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矿仕奇谭——选金(系列9:氰化工艺)

发布时间:2016-10-10  浏览次数:402 次  来源:www.sxrsky.com

严格的说,氰化法不属于选矿的范畴,而应该归类为湿法冶金,使用氰化法提取黄金是世界上最主要的方法,其原理是利用氰根离子与游离金产生络合作用生成金氰根,从而达到溶解黄金的目的,我们知道自然界中的金均是游离状态存在,即便是包裹于其他矿物中,打开后依然是单质金,所以我们说氰化法提金的能力(回收率)从某种意义上说取决于对包裹金的打开。

通常我们定义为选矿范畴的氰化提金法就是我们常说的炭浆法,其实炭浆法提金的历史并不久远,我国自行设计的第一个炭浆厂建成于1985年,距今不过是30年历史。炭浆法中的“炭”和“浆”分别指活性炭和矿浆,而不是我们概念里炭浆为炭的悬浊液。根据活性炭介入时间的不同,我们会把先浸出再吸附称之为炭浆法(CIP),把浸出与吸附同时进行称之为炭浸法(CIL),由于炭浸法更能有效的利用生产装备,故越来越多的氰化厂采用这种方式。

氰化作业要求严格的磨矿细度

对于典型的含金石英脉氧化矿,由于载金矿物的可浮性很差,一般情况利用浮选工艺很难获得较好的选矿指标,而利用炭浆工艺,在有害杂质较少的前提下,基本可以达到总回收率93%以上的指标。

但前面我们说,氰化的能力取决于打开的能力,所以在炭浆厂的准备作业中,磨矿显得尤为重要,在我国常见的炭浆厂中,适合进入氰化作业的磨矿细度一般达到-0.074mm占80-95%,有一些呈浸染状分布的矿山,甚至要求磨矿细度达到-0.037mm95%以上,由此可见,在炭浆厂一段磨矿作业是很难实现细度要求的,一般需要两段磨矿甚至三段磨矿。

阻止氰化物的水解非常重要

由于我们常用的氰化物(氰化钾、氰化钠、氢化钙)均属于强碱弱酸盐,在水中易发生水解,生成氢氰酸挥发而影响矿浆中氰根离子的浓度,因此在浸出过程中,阻止氰化物的水解也是非常重要的,最有效的办法是加大氢氧根离子浓度,也就是我们通常所说的加大PH值,工业上最经济的PH值调整剂是石灰,但石灰在调整PH值的同时又易产生絮凝作用,因而我们会将其加入磨矿作业,使其充分的分散。

一般情况下,炭浆作业的PH值在10-11时效果较好。

控制矿浆浓度是氰化的关键之一

不管是金与氰化物还是金氰根与活性炭,只有充分接触才能取得良好的选矿指标,这就对矿浆的浓度提出了较高的要求,浓度过高,容易沉淀在活性炭表面,浓度过低,易于沉降,同时为保持合适的PH值和氰化物浓度,需大量增加药剂,经过多年的生产实践认为,炭浆法提金的浓度在40-45%,氰化物浓度为300-500ppm较为适宜。

但是,前面我们说磨矿需两至三段作业,其最终产品浓度一般在20%以下,故在进入浸出作业前,需对矿浆进行浓密作业。

氰化浸出的基本机理



由上面公式我们可以发现,氰化过程是一个需氧过程,因为在生产中充入氧气能加速浸出速度,当然我们也可以适当加入具有氧化性的药剂,比如双氧水等,但是氧化剂的过量会导致氰根生成氰氧根,也是不利于浸出生产的。

从公式中我们还可以发现,1mol的金仅需要2mol的氰根来进行络合,折算成质量,大约为1g金需要0.5g氰化物作为浸出药剂,但实际生产中,由于其他矿物的影响,比如银、铜、铅、锌等,同样能对氰化物发生络合反应,因此,关于药剂用量不可局限在计算上,更多的应该根据最终浸出率来调整,矿石性质发生变化时还得跟踪调整。通常比计算值高出200—500倍均为合理范围。总而言之,保证矿浆中的氰根浓度是获得良好指标的必要条件。

为了保证连续作业的稳定性,通常我们采用多段浸出以获得较平稳的氰根浓度,而浸出时间则是确定浸出罐容积的首要依据,但浸出时间并没有一个详细的计算法则,因此任何炭浆厂的设计都必须以试验数据作为依据,盲目的依赖经验,必然会导致生产的失败。

当载金炭上吸附的金达到3000g/t以上,我们认为整个炭浆吸附过程就已经完成了,当然,一些铜,银杂质含量较高的矿石也会对活性炭的吸附能力产生影响,使载金炭的品位达不到我们预计的目标,当活性炭不再具有吸附能力时,我们认为其饱和了。对于饱和的活性炭我们需要解析、电解能方式获得黄金。但是后期作业较复杂,投资也较大,对于黄金生产比较密集的地区我们可以出售载金碳以获得利润,或者更简单的方法可以通过燃烧获得合质金。

在对选金的各种工艺有了初步了解之后,我们将通过具体实例对黄金选矿进行一些深入剖析,欢迎同行提供案例共同探讨,共同研究。

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