氰化法提金工艺课件.ppt
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- 氰化 金工 课件
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1、氰化法提金工艺概述概述:用氰化物作为浸出液提取黄金的工艺称为氰化法提金,是现代从矿石或精矿中提取金的主要方法。基本工序基本工序 氰化法提金工艺包括:氰化浸出、浸出矿浆的洗涤过滤、氰化液或氰化矿浆中金的提取和成品的冶炼等几个基本工序。传统的氰化法提金工艺主要包括浸出、洗涤、置换(沉淀)三个工序 浸出矿石中固体金溶解于含氧的氰化物溶液中的过程。洗涤为回收浸出后的含金溶液,用水洗涤矿粒表面以及矿粒之间的已溶金,以实现固液分离的过程。置换用金属锌从含金溶液中使其还原、沉淀,回收金的过程。工艺分类工艺分类 我国黄金矿山现有氰化厂基本采用两类提金工艺流程,一类是以浓密机进行连续逆流洗涤,用锌粉置换沉淀回收
2、金的所谓常规氰化法提金工艺流程(CCD法和CCF法);另一类则是无须过滤洗涤,采用活性炭直接从氰化矿浆中吸附回收金的无过滤氰化炭浆工艺流程(CIP法和CIL法)。常规氰化法提金工艺按处理物料的不同又分两种:一种是处理浮选金精矿或处理混汞、重选尾矿的氰化厂。采用这种工艺的多是大型国营矿山。如河北金厂峪;辽宁五龙、河南杨寨峪;山东招远、新城、焦家、三山岛金矿.另一种是处理泥质氧化矿石,采用全泥搅拌氰化的提金厂。如吉林海沟;黑龙江团结沟;安徽新桥金银矿等矿山。发展历史 我国早在30年代已开始使用氰化法提金工艺。台湾金瓜石金矿在19361938年期间,采用氰化-锌粉置换工艺提取黄金,年产黄金15万两。
3、进入20世纪60年代后,为了适应国民经济的发展,大力发展矿产金的生产,在一些矿山先后采用间歇机械搅拌氰化法提金工艺和连续搅拌氰化法提金工艺取代渗滤氰化法提金工艺。1967年,首先在山东招远金矿灵山和玲珑选金厂实现了连续机械搅拌氰化工艺生产黄金,氰化法提金由70%提高到93.23%,从此连续机械搅拌氰化法提金工艺在全国各大金矿迅速获得推广。1970年金厂峪金矿、1977年五龙金矿氰化厂相继建成投产,此后国内又陆续建成投产了一批机械搅拌氰化厂,氰化法提金工艺进入了一个新的发展阶段。黄金生产的不断发展和金矿资源的迅速开发,自20世纪80年代起泥质高的含金氧化矿石大量增加,开发对这类矿石进行全泥氰化搅
4、拌浸出的研究,并在黑龙江团结沟金矿建设一座日处理500t矿石的氰化厂,1983年投入生产。从此,全泥氰化法提金工艺日渐推广应用,先后在河南、吉林、河北、陕西、内蒙古等地采用此法建厂提金。与此同时,为解决泥质氧化矿石在浓密过滤固液分离上的困难,于1979年11月长春黄金研究所开始对团结沟金矿的矿石采用无过滤的炭浆法提金工艺,进行了历时两年的试验研究,获得了成功。在此基础上,于1984年8月在河南灵湖金矿自行设计利用国产设备建成我国第一座日处理50t矿石的炭浆法提金厂。使我国氰化法提金工艺向前迈进了一大步。炭浆法提金工艺成为处理泥质氧化矿石的岩金矿山就地产金的重要方法之一。此后在吉林、河南、内蒙古
5、、陕西等地建起了炭浆法提金厂。1984年末,冶金工业部黄金局为推动炭浆法提金工艺在我国的应用,移植消化国外先进技术和设备,与美国戴维麦基公司合作,在陕西省西潼峪金矿、河北省张家口金矿,分别建起了一座日处理矿石250t(西潼峪)和一座450t(张家口)的炭浸提金厂。据调查张家口金矿达到93.54%(1988年炭浆回收率为90.25%)的回收率。依靠科学大搞技术革新的试验研究,使我国黄金生产技术水平有较大提高。如金厂峪金矿研究采用锌粉代替锌丝置换金泥成功,使置换率达到99.89%,金泥含金品位明显提高,锌耗量由原锌丝置换的2.2kg/t降到0.6kg/t,生产成本大幅度降低。继而在招远、焦家、新城
