氰化法提取金银课件VIP

1、氰化法提取金银课件5.3 氰化法提取金银 金在水中不起任何反应，以不溶于强酸或强碱中。因此，要使金成为易溶而又稳定的金离子，必须使它转化为络合物离子。在氧存在浸出金时，络合能力最强的络合剂是氰化物，其次是硫脲和氯离子，此即所谓氰化法、硫脲法和水溶液氯化法。硫脲法无毒，溶解速度高、流程短，但硫脲昂贵。在酸性硫脲溶液中的金银溶解反应为： Au + 2CS(NH2)2 = AuCS(NH2)22+ + eAg + 3CS(NH2)2 = AuCS(NH2)23+ + e氰化法提取金银课件水溶液氯化法反应速度快、回收率高，但污染环境和腐蚀设备。自氰化法问世后，此法便很少被采用。其溶金反应为：Au +

2、2Cl2 + 4e = AuCl44- 氰化法提取金银课件氰化法是用氰化物（KCN或NaCN）溶液浸出矿石中的金银，然后再从浸出液提取金银的方法。它是当前广泛应用的方法。氰化法的金银回收率高，但氰化物有剧毒，且提取速度慢，又易被其他金属离子干扰。在氧存在的情况下，氰化物对金银溶解的反应为：2Au + 4KCN + H2O + O2 2KAu(CN)2 + 2KOH2Ag + 4KCN + H2O + O2 = 2 KAg(CN)2 + 2KOH氰化法提取金银课件22OH= = 1atmPPt =25，；图5-4 氰化过程的 pH图氰化法提取金银课件由Au(As)CN-H2O系， pH图（图5-

3、4）可见，金银氰络合物的还原电极电位都很低，且反应曲线几乎部落在水的稳定区域内，说明氰化物是金银的良好溶剂和络合剂，而形成的Au(CN)21-、Ag(CN)21-在水溶液中是稳定的。由图5-4还可以看出，氰化溶金比溶银容易，O2/H2O电对是推动金银溶解的强氧化剂，而O2/H2O2是促使金银氰化的氧化剂。但H2O2作为氧化剂会使CN1-氧化为CNO1-，从而增加氰化物的消耗：CN1- + H2O = CNO1- + 2H2O + 2e工业溶金的最佳理论pH9.4。此时O2/H2O与Au/Au(CN)21-和Ag/Ag(CN)21-组成的溶解金银的原电池电动势最大。图5-4下部锌的 pH部分，对

4、锌粉从氰化液中沉淀金很有意义。氰化法提取金银课件工业上用作溶解金银的氰化物有氰化钠、氰化钾、氰化铵和氰化钙，它们的相对溶金能力是NH4CNCa(CN)2NaCNKCN。然而，考虑到它们的价格和稳定性，工业氰化液多用NaCN。其浓度选用0.03%0.15%，在80温度的碱性体系中搅拌进行氰化。 氰化法提取金银课件金矿中的其他成分对氰化过程的影响 铜矿物可形成可溶性络盐，所以铜矿物多时，常用较弱的氰化物溶液，以降低铜矿物的溶解速度；或预先焙烧使铜变成在氰化溶液中溶解度很小的铁酸铜。铁、汞和硫化锌都不与氰化物作用，但铁的化合物会与氰离子生成氰铁化钠或其他化合物，硫化亚铁氧化消耗氧会降低氰化速度，所以

5、，含有黄铁矿的矿石须先经焙烧或氰化时鼓入空气。HgO会消耗氰化剂：HgO + 4NaCN + H2O = Na2Hg(CN)2 + 2NaOH 氰化法提取金银课件金矿中的其他成分对氰化过程的影响氧化锌和碳酸锌业能与氰化物反应，故含锌金矿不能预先焙烧：ZnO + 4NaCN + H2O = Na2Zn(CN)4 + 2NaOH含砷锑较多的金矿应先焙烧使其挥发除去，以减少其对氰化过程的影响。硫化铅与氰化物作用很弱，但时间长时会生成NaCNS和Na2PbO2。 氰化溶金可用渗滤法或矿浆搅拌法。氰化物的消耗比理论值多20100倍。 氰化法提取金银课件从浸出液中沉淀金银的方法加锌沉淀法 ；炭浆法；离子交

6、换法；电解沉积法。 氰化法提取金银课件加锌沉淀法浸出后的矿浆经浓缩、过滤和洗涤后，含金银的氰化溶液送去加锌沉淀金银：2NaAu(CN)2 + Zn = 2Au + Na2Zn(CN)42NaAg(CN)2 + Zn = 2Ag + Na2Zn(CN)4沉金要在足够量的氰化物和游离碱的溶液中进行。此时放出氢气，并可防止可溶性锌酸钠水解沉淀和锌的络盐分解：Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2 Na2ZnO2 + 2H2O = Zn(OH)2+ 2NaOHNa2Zn(CN)4 = Zn(CN)2 + NaCN氰化法提取金银课件加锌沉淀法氧对沉金是不利的，上式产生的氢起到了脱氧作用，减少

