因为金可以与含氧的氰化物溶液反应,形成可溶性的金氰络合物。
4Au+8 NaCN+O2+2H2O = 4Na[Au(CN)2]+4 NaOH
这样金就可以从矿石中转移到溶液中,所以工业上广泛采用氰化浸出。但影响金浸出效果的因素很多,生产中必须保证必要的工艺条件,其中重要的操作因素有:
(1)氰化物和氧气浓度。金颗粒溶解时,金颗粒周围表层溶液中的氰化物和氧气首先被消耗,使质量分数降低。为了保证金颗粒能够继续溶解,类似数量的氰化物和氧气必须及时扩散到金颗粒的表面。但由于溶液中氰化物和氧气的扩散(迁移)速度不同,需要保证溶液中氰化物和氧气的浓度有一个合适的比例,使金颗粒表面的氰化物和氧气得到等量的补充。在常温常压下。氧气在水中的溶解度为8.2mg/L,对应的氰化物质量分数应保持在0.01%。在实践中,根据物料性质和浸出方式的不同,通过实验和生产实践,氰化钠的质量分数一般在0.02% ~ 0.1%范围内。
生产中,氰化钠通常配制成10%的溶液,分别加入几个罐中。多点加药可以抑制杂质矿物的溶出。需要连续和均匀的添加。通常每隔1 ~ 2h测量一次氰化钠的最终残留浓度,并根据测量结果和要求及时调整。
压力为80 ~ 100 kPa的空气体从中间空竖井送入浸出槽,向矿浆供氧。操作人员观察搅拌槽内空气体的分布和充气量,并通过空气体调节阀进行调节。
(2)碱保护。由于氰化物是一种弱酸盐,在水中容易水解生成氰氢逸出,不仅造成氰化物的浪费,而且污染环境。为了维持氰化物在水溶液中的稳定性,减少其水解损失,加入足够的碱来维持一定的碱度,故称为保护碱。此外,加碱还可以中和矿物氧化和二氧化碳溶解产生的酸,促进某些金属矿物氧化产物的水解和沉淀。如硫化铁矿物氧化生成的硫酸亚铁和硫酸铁在碱性条件下水解生成氢氧化铁沉淀,消除或减少了铁与氰化物的络合作用。
工业上常用廉价易得的石灰作为保护碱,其对细粒物料的絮凝作用也有利于脱水。一般在生产中测定氰化钠后,用草酸滴定法直接测定矿浆中的CaO含量来确定碱度。当矿浆的pH值控制在10 ~ 12时,矿浆中相应的CaO含量约为0.01% ~ 0.02%。
如果发现碱度不足,应立即加入NaOH溶液,迅速将其提高到所需的pH值。
(3)矿浆质量分数。一般来说,降低矿浆质量分数有利于提高矿物的浸出率,但矿浆体积增大,溶液中金浓度降低,后续操作量大。对于生产厂家来说,矿浆质量分数的降低会缩短浸出时间或降低处理能力,因此需要保证稳定的矿浆质量分数。氰化浸金时,浸出物料中金的质量分数一般在25% ~ 33%之间,含金量不同。如果采用炭吸附提金工艺,为了使炭悬浮,矿浆质量分数应提高到40% ~ 50%。
(4)温度。温度对金的浸出速度影响很大。研究证明,随温度升高金的溶解速度加快,且在80℃时有最大的溶解速度。但温度升高,氧的溶解度下降,氰化物水解、挥发加剧,此外还要消耗更多的能量,故通常是在常温常压下浸出。为使浸出矿浆保持在15℃以上,北方地区生产厂房冬季要有采暖设施。