黄金可溶于氰化物溶液,氰化物是西方炼金术士在18世纪发现的,最早用于电镀。19世纪80年代,氰化法的研究取得了进展。1884年,A.P. Price用金属锌成功回收了浓氰化钾电镀液中的残金,并获得了专利。1886年,F.W .和W. Forrest兄弟发明了用浓氰化钾溶液从矿石中浸出金,并用浸出液中的锌块代替沉淀的金的方法。在英国格拉斯哥实验室,J.S .麦克阿瑟研究了改进方法:用低浓度氰化钾溶液浸金(1888年第47号专利),用锌渣代替沉淀金(1889年第74号专利),将锌粉预先浸入醋酸铅溶液中,形成锌铅电池,然后用它代替沉淀金(1894年专利)。这些是麦克阿瑟-福雷斯特法案。在此基础上,经过生产工艺和工业设备的不断改进,形成了连续逆流滗析(CCD)洗涤-锌置换提金工艺。
氰化法是从矿石、精矿和尾矿中提取金的最经济、最简单的方法。它具有成本低、回收率高、矿石类型适应性广的优点。这种方法发明并于1889年在新西兰成功进行工业应用试验后,南非威特沃特斯兰德金矿地表含租赁金的氧化矿已用混汞法处理,深部开采的硫化矿含细金较多,部分被黄铁矿包裹。采用原“磨矿-混汞”工艺,金的回收率从75% ~ 80%下降到60%以下。此后,虽然增加了麂皮溜槽和清洗机从混汞尾矿中收集含金硫化矿物,并将捕获的硫化矿物焙烧后氯化浸出,但从混汞尾矿中只能回收38%的金,金的总汞氯化回收率仍然只有74%,大大增加了生产成本。1890年,氰化法正式引入南非(在此之前,南非矿业协会已于1885年用氰化钾浸出矿样,金沉积在锌板上)。第一个氰化厂建于当年年底,作为汞齐法的补充。用它处理硫化矿的混汞尾矿,可从尾矿中回收75%的金,使金的混汞-氰化总回收率接近90%。这是因为含金砾岩中没有有害矿物,细小的金颗粒在氰化物溶液中溶解很快。因此,这种简单的浸出方法使南非的黄金生产走出了困境,并立即被各个厂家广泛采用。这在湿法冶金史上为氰化法树立了一个里程碑,成为现代湿法冶金提取黄金的最重要方法。据统计,从1886年到1972年底,南非共加工矿石约31.5亿吨,共生产出纯金3.11万吨。到目前为止,南非的大部分黄金生产仍采用CCD洗-锌置换工艺。历史上,世界黄金总产量的约60%是通过氰化法生产的。
氰化法早期研究和工业生产中使用氰化钾的原因;主要来源于电镀行业的实践。后来的实验表明,氰化钠对金银的浸出率高于氰化钾,而且氰化钠来源广泛,价格低廉。因此,氰化钠水溶液(甚至氰化钙)几乎总是用于现代氰化法。
氰化钠是一种无色透明的晶体,由于含有一些杂质,通常呈灰黄色。剧毒,易溶于水。它在水中的溶解浓度超过30%,远远超过氰化物实践中所需的任何浓度。含氰化物的溶液酸化时,氰化物分解成无色、剧毒、易挥发(沸点26℃)的氰基酸而挥发。因此,氰化必须在碱性溶液中进行。溶液中的氰尿酸是一种弱酸,在水中很难电离,所以不能溶解黄金。
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