7、了沉金的反溶。沉金前的氰化液要预先抽真空脱氧。脱氧可防止Zn + O2 + H2O = Zn(OH)2 反应的发生，降低锌 的消耗和避免锌粉表面形成妨碍置换的Zn(OH)2薄膜。 氰化法提取金银课件金银沉淀的设备及产品金银沉淀可用锌丝或锌粉。锌丝沉淀的设备是木制的多格长方形槽子，叫沉金器。溶液和锌丝在沉金器内逆向运动，锌丝由沉金器后面的各格向前面的各格迁移，在后面的各格中补充新鲜锌丝。通过各格下方的栅网沉到沉金器底部的黑色金粉末称为金泥，它含金很少超过20%Au，其余成分主要是锌。锌粉沉淀是将锌粉加到溶液中进行搅拌，然后用压滤机分离出沉淀的金银。氰化法提取金银课件金泥的处理工序从金泥中提金一般

8、包括酸溶、焙烧和熔炼三个工序。酸溶是将金泥在10%15%H2SO4溶液中溶解，把其中的锌和其他可溶物质溶出。如金泥中含有砷，溶出时会产生砷化氢和氢氰酸有毒气体，因此酸溶槽须密封和设烟罩将气体抽走。酸溶的硫酸用量为锌重量的15倍或金泥重量的11.75倍，酸溶和澄清时间各为3 h。酸溶后的金泥用热水洗涤23次。沉金过程如发现有白色沉淀物，可用热硫酸溶解。酸溶后液的一部分返回使用，一部分从中提锌。经洗涤后的含金沉淀物品位明显提高（大于50%Au），而锌含量则明显下降（小于5%Zn），经压滤和烘干后进行焙烧。 氰化法提取金银课件焙烧可在隔焰炉或电炉中进行，也可用铁锅焙烧。焙烧温度600左右，即使碳酸盐

9、、硫酸盐、氰化物等能分解，又不使炉料熔化。焙烧时不要搅动炉料，以免金的飞扬损失。 氰化法提取金银课件焙烧后的金泥加入碳酸钠、二氧化硅、硼酸等熔剂，在坩埚炉、小反射炉或小转炉中熔炼。此时金泥中的杂质氧化物与熔剂造渣，金银组成合金。此合金在硼砂保护下再熔化铸锭，送往精炼工序。 氰化法提取金银课件5.4 从银锌壳中提取银 火法炼铅时，铅精矿中的贵金属几乎全部进入粗铅。粗铅如果采用电解精炼，则贵金属进入阳极泥，然后从阳极泥中回收这些贵金属；如果采用火法精炼，则是用加锌提银法，此时把金属锌加到含银的粗铅中，银与锌结合成银锌合金而与铅水分离。此种银锌合金称为银锌壳，其成分见表5-1。从表5-1中可见，银锌

10、壳的主要组成是铅，其次是锌。因此，要从银锌壳中提取金银，首先是脱铅。 氰化法提取金银课件表5-1 银锌壳的化学组成(%) 工厂AuAgPbZnCu110.6976.5410.703.3023.475.522.030.00154.054.040.02.042.660.020.0氰化法提取金银课件熔析法脱铅脱铅采用熔析法，它在熔析锅内进行，可用电加热，使锅的上部温度为550，下部350；因铅与银锌合金互不溶解而分层，下层为铅液，上层为银锌合金。为了除去在熔化过程中形成的一些氧化物，而加入一些光卤石MgCl22KCl作熔剂，使氧化物造渣并浮至熔体的最上层，它能防止锌的氧化和挥发。熔析后的铅液用虹吸法

11、放出。银锌壳在锅内聚集到一定程度后取出。熔析脱铅后的银锌壳含15%20%Ag、65%Zn、15%Pb，送往蒸馏脱锌。 氰化法提取金银课件银锌壳蒸馏目的是分离锌以产出Ag-Pb合金，工业上称此合金为贵铅。蒸馏是基于此合金主要成分铅、锌、银的沸点各不相同。锌的沸点906，铅1525，银1950。所以，如果把贵铅在还原气氛下加热到l0001100，则其中的ZnO和PbO都会还原成金属状态，同时，银锌壳中的锌成蒸汽进入冷凝器，铅和贵金属的合金则残留在蒸馏炉中。蒸馏作业可在外加热的石墨坩埚中进行。但较理想的是真空蒸馏炉（图5-5)；它的主要部分为熔化炉和冷凝器，内设两根石墨电极加热。银锌壳在熔化炉内受热

