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用氰化法从矿砂中提取金(氰化法提金的基本原理)

用氰化法从矿砂中提取金(氰化法提金的基本原理) 从氰化物溶液和矿浆中直接电解提取金的研究

一百年前,氰化浸出法问世后不久,人们就开始探索从氰化浸出液中直接电解提取金。从1894年到1898年,Siemns和Halske在南非使用铁板阳极和铅板阴极从贵重液体中电解提取黄金。1894年,麦克阿瑟发明了用铅盐置换锌粉的方法,以获得较高的提金效率,从而使这种昂贵而低效的电解方法逐渐被废除。

鉴于氰化倾析洗涤法、碳浆法、树脂浆法回收金工艺流程长、成本高,以及现代新技术、新材料、新设备的发展,人们期望用电解法直接从浸出液和矿浆中提取金,以简化工艺,降低成本。近20年来,美国、前苏联、南非等产金国家广泛开展了“一步”直接电解提金的研究。我国近十年也进行了深入的研究,取得了一定的成果。国内外关于从氰化浸出液和矿浆中直接电解提金的文献很多。这里有几个精选的例子。

一般用不锈钢或钛板作为极板,直接从氰化矿浆中提取金。然而,从氰化物溶液中直接电解提金通常使用铜棉和碳纤维作为阴极。根据实验,当金在你溶液中的初始浓度为348 ~ 352 mg/L时,在相同电解条件下,钢棉阴极每安培小时提取的金银总量是钛板阴极的2.4倍。

1.从氰化浸出液中直接电解提取金的研究

加拿大蒂明斯多姆金矿金精矿氰化溶液委托道森冶金实验室,采用盐湖通用仪器有限公司制造的电解槽直接提金。结果表明,98%的金和银可以沉积在钢丝绒上,而几乎没有贱金属沉积在钢丝绒上。

电解槽容积为1.4m3,每批可处理6800 ~ 9000 L含金溶液。槽内装有7个阴极吊架和8个阳极板,阳极板内装有0.7m3钢丝绒。为了使每个阴极均匀地装载金,在槽中安装了一块导向板。电流为250A,贵液以13.51/min的流速闭路循环,每个阴极在槽中的停留时间为63min。连续电解9小时,实际耗电60kW·h,成品金3.4kg。

2.从堆浸贵液中直接电解提取金的研究

为探索低品位含金氰化液的电解工艺及参数选择,长春黄金研究院对含金低于5 mg/L的堆浸液进行了直接电解提金的系统研究。

实验在1.832升圆筒形电解槽中进行。阳极不锈钢板,安装在罐内壁附近。阴极是一个带有13g不锈钢棉的框架,放置在槽的中心。实验所用堆浸液中各种元素的含量(mg/L): Au 4.51,Ag5.02,Cu25.10,Pb < 0.5,Zn53.90,Fe2.59,CN-0.032%,SCN-0.0015%。该液含金量与国内全泥氰化、堆浸生产的贵液相近,具有较好的代表性。在温度25℃、槽电压2.07 ~ 4.10 V、电流98 ~ 800 mA(相当于阴极面积电流2.13 ~ 17.39 a·∕·m2)、溶液闭路循环速度2.5L∕h的条件下,用4L实验溶液进行实验,结果如下。从下表可以看出,低品位液体中金的电积回收率随着槽电压和电流密度的增加而增加。当尾液中的金含量下降到某个低点时,由于某些因素(如介电电阻、浓差极化和其他杂质元素的化学行为)的影响,金在阴极的析出速度会大大降低甚至停止。如果想进一步降低尾液中金的浓度,只有提高槽电压,降低电流密度,才能炼金。

沉淀又开始了,但这样会使生产成本过高。从生产上看,3号试验尾液含金量降至0.4mg∕L,每克金电解成本约2元。停止操作更经济。此外,电解尾液必须返回到浸出过程中重新使用,并且尾液的金浓度可以更高。堆浸贵液直接电解提金试验结果

试验号

一个

2

电压∕V

2.07

3.10

3.35

4.10

电流强度∕mA

98

200

325

八百

阴极电流密度∕安培米-2

2.13

4.34

7.07

17.39

电解时间∕min

660

510①

570

300②

该液体含金∕mg·l-1

2.1

1.20

0.82

0.4

∕%黄金回收率

53.44

73.39

81.82

91.13

延长到660分钟和420分钟,金的回收率没有变化。

另一方面,在高浓度NaOH介质中,采用钢棉阴极从14.63mg∕L含金高品位堆浸贵液中直接电解提取金。本实验采用0.372m3电解槽,介质含5 kg ∕ m3 NaOH,在槽电压3.5V,电流浓度20 A/kg钢丝绒,温度10 ~ 15℃(室温),电解液循环速度2.5 L/min的条件下,闭路电解7小时,金的电积率达到99.65%,尾液含0.05 mg ∕金。在上述条件下循环电解7h后,尾液中金含量可降至0.02 mg/L,第二次循环电解后金的总回收率为99.92%。

上述试验表明,含金14.63mg∕L的堆浸贵液经过一次循环电解(7小时),金的提取率完全可以达到常规载金炭解吸液的技术指标。与活性炭吸附-解吸-电解工艺相比,金回收率提高了4.24%,生产成本降低了36.6%。

3.从氰化矿浆中直接电解提金的研究。

在3L矩形电解槽中进行了从含金氧化矿氰化矿浆和制酸焙砂中直接电解提取金的试验。将0.7-1.0千克94%-180目的矿石装入罐中,固液比为1∶3,pH为10-11。在槽的四壁附近安装四块100×75mm的不锈钢板,相邻的两块板用导线连接,分成两组,分别与电源的正负极连接,对角形成阴极和阳极。两极之间的距离是140毫米。加入氰化钠进行矿浆搅拌氰化浸出1h后,施加4V电压和60 ~ 66a·∕·m2的面积电流进行电解。在此过程中,每隔0.5h取出阴极金泥,然后放入槽中继续电解。8小时和10小时后,阴极金泥中金的电解回收率分别为溶解金的90.99%和98.68%。

此外,还进行了从含金硫精矿氰化矿浆中直接电解提金的对比试验。在类似条件下,溶解金的电解回收率仅为79.36%。

关键词TAG: 贵重金属 金 
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