6、、五龙等矿山推广应用也取得明显效果。低品位氧化矿石的堆浸工艺,在丹东虎山金矿试验成功后,相继在河南、河北、辽宁、云南、湖北、内蒙古、黑龙江、吉林、陕西等省区推广应用,经济效果明显,为低品位氧化矿的开发利用开辟了道路。据不完全统计,我国目前采用堆浸法生产的黄金年产量达到万两以上(仅河南省堆浸生产的黄金累计为1.3万两),但与发达国家相比,我国堆浸规模较小,一般为11033103t/堆,万t/堆的较少,在技术上也存在较大的差距,1988年陕西太白县双王金矿大型万吨级堆浸场投产,取得可喜的成果(矿石品位1.5g/t)。国外先进技术和设备的引进消化(如美国的高效浓密机,双螺旋搅拌浸出槽,日本的马尔斯泵
7、,带式过滤机等),使我国黄金生产在装备水平和技术水平上又有了进一步的提高,同时也促进了我国黄金生产设备向高效、节能、大型化、自动化方向发展。在硫脲提金、硫代硫酸盐提金,预氧化细菌浸出,加压催化浸出,树脂吸附等新工艺的科学研究方面,近年来也有新的进展。1979年长春黄金研究所进行硫脲提金试验获得成功,并于1984年在广西龙水矿建成一座日处理浮选金精矿1020t的硫脲提金车间(1987年通过部级鉴定)。其他工艺虽处于试验研究阶段和正准备建厂投产,足以说明我国提金技术已发展到一个新的水平。氰化法提金的基本原理 氰化法提金是从金矿石中提取金的主要方法之一。氰化物对金溶解作用机理的解释目前尚不一致,多数
8、认为金在氰化溶中有氧存在的情况下可以生成一种金的络合而溶解其基本反应式为:2Au+4NaCN+1/2O2+H2O=2NaAu(CN)2+2NaOH影响金矿氰化浸出的主要因素影响金矿氰化浸出的主要因素 矿浆预处理矿浆预处理金矿氰化浸出矿浆中除含有金属硫化矿物黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿外,还含有一定量的Fe2+、Cu2+、Zn2+、S2-、Fe3+等离子,在氰化浸出过程中既消耗大量氰化物和溶解氧,又降低了氰化浸出效果。因此,在氰化浸出前需对矿浆进行预处理,设法消除其不利影响。矿浆不进行碱预处理时的氰化浸出效果很差,经过碱预处理后氰化浸出效果大大提高,但碱预处理只要达到了一定程度后,处理时间的
9、长短对浸出效果影响不明显。这是因为,矿浆未预处理,其中的游离CN-最少,说明CN-被Fe2+、Zn2+、S2-等离子消耗,其中的Cu2+、Fe3+、Zn2+离子量也最低;预处理后,矿浆中的游离CN-相对较高,Cu2+、Fe3+、Zn2+离子则比未预处理高,说明预处理后的游离CN-消耗减少,其中的有害离子也未被CN-消耗。因此,在氰化浸出前进行碱性预处理可减少氰化物消耗,有助于提高金的氰化浸出率。例如烟台鑫海矿山设计院创新研究的全泥氰化炭浆工艺处理金的方法,能有效避免有害离子对CN-的消耗,使金的回收率得到很大的提高。矿浆矿浆pH值值 氰化物在矿浆中发生水解反应,生成HCN,一部分从溶液中挥发出
10、来造成氰化物损失及污染环境。氰化浸出时溶液必须保持一定的碱度,以防止氰化物的分解,但氰化溶液的碱度不能过高,否则会降低金的溶解速度 氰化浸出时间氰化浸出时间 随着浸出时间的延长,金的浸出率提高,但到了一定程度后,再延长浸出时间,金的浸出率增加不多,因而氰化浸出时必须确保一定的时间,以保证金的有效浸出。氰化物用量氰化物用量 氰化物浓度是决定金溶解速度的主要因素。因此,在氰化浸出时,矿浆中必须确保一定的游离CN-,保证金的氰化浸出。温度的影响金在氰化液中的溶解速度随着矿浆温度的升高而增大。当温度为80时,溶解速度达到最大值(1)金的溶解速度随着温度的升高而增大,当80时,达到最大值,此后温度升高,
