(yīng)的 由表 3－ 4可見，反應(yīng)（ 7）的標(biāo)準(zhǔn)電極電位負(fù)值很大，不可能發(fā)生；反應(yīng)（ 6）也不易發(fā)生；（ 4）、（ 5）反應(yīng)可能發(fā)生；陽極上的主要反應(yīng)是反應(yīng)（ 3），即 ?OH 的氧化放電反應(yīng)。回收金的理論電量： Q= 196500197 10% 3 ????? ??。?= 庫侖， 所需時間 t 為： t= IQ =JSQ （ 6） 根據(jù)公式（ 6）和所取的電流密度計算理想電鍍時間如表 表 電流密度（ A/m2） 16 24 36 時間（ h） 陰、陽極反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極 電位 金屬絡(luò)陰離子的標(biāo)準(zhǔn)電極電位計算 金屬絡(luò)陰離子在陰極上的放電反應(yīng)可以寫為： eCNMeiN in ?? ?)(1 = MeiN?1 + ?? CNinn 上面反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)自由能變化為： 25 00 )(000 11 einee eCNMeCNMT GGinGin nGinG ???????? ? （ 1） 式中 0eMG 、 0?CNG 、 0 )( ?inCNMeG 、 0eG 分別 為金屬單質(zhì) Me、 ?CN 、離子 ?inCNMe )( 和電子e在水溶液中的吉 布斯自由能，其值可以由有關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)手冊 [25]中查得，又據(jù)能斯特 方程式有： 00 TT nFG ???? （ 2） 式中： n為電子轉(zhuǎn)移數(shù)， F＝ 23061Cal/mol iiJRFΣi? （ 2） 現(xiàn)在考慮 電鍍含金廢液 中的金濃度在 100～ 200ppm，所以遷移所起的作用最小，因此 該方程式可表示為： iiii VCCD ????J （ 3） 因 此， i 組分 (Au、 Ag、 Ｃ u、 Ｚ n等 )濃度的變 化為： iiii I CCDddC ?????? （ 4） 并稱之為對流方程式 。電積速率可能處于活化作用控制下或是受傳質(zhì)過程 (也被稱為濃差極化 )所控制。 當(dāng) pH 值大于 時金回收率急劇下降，到 pH 值為 時回收率幾乎下降到 30％。備用。另一方面 TZs 的導(dǎo)電性 TZT好，即材料的表面利用系數(shù)高，這也是 TZs 的指標(biāo)優(yōu)于 TZT 的原因之一。當(dāng)電流從一種金屬物質(zhì) (電極 )轉(zhuǎn)移到電解溶液中時，就引起了載荷和傳質(zhì)的變化。分別以直流電壓和脈沖電壓作為電源，在添加 32SONa 條件下，實現(xiàn)氰化金稀溶 液的無隔膜電 解，考察游離 NaCN濃度、電流密度、溫度、 pH值和溶液流速對金在陰極沉積的影響，找到電解 槽的最佳運(yùn)行條件，使金的沉積速度最快，同時電流效率最高。 實現(xiàn)了貧液全部閉路循環(huán) ,免去污水排放前的處理工序 ,貧液中的 CN能得到充分利用 ,環(huán)境效益顯著。 溶劑萃取法是一種新興而有效的回收金的方法 ,其操作簡便、分離效果好、回收率高、產(chǎn)品純度高、成本低。對于會有大量銀和其他昂貴的有色金屬 (如鈷 )的礦石來看 ,這種方法也更受人歡迎。 回收方法的選擇 上述研究表明 ,所有五種方法均能成功地用于回收氰化液中的金和銀 ,但也清楚地看出 ,在目前電沉積的狀態(tài)下 ,它不能用于處理品位太低或雜質(zhì)濃度較高的浸出液 ,它只能是一種從活性炭或離子交換樹脂解吸所得的解吸液中回收金和銀的優(yōu)先選用方法 ,其它三種方法的選擇主要取決于給料性質(zhì)和工廠規(guī)模。