【正文】 時(shí)間大約為浸出時(shí)間的 1/5。實(shí)踐中往往采用兩者某種形式的結(jié)合，即在浸出過(guò)程的某一地點(diǎn)加入活性炭，從而相應(yīng)的減少專用吸附槽級(jí)數(shù)。即將活性炭加入到吸附柱中使浸出液通過(guò)柱中碳層而吸附回收其中的金對(duì)于活性炭的解析，傳統(tǒng)在 Zadra 法是在 98 C? 下，使熱的 1％ NaOH 和 1％ NaCN 溶液通過(guò)解析槽和電解槽來(lái)洗提金。炭的回收率在 96％以上。金的回收率都在 96％～ 99％ 之間。 炭柱法 大多數(shù)由低品位金銀礦石堆浸得來(lái)的浸出液幾乎都沒(méi)有懸浮的固體物 ,這種 作業(yè)中 ,貴液 (澄清的浸出液 )有的是在炭柱中與炭接觸 ,有的是在槽中 ,它使柱中的炭粒流態(tài)化或緩慢攪動(dòng)槽內(nèi)的溶液與炭粒 ,以提供良好的固液接觸的機(jī)會(huì)。 炭浸法 這是炭漿法的一種較新的改革 ,它是在同一槽內(nèi)同時(shí)完成礦 石中金的氰化浸出和 ? ??CNAu 離子在活性炭上的吸附 ,因此浸出槽可完全省去或是減少其數(shù)目 ,由于浸出一般所需的時(shí)間比吸附要長(zhǎng) ,而且合適的吸附速度只是在溶液中金的濃度減少到一定程度才能達(dá)到 ,所以往往在第一個(gè)槽或頭兩個(gè)槽作為單獨(dú)的浸出槽 ,其余的槽作浸出吸附用。載金炭的解吸方法很多 ,生產(chǎn)中常用的有下列幾種方法 : (1) 常壓解吸法 這種方法是用熱的 (85～ 95℃ )堿性氰化液 (氰化鈉和氫氧化鈉的濃度分別波動(dòng)在 1%～ 4%之間 ),將載金炭在常壓下解吸 12～ 24ｈ 。 (2) 乙醇解吸法 這種方法是將載金炭在 85℃ 條件下 ,用 1%NaOH 和 %NaCN 及20%酒精的混合液進(jìn)行解吸 ,解吸時(shí)間為 5～ 6ｈ 。 (3) 加壓解吸法 這種方法是在 150℃ 、 36kg/ 2cm 壓力下用 %苛性的溶液解吸。這種方法最大的特點(diǎn)是需要高壓 ,設(shè)備復(fù)雜。 除上述解吸方法以外還有液態(tài)氰解吸法和無(wú)離子水解吸法等。解吸后炭的吸附能力能否恢復(fù)到原有的程度是決定炭漿操作成敗的關(guān)鍵性因素 ,為此可采用化學(xué)或加熱處理。在南非的一些工廠中是在解吸 前于 90℃ 下用稀酸 (3%HCl)浸泡處理。美國(guó)的巴特勒和麥克爾選廠使用的是 HNO3,英美研究試驗(yàn)室的達(dá)維德松等人報(bào)道 ,硫酸銅對(duì)化學(xué)再生處理極為有效。 回收 回收從活性炭上解吸下來(lái)的含金解吸液中的金可以采用鋅置換法 ,也可以采用電沉積法。該法是將冷卻后的解吸液進(jìn)入 2～ 3 個(gè)串聯(lián)的電解槽。經(jīng)過(guò)電解 ,金和銀沉積于陰極上 ,將沉積的金銀取下來(lái)后 ,用熱鹽酸溶去一部分雜質(zhì) ,加入一定數(shù)量的熔劑 (硼砂、蘇打和石英砂等 ),裝入石墨坩堝在1250℃條件下熔煉 ～ 2ｈ ,得金、銀合質(zhì) 金。這一階段是離子偶 ? ?? ???? nCNAuM 2 的吸附 ,( ?M 代表金屬離子 ,如?Na 、 ?K 和 ?2Ca ),然后是還原階段。 [7～ 8]研究了往洗提液中加入硫脲以減少洗提時(shí)間，研究表明；采用 ％ 的硫脲、2％的 NaOH、 ％ NaCN 溶液洗提使洗提時(shí)間縮短 2～ 3 小時(shí)。研究表明：載金炭經(jīng)過(guò)含有 50％ 的甲醇、 4％氫氧化鈉的預(yù)處理液，加熱 80C? 預(yù)處理 3h；經(jīng)過(guò) 50 的甲醇液 80 C? 預(yù)浸 1h：最后在 80 C? 蒸餾回流 4h，解析金后的尾炭品味在 100g/t 以下，金的解析率可超過(guò) 98％ ，整個(gè)解析過(guò)程約8～ 9h。 