11、金溶解速度反而降低。(2)氧在溶液中的溶解度随着温度的升高而下降。(3)温度的升高,增加了氰化物的水解作用。这是因为水解反应(NaCN+H2O=HCN+NaOH)是可逆的,温度升高增加了HCN的挥发速度,从而促进了反应向右进行。(4)随着温度的升高,氰化物的消耗量大幅度增加。原因除了氰化物的水解外,矿石中其他非金属元素与氰化物的作用加剧,也是增加药剂消耗的直接原因。(5)保护碱的浓度随着温度的升高而降低,这主要是Ca(OH)2的溶解度是随着温度的升高而下降,部分碱从溶液中析出而造成的。综上所述,温度是影响金浸出效果的重要因素,氰化生产中,为了使浸出过程在较好的温度下进行,不同地区的氰化厂,要区
12、别对待。如我国北方的氰化厂,应该建在室内,并考虑保温、采暖措施;而南方的氰化厂,也应该注意夏季的矿浆温度。如果温度太高,不仅会增加氰化物的消耗,也会导致浸出过程的恶化。实践表明,为了保证较好的浸出效果,矿浆温度最好保持在1020。金粒大小和形状的影响当其它条件不变时,金的浸出数量随氰化液与金粒表面接触的面积成正比变化。如金粒表面完全暴露,则接触面的大小,完全取决于金粒的大小和形状。因而,金粒的大小和形状是影响金浸出效果的一个重要因素。物体单位重量的表面积,称为比表面。对于几何形状相同的物体来说,比表面的大小与几何尺寸成反比。也就是说,对于单位重量的金,它的几何尺寸越小,表面积就越大,在氰化物溶
13、液中的浸出速度就越快。矿浆粘度的影响氰化矿浆的粘度会直接影响氰化物和氧的扩散速度,当矿浆粘度较高时,对金粒与溶液间的相对流动产生阻碍作用。在矿浆温度等条件相同的情况下,矿浆浓度和含泥量是决定矿浆粘度的主要条件。因为固体颗粒在液体中被水润湿后,在其表面形成一个水层,水层与固体颗粒之间,由于吸附和水合等作用很难产生相对流动。矿浆浓度的高低,表明单位数量矿浆中固体矿物的多少。当矿浆浓度提高时,液体与固体的比值就会降低,这时氰化液中金的品位和其他杂质的浓度就会提高,从而降低了氰化物溶液的溶金活性。采用低浓度浸出时,虽然对金的浸出有利,但由于矿浆体积的增加,在浸出时间与药剂浓度相同的条件下,增加了浸出设
14、备的数量和药耗。同时,液体量的增加,还会给后继的作业增加负荷。最适宜的矿浆浓度应通过实验和生产经验来确定。对含泥较少,物料中能被氰化液溶解的杂质又较少时,可以采用高一些的浓度,通常可以达到4050%。相反,若物料含泥较多,矿石性质又比较复杂时,应该采用2030%较低的浓度2-4.5 浸出时间在整个浸出过程中,随着浸出时间的延长,金的浸出率在逐渐提高,但浸出速度也在不断降低,并使浸出率逐渐趋近于某一极限值。杂质离子的影响金通常是以自然金、银金矿、碲金矿等存在,共生金属矿物有黄铁矿、砷黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、毒砂、辉铋矿等。脉石矿物有石英、长石等、在氰化物溶液中,多数的伴生矿物都不同程度地
15、溶解,给金的浸出带来影响。其中金属矿物的影响比较严重,有的会加速金的溶解,而有的会阻滞金的溶解 增速效应:适量的铅、汞、铋和铊的存在,对金的溶解是有利的。例如,铅离子(Pb+2),当加入适量的铅盐时,对金的溶解有增速效应。这是由于铅与金构成原电池,金在原电池中为阳极,而促进金转入溶液。阻滞效应:在氰化物溶液中,由于某些杂质的存在,对金的溶解会带来不良的影响。助浸剂的使用助浸剂的使用 由于氰化法存在氰化物剧毒性,氰化浸出时间长、氰化物用量大等缺点,必须针对这些问题进行研究改进。而加入助浸剂可提高矿浆中的有效溶解氧,改善氰化浸出环境,提高浸出速度,缩短氰化浸出时间,降低氰化物用量。为达氰化浸出的最