A＇ — 鋼綿比表面積 ,根據(jù)鋼綿粗細(xì)不同變化很大 ,一般 為 2～8 2m /kg。 V V2— Au、 Ag化合價 。 222111 秒 = 安培 J=M/F。隨著炭吸附及樹脂提金工業(yè)的發(fā)展 ,電沉積被廣泛應(yīng)用于從解吸液中回收金銀的流程中。在仲胺中加入酰胺可以大大改善萃取性能 ,羰基電荷密度越高的酰胺 (如 N503)對金的萃取能力越大。試驗表明 ,亞砜衍生物的萃金性能隨結(jié)構(gòu)的變化而變化 ,α支鏈變短 ,其萃金能力下降 ,具體順序如下 : DTMSO ＞ OTSO ＞ BTMSO α支鏈較 長的環(huán)狀亞砜萃金在低酸度下 ,屬于中性溶劑萃取體系 ,通過氧原子與 Au配合 ；高酸度下屬于酸性締合萃取體系。徐悅?cè)A等 [17]研究了石油亞砜從硫脲浸金液中萃取 Au(Ⅰ )的機(jī)理和性能。中性磷 (膦 )氧萃取劑 TBP、 TBPO/正辛烷也可以從硫代硫酸 鹽溶液中萃取 Au(Ⅰ ) ,但是此反應(yīng)要求較高的 pH 值。 TBP 和 DBBP 都能從堿性氰化液里萃取金 ,且飽和容量相當(dāng)高 ,超過 30g/L。林立等 [14]在普通胺萃取劑中引入強(qiáng)路易斯堿性化合物 ,可以提高胺類化合物的堿性 ,使其與 ?2)(CNAu 的絡(luò)合物能力增強(qiáng) ,從而使 在堿性條件下萃金成為可能 ,同時也促 進(jìn)胺鹽絡(luò)合物溶解 ， 三種改性胺萃取金的順序是 : 叔胺 ＜ 伯胺 ＜ 仲胺 萃取 過程中有乳化現(xiàn)象 ,加入 5%壬醇可以消除此現(xiàn)象。張維霖等人用 ( 2乙基己基 )乙基醚從硫酸與鹽酸的混合酸介質(zhì)中萃取金 ,試驗表明該萃取劑萃取和反萃性能均好 ,而且與溶液中的賤金屬選 擇性分離 ,金的萃取率達(dá) 99%以上 。近年來金溶劑萃取方面取得了較大的進(jìn)展 ,許多中性、酸性和堿性有機(jī)試劑 ,例如醚類、胺類、膦類、亞砜及二元協(xié)萃體系都可以作為金的萃取劑 ,所涉及的含金體系也很廣泛 ,包括鹽酸溶液、氰化物溶液、硫脲和硫代硫酸 鹽溶液。 PARiveros 的研究表明 :金 吸附量不依賴于強(qiáng)堿性基團(tuán)濃度 ,而依賴于這些基團(tuán)對絡(luò)合離子的相對親和性。載金樹脂用 空氣提升器提升、人提升。 離子交換技術(shù) 技術(shù)分析 在工業(yè)上使用離子交換樹脂進(jìn)行水的凈化之后不久 ,冶金工作者開始對采用它從稀溶液中回收金屬的可能性作了研究 ,分別使用弱堿 性陰離子交換樹脂和強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂 ,證明這種回收在技術(shù)上是可行的 ,同時還證明這種工藝方法較大的優(yōu)點是它可以省去鋅置換法所需的過濾工序 ,與炭漿法相比有如下優(yōu)點 : 1. 樹脂提金工藝適應(yīng)性較強(qiáng) ,尤其對含泥量大、含炭質(zhì)高、含雜質(zhì)金屬離子較多的金礦石 , 更顯出它的優(yōu)越性。 2. 一般地說 ,溶液品位越高則載金值也越高。并進(jìn)行了工業(yè)半工業(yè)試驗，林海玲、范必威 [9～ 10]研究了甲醇蒸餾法，乙腈蒸餾法等無氰解析工藝研究，即通過甲醇、乙腈等有機(jī)溶劑在高溫下回流來洗提金炭中的金。目前廣泛采用的是電解沉積法?；钚蕴吭谖竭^程中 ,除吸附金銀以外 ,還吸附溶液中存在的各種無機(jī)物和有機(jī)物 ,這些物質(zhì)在解吸過程中未被除去 ,污染了活性炭 ,降低了活性炭的吸附能力 (吸附活性 )。如此緩慢的解吸速度不僅需要大型的解吸設(shè)備 ,而且表明工廠作業(yè)內(nèi)積存的金值太高。此外 Dura[4],法采用 20％ 乙 醇 ＋ 1％ NaOH＋ 1％ NaCN 在 95 C? 洗滌 8h,而 Micron[5~6]法是在 70～ 100C? 通過 MeOH 回流來