由于氰化法的劇毒性及對(duì)于難處理礦石，需要復(fù)雜的預(yù)處理工序，因此，人們研究其它的浸出劑對(duì)金礦進(jìn)行浸出，并對(duì)采用炭吸附浸金液進(jìn)行了研究。例如，雖然已經(jīng)知道吸附和脫附是擴(kuò)散控制過(guò)程，因而使用較細(xì)的炭和較強(qiáng)烈的攪拌對(duì)減少投 8 炭量和 CIP 廠規(guī)模很有好處，然而炭粒太小會(huì)引起級(jí)間篩的操作困難，而攪拌過(guò)強(qiáng)則加速炭的碎裂和磨蝕。南非和美國(guó)通過(guò)對(duì)純金的氰化液中多種因素對(duì)吸附金的 影響的研究得出了許多重要結(jié)論 : 1. 炭顆粒的大小對(duì)金的吸附有重要的作用 ,細(xì)炭有較快的動(dòng)力學(xué)速度 ,能在吸附和解吸柱中造成較大的壓力降 ,細(xì)粒炭也能增加炭漿廠尾礦中的金損失 ,因此工業(yè)中所使用的是較粗粒度的炭 ,其 網(wǎng)目為 10～ 20(840～ 1680μｍ )。 3. 炭的吸附容量隨ｐＨ值的減少而增加 ,生產(chǎn)中一般控制 在 10 左 右。 5. 隨著溫度的提高 ,炭的平衡吸附容 量下降極為迅速 ,因此所有吸附系統(tǒng)是在室溫下操作。基于這種考慮 ,含銀極高的礦石或?qū)嶋H上含有某些金的銀礦石不是用鋅粉置換工藝來(lái)代替炭吸附工藝來(lái)處理。鈣離子能以碳酸鈣的形式沉積在生炭上 ,特別是采用空氣攪拌時(shí) ,就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的堵塞問(wèn)題。 9 2. 樹(shù)脂比表面積大 ,吸附金容量高 ,投入量少 ,相應(yīng)地減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。 4. 樹(shù)脂再生簡(jiǎn)單易行 ,只需堿性 (或用 ? ?23NOFe ，不需酸洗和 高溫活化 ,可省去高溫再生爐 ,減少占地面積。 樹(shù)脂提金一次性投資較高 (如解吸、電解部分 ),進(jìn)一步技改后 ,將大幅度降低生產(chǎn)成本 ,提高經(jīng)濟(jì)效益。河北省銀坊金礦將金礦石經(jīng)兩段一閉路破碎 (最終破碎粒度為 12mm,兩段一閉路磨礦 ,最終磨礦細(xì)度要求不低于 200 目 ,不低于 96%),七段氰化浸出 ,六段逆流樹(shù)脂吸附 (樹(shù)脂與礦漿逆向流動(dòng) )。人工將載金樹(shù)脂裝入解吸塔 ,分兩步解吸 :第一步用硫酸解吸鋅鎳 。 化學(xué)原理和交換機(jī)理 金在強(qiáng)堿 、弱堿、強(qiáng)堿與弱堿混合型樹(shù)脂上 ,都能有效的被吸附和解吸。陰離子樹(shù)脂通?？梢苑譃閮煞N :如果活性基是可分離的氨基 (伯胺、仲胺和叔胺 )為弱堿性樹(shù)脂 。通常使用的樹(shù)脂都具有強(qiáng)堿性和弱堿性的混合功能?；钚曰鶊F(tuán)的空間分布和聚合物基團(tuán)的親水性也會(huì)影響選擇性。劉銘禹考察了國(guó)內(nèi)外以下幾種提金樹(shù)脂的性能 :AM2B 型、 WR16 型、 353Ｅ型、 NK884 型陰離子樹(shù)脂。其中 AM2B 型雙官能團(tuán)陰離子交換樹(shù)脂各方面的性能是最好的 ,吸附 金的速度快 ,初速度高達(dá) % ,比 WR16 型高出 20%。溶液萃取法提金由 20 世紀(jì) 70 年代提出 ,該技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、分離效果好、回收率高、產(chǎn)品純度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)而越來(lái)越受到人們的重視 。 醚類萃取劑 二丁基卡必醇是一種長(zhǎng)鏈的醚類化合物 ,對(duì)鹽酸體系中金的萃取有獨(dú)特的優(yōu)越性。將萃取液用草酸還原反萃可以獲得 99%的萃取率。鹽酸的濃度的增加能導(dǎo)致萃取率的增加 。 