16、优效果,助浸剂除了能增加矿浆中的“有效活性氧”含量外,一般还应具备如下功能:(1)分散作用:利用分散作用,使矿浆得到充分分散,增加氰化物与金的有效接触机会。(2)除杂作用:利用除杂作用,消除或减弱矿浆中杂质对金矿浸出的不利影响,提高金的浸出效果。(3)螯合作用:利用螯合作用,增加对金的溶出效果并消除影响金浸出的杂质元素。1金粒表面的薄膜浸出生产中的误区及问题1、有人说“只要氰化物加得足够多,就能够保证较高的浸出率”,这种说法对吗?为什么?由金在浸出过程中溶解的方程式可知,金的溶解速度与CN-/O2有关。当该比值小于临界值(理论值为6,实验值为4.6-7.4)时,金的溶解速度与CN-成比例,而与
17、O2无关;当比值超过临界值时,速度与O2成比例,而与CN-无关;比值达到临界值时,金的溶解速度最快。另外,金的溶解是一个扩散控制的反应过程,因此,使金得到较快溶解速度的合理条件既不单是溶解氧的浓度,也不单是游离氰化物的浓度,而是两者浓度的合理比值和适宜的搅拌强度。就在2010年,有一家氰化厂就出现了氰渣跑高的现象,现场操作加大氰化钠用量,氰渣当时仍最高达10-20g/t,现场操作加大氰化钠用量,最后排查工艺操作条件,发现溶解氧严重不足,原因是矿石含药量高冒槽严重,部分操作人员将浸出用风管全关闭,造成氧量低,浸出效果恶化。2、我国的氰化厂应用最广泛的保护碱,保护碱的浓度愈高愈好,什么样我国的氰化
18、厂应用最广泛的保护碱,保护碱的浓度愈高愈好,什么样的氰化厂不宜用它作为保护碱?的氰化厂不宜用它作为保护碱?我国氰化厂应用最广泛的保护碱是石灰。我国氰化厂应用最广泛的保护碱是石灰。对处理金碲矿石的氰化厂,不宜用石灰作为保护碱,通常对处理金碲矿石的氰化厂,不宜用石灰作为保护碱,通常用氢氧化钠作保护碱并在高碱度下浸出。用氢氧化钠作保护碱并在高碱度下浸出。对于氰化物浸出、锌粉置换的氰化流程,其有利影响有二:对于氰化物浸出、锌粉置换的氰化流程,其有利影响有二:其一是作为保护碱可以避免氰化物的损失;其二是有助于其一是作为保护碱可以避免氰化物的损失;其二是有助于矿浆中细粒矿物和矿泥的絮凝,从而提高了洗涤和脱
19、水作矿浆中细粒矿物和矿泥的絮凝,从而提高了洗涤和脱水作业的效果。业的效果。其不利影响是当过量使用石灰时,钙离子与溶于矿浆的二氧其不利影响是当过量使用石灰时,钙离子与溶于矿浆的二氧化碳、硫化矿氧化后生成的酸作用生成碳酸钙和硫酸钙沉化碳、硫化矿氧化后生成的酸作用生成碳酸钙和硫酸钙沉淀,既影响洗涤和脱水作业效果,又可能使净化设备和置淀,既影响洗涤和脱水作业效果,又可能使净化设备和置换压滤机的滤布孔堵塞、滤布钙质化,影响置换作业的正换压滤机的滤布孔堵塞、滤布钙质化,影响置换作业的正常进行。常进行。3、对于含铁铅等杂质相对高的精矿原料,应该加大碱浸力度,并大幅度提高氰化钠浓度,以保证浸出效果 这也是一个
20、操作上经常出现的问题,对于碱浸在强通风的情况下能够除掉部分贱金属铁和铅,根据莱州某金矿的生产实践,碱浸PH值达11,风量达20m3/h,浸出原料中铁的去除率最高达12.5%,铅的去除率最高达8.65%,当然这对浸出是有利的。对于精矿中含铜高的精矿浸出,一是在现场通过氰化钠浓度的变化情况判定,二是定期进行原料矿物分析。因为有些铜溶解率特别低,对氰化钠消耗及指标影响不大,没必要加大氰化钠量.浸出溶液出现蓝色说明什么?浸出溶液出现蓝色说明什么?一种情形是在含硫化铁矿石(特别是含磁黄铁矿和一种情形是在含硫化铁矿石(特别是含磁黄铁矿和 白铁矿)的氰化生产中,当溶液中无碱或碱不足时,会发白铁矿)的氰化生产
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