12、熔化，锌挥发至冷凝器中冷凝，炉内保持还原性气氛。 氰化法提取金银课件l-熔化炉膛；2-加热体；3-装料口；4-出银口；5-耐火砖衬；6-出锌口7-竖井；8一冷凝器图5-5 真空蒸馏炉 氰化法提取金银课件l-炉膛；2-炉顶；3-烟道；4-炉床；5-炉基图5-6 大型灰吹炉 氰化法提取金银课件灰吹处理经蒸馏脱锌的贵铅，其组成主要是铅和银，其下一步处理是灰吹。灰吹的目的是除去贵铅中的铅，同时产出以金银为主的贵金属合金。所谓灰吹便是将贵铅进行氧化熔炼。当往熔融的贵铅吹风时，由于铅对氧的亲和力比贵金属对氧的亲和力大，所以铅被氧化为氧化铅，而贵金属不被氧化。灰吹炉的炉底一般用骨灰或炭灰筑成，它能吸收氧化铅

13、熔体，所以称此法为灰吹法。灰吹炉是一个炉床可移动的烧重油的小反射炉（图5-6)。操作时将贵铅锭在炉床上熔化，提温（900100)并向熔体鼓风，放出覆盖在熔体表面的熔融氧化铅后再加入贵铅，直至液面出现银的闪光为止。此时加入少量硝石以加速铅和杂质的氧化，至接近终点时，投入木炭脱氧，然后撇去浮渣，放银铸绽。银锭含银约99%，送去分离金银。 氰化法提取金银课件灰吹时，贵铅按Pb(Au+Ag)+ O2 = PbO + (Au+ Ag)反应进行氧化；铜氧化为Cu2O并与PbO形成低熔（689)，共晶被除去；砷、锑、锌则部分进入烟尘，部分造渣。金银则几乎全部进入金银合金中。 氰化法提取金银课件5.5 从阳极

14、泥中提取金银 通常情况下，铜矿含金较多，铅矿含银较多，而镍矿含铂族元素较多。在电解精炼时，这些贵金属都分别进入相应的阳极泥中（铜和铅阳极泥组成见表5-2)。阳极泥的处理流程如图5-7所示。 氰化法提取金银课件5.5.1 阳极泥脱铜脱硒 焙烧的反应为：Cu + H2SO4 CuSO4 + 2H2O + SO2Cu2S + 6H2SO4 = 2 CuSO4 + 6H2O + 5SO2硒在低温（240300）的反应为：Ag2Se + 3H2SO4 = Ag2SeO3 + 3H2O + 3SO2Cu2Se + 2H2SO4 = CuSe + CuSO4+ 2H2O + SO2硒在高温（500700）的

15、反应为：CuSe + 3H2SO4 = CuSeO3 + 3H2O +3SO2CuSe + CuSO4 + O2 = CuSeO3 + CuO +SO2CuSeO3 = CuO2 + CuOAg2SeO3 = SeO2 + 2Ag + O2 氰化法提取金银课件5.5.2 熔炼 熔炼是将铅阳极泥和脱铜硒后的铜阳极泥先还原为贵金属品位30%50%的贵铅，然后将贵铅氧化精炼为贵金属品位高于95%的金银合金。 氰化法提取金银课件1）熔炼成贵铅在还原气氛下熔炼时，PbO被还原成适量金属铅，同时捕集贵金属形成PbAuAg的贵铅。熔炼时，砷、锑、硅等酸性氧化物与钠、钙、铅等碱性氧化物进行造渣反应，所以熔炼时配入部分苏打、石英、石灰、萤石等熔剂（见表5-3)。加入铁屑和焦粉的目的是使PbO，PbSO4、PbS及Ag2S转变成金属。由于贵铅还含有As、Sb、Cu、Bi等杂质，所以放渣后还须鼓风氧化，使它们挥发或造渣。硫化物、硫酸盐和硒、碲存在所形成的冰铜，会带走金银造成损失。熔炼多用回转炉。炉子用重油加热，从炉口插入铁管鼓风氧化造渣。造渣完毕，静置约2h放渣并将贵铅铸锭，铅锭送氧化精炼。氰化法提取金银课件2）贵铅的氧化精炼贵铅氧化精炼也是灰吹法。至灰吹后期也加入硝石，使铜、硒，碲等彻底氧化：2Cu + 2KNO3 = Cu2O + K2O + 2NO2Ag2Te + 6KNO3 =