在 水相鹽酸濃度低于 4mol/L時(shí) ,實(shí)現(xiàn)了 Au(Ⅲ )與 Pd(Ⅱ )、 Pt(Ⅳ )、 Zn(Ⅱ )、 Cu (Ⅱ )和 Fe(Ⅲ )的選擇性分離 ,用水和 。負(fù)載的金用氯化鈉溶液反萃 ,反萃率可達(dá) %～ 100%。CCaranaca[12]比較了 Primane81R、 PrimaneJMT 和十三烷胺這三種伯胺從氰化物介質(zhì)中萃取 11 Au(Ⅰ )的性能 ,其萃取順序?yàn)? : 十三烷胺 ＞ Ｐｒｉｍａｎｅ 81Ｒ ＞ Ｐｒｉ ｍａｎｅＪＭＴ。甘 尉棠 [13]研究了 α芳基烷基取代吡啶在鹽酸介質(zhì)中對(duì) Au(Ⅲ )的萃取行為 ,萃取率隨鹽酸濃度增加而減少 ,隨芳香烷基吡啶堿性的增加而增加。以氯仿作為稀釋劑 ,其中的氫原子能與吡啶氮生成氫鍵 ,抑制萃取劑分子本身締合 ,提高萃取率。改性胺萃取金的一個(gè)顯著特點(diǎn)是可以通過(guò)控制ｐＨ值來(lái)萃金 ,用氫氧化鈉稀溶液可以很容易將有機(jī)相中的金反萃下來(lái)。 FJAlguaccil 用 AmberliteLA胺類萃取劑與膦類有機(jī)衍生物的協(xié)同萃取劑也可在中性甚至堿性溶液中萃取金。有機(jī)相中金的飽和容量也有所提 高 ,而且與起始的水相組成無(wú)關(guān)。 膦類萃取劑 Uath 大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn) ,烷基磷的酯不僅是有效的改性劑 ,而且在某種條件下可作為從堿性氰化液里萃取金的萃取劑。萃取過(guò)程可能是以離子對(duì)的形式進(jìn)行 ,高溫和低離子強(qiáng)度將抑制萃取。 SMartinezＳ等 [15]研究用膦氰化物 Cyanex9 23 從鹽酸溶液中萃?。粒?(Ⅲ )。試驗(yàn)結(jié)果表明 Cyanex9 23 是一種從 HCl 溶液中萃取Au(Ⅲ )的有效萃取劑 ,萃取率與時(shí)間無(wú)關(guān) ,接觸 1min 后即達(dá)到萃取平衡 。 12 水可作為反萃取劑反萃金 ,此過(guò)程吸熱。這可能是由于 ?3232 )( OSAu 與?2)(CNAu 相比離子電荷較高 ,不利于溶劑化萃取 ,只有在較高 pH 值溶液中與 OH發(fā)生反應(yīng) ,降低它的親水性 ,才易于向有機(jī)相轉(zhuǎn)移。 水溶液中氨的存在改變了萃取機(jī)理 , 3NH / 4?NH 可能參加了萃取反應(yīng)。試驗(yàn)考察了溴化十六烷基吡啶、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨等三類不同結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子表面活性劑對(duì)萃取率的影響后 ,認(rèn)為具有表面活性的陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)對(duì)本體系萃取 率影響不大。 亞砜類萃取劑 亞砜屬于中性萃取劑 ,來(lái)源豐富 ,價(jià)格低廉 ,無(wú)毒 ,對(duì)金的萃取能力優(yōu)于 TBP。萃金機(jī)理可能是 ?2)(TMAu 先于?24SO 結(jié)合成離子對(duì) ,再與亞砜配合成中性萃合物而萃入有機(jī)相 ,其萃合物組成為?2)(TMAu PSO3 。石油亞砜作為萃取劑一次萃取率大于 %,而且具有較高的飽和容量 ,反復(fù)使用性能仍較穩(wěn)定。吳松平合成了幾種環(huán)狀亞砜 ,并考察了它們?cè)邴}酸介質(zhì)中的萃金性能。 α位支鏈較短的環(huán)狀亞砜萃金屬中性絡(luò)合萃取體系 ,氧原子與硫原子均參與 Au(Ⅲ )的配合。通過(guò)協(xié)同效應(yīng)可在高堿性 (pH =11)下萃取金 ,而且在兩種協(xié)萃劑的體積比為 1:1 時(shí)不存在相分離的問(wèn)題。馬恒勵(lì) [18]提出一種新的協(xié)萃體系 ,用仲胺 亞砜從氰化物溶液中萃取金。與銅、鐵、鋅等共存賤金屬的分離性較好 ,但與銀共萃取。仲胺 N503 協(xié)萃體系 (pH50=)對(duì)金有良好的選擇性 ,且容易反萃 ,用 。在硫代硫酸鹽溶液中 TRPO、 DiACHP、TBP 等磷氧萃取劑對(duì)伯胺Ｎ 19 23 的萃取都有協(xié)萃作用 ,其大小順序?yàn)?: TPB ＜ DiACHP ＜ TRPO 而氯仿、正辛醇和第二辛醇對(duì)萃取有抑制作用。 電沉積技術(shù) 技術(shù)分析 金 是貴重的金屬之一 ,它很容易通過(guò)化學(xué)手段以及電化學(xué)方法從溶液中使其還原。由于擴(kuò)大陰級(jí)表面積的兩類電解槽的出現(xiàn)和強(qiáng)力攪拌的研制成功 ,對(duì)這種方法又重新發(fā)生了興趣 ,并已成功地用于從低達(dá) 610? 金的氰化液中回收金。和化學(xué)沉積相比 ,電沉積有兩個(gè)主要優(yōu)點(diǎn) :一是采用電子使金還原 ,因此無(wú)新的化學(xué)物質(zhì) 進(jìn)入溶液 。 14 原理分析 金在 氰化物溶液中 以 ?2)(CNAu 絡(luò)合離子形式存在 ,在電積過(guò)程中 ,陽(yáng)極反應(yīng)產(chǎn)生氧氣 ,消耗氫氧根 ,并降低局部 pH值 ,陰極上有金析出 ,消耗陽(yáng)極反應(yīng)生成的氧氣 ,同時(shí)產(chǎn)生氫氣和氫氧根并提高了局部 PH值。在金的大多數(shù)電積生產(chǎn)中，大部分電流用于析出氫，所以電流效率不高，一般只有10%～ 15%。 設(shè)計(jì)要求 電化 學(xué)當(dāng)量： 是指 1 安培 .秒或 1 安培 .時(shí)電解析出的物質(zhì)克數(shù)。 式中 M— 為物質(zhì)的化學(xué)當(dāng)量 (克當(dāng)量 )。 J— 為電化學(xué)當(dāng)量。 法拉第定律 ： 當(dāng)電解析出一克當(dāng) 量的物質(zhì)時(shí) ,耗電量相等 ,即 96500 庫(kù)侖或 安 15 培 1F=96500 庫(kù)侖 =96500 安培 時(shí)。t 式中 m— 析出物質(zhì)數(shù)量 (克 )。 M— 為物質(zhì)的化學(xué)當(dāng)量 (克當(dāng)量 )。 電解槽的參數(shù)計(jì)算 ： （ 1） 根據(jù)法拉第電解定律 :求出電解每批貴液 (含 Au、 Ag)所需總電量。 AuQ AgQ — 電積每批貴液含 Au,Ag 所需電量 (庫(kù)侖 )。 F— 法拉第電解常數(shù) :107 庫(kù)侖 。 M M2— Au、 Ag 原子量 。 η— 電流效率 取 36%。 （ 4） 陰極面積及鋼綿填加量 ： A=I＇ /DK 式中 A— 所需陰極面積 ( 2m )。 16 鋼綿填加量下式計(jì)算 :W=A/A＇ 式中 W— 鋼綿填加量 (kg)。 （ 5）總陰極箱柜數(shù) ： n=W/ρ ρ— 鋼板在陰極箱柜內(nèi)裝填密度 ,一般為 3050kg/ 3m 。 1增加每單位體積電解液的陰極面積 ,金的沉積速度也增加 ,用增加攪拌的辦法也可以提 高沉積速度。 鋅粉置換法將繼續(xù)使用于一些工廠中 ,這是因?yàn)榻ㄔO(shè)一座新的炭漿廠需要額外的基建投資 ,但對(duì)一座新廠而言 ,這一方法可能只是適用于金品位很高的情況。鋅置換法對(duì)含銀高的礦石也很適用。炭漿法通常適用于低品位的選金廠 ,如果 礦石中存在有機(jī)炭 ,則該法最適合。可是當(dāng)?shù)V石中存在有粘土 ,或精礦中存在有浮選藥劑 ,或焙砂中有赤鐵礦細(xì)粒存在時(shí) ,離子交換樹(shù)脂的解吸及再生較容易 ,對(duì)小型礦山而言更具有吸引力。 置換法 已經(jīng)在工業(yè)中應(yīng)用多年 ,其反應(yīng)速度、快 ,操作簡(jiǎn)便 ,但只能用于澄清液中 ,對(duì)礦漿的進(jìn)行固液分離使成本提高。 炭漿法和炭浸法可直接從礦漿中回收金而無(wú)需固液分