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鋅粉置換黃金技術(shù)詳解

2025-06-17 來源:鑫海礦裝 (77次瀏覽)

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鋅粉置換提金是一種古老的濕法冶金技術(shù),主要是用鋅粉(或鋅絲)從含金氰化貴液中置換回收黃金。盡管現(xiàn)代黃金提煉技術(shù)已經(jīng)非常先進,但鋅粉置換法仍然在一些特定場合被使用。本文,我們將圍繞鋅粉置換黃金技術(shù)展開介紹。

一、鋅粉置換金技術(shù)

鋅粉置換法主要應(yīng)用于金礦選礦流程中氰化浸出后的環(huán)節(jié)。金礦石經(jīng)過破碎、磨礦等預(yù)處理工序,使礦石粒度減小,增大金與氰化劑的接觸面積,然后進行氰化浸出,使金溶解進入溶液,形成含金氰化貴液。這些貴液隨后進入鋅粉置換系統(tǒng),通過鋅粉的置換作用,實現(xiàn)金的沉淀回收。

鋅粉置換金技術(shù)

鋅粉置換黃金的原理是基于金屬活動性順序(氧化還原反應(yīng)),其化學(xué)反應(yīng)式為:2Au(CN)??+Zn→2Au↓+Zn(CN)?2?。在金屬活動性順序中,鋅的還原性強于金,這使得鋅能夠?qū)⑶杌F液中的金離子還原為金屬金并沉淀析出,同時鋅自身被氧化溶解,與氰根離子結(jié)合形成鋅氰絡(luò)合離子。

該反應(yīng)在堿性氰化物溶液環(huán)境下自發(fā)進行,從熱力學(xué)角度看,反應(yīng)的標(biāo)準電極電勢差促使反應(yīng)朝著生成金屬金的方向進行,且反應(yīng)的平衡常數(shù)較大。另外,鋅粉置換金的操作流程易于掌握,對操作人員的技術(shù)要求適中,換金的速度快,黃金回收率通常能夠超過99%。

二、鋅粉置換金適用條件

氧化礦、游離金礦石:氧化礦和游離金礦石中的金礦物容易與氰化劑發(fā)生反應(yīng),使金溶解進入溶液,適合采用氰化浸出-鋅粉置換工藝進行處理。這類礦石中的金能夠在氰化過程中充分浸出,為后續(xù)的鋅粉置換提供良好的條件,從而實現(xiàn)較高的金回收率。

含銀較高的金礦:由于鋅粉置換法能夠同步回收銀,因此對于含銀較高的金礦具有獨特的優(yōu)勢。在處理這類礦石時,通過鋅粉置換,可以同時獲得金泥和銀的富集產(chǎn)物,提高了礦石中貴金屬的綜合利用價值。

不適用于含銅、砷等干擾元素高的礦石:當(dāng)?shù)V石中含有較高濃度的銅、砷等元素時,這些元素在氰化過程中會形成相應(yīng)的絡(luò)合離子進入貴液。在鋅粉置換過程中,銅、砷等雜質(zhì)離子會與鋅粉發(fā)生反應(yīng),形成雜質(zhì)沉淀,不僅消耗鋅粉,還會降低金的置換效率,同時使金泥中的雜質(zhì)含量增加,影響后續(xù)金的精煉提純。

三、鋅粉置換金流程

鋅粉置換金的常規(guī)流程通常包括:貴液凈化、脫氧、鋅粉混合、置換沉淀、壓濾分離、金泥熔煉等環(huán)節(jié)。

1、貴液凈化

含金氰化貴液中常混有礦泥、未溶解礦物顆粒及有機物等雜質(zhì),這些物質(zhì)會阻礙鋅粉與金離子接觸,降低置換效率,甚至堵塞設(shè)備。因此,需通過凈化來保障后續(xù)流程的穩(wěn)定進行。

貴液凈化常采用板框壓濾機完成作業(yè),工作時,貴液在0.6-0.8MPa壓力下透過濾布,懸浮物被攔截形成濾餅,過濾精度可達5-10μm。部分礦山會增設(shè)管式過濾器作為預(yù)過濾設(shè)備,采用陶瓷或不銹鋼濾芯,進一步降低懸浮物含量。

鋅粉置換提金貴液凈化

2、脫氧處理

溶解氧的存在會對鋅粉置換金的反應(yīng)產(chǎn)生嚴重阻礙。一方面,氧會優(yōu)先與鋅粉發(fā)生氧化反應(yīng),消耗鋅粉;另一方面,氧會氧化已置換出的金屬金,使其重新溶解進入溶液,降低黃金回收率。因此,需進行脫氧處理。常用的脫氧方法有兩種,分別是真空脫氧塔和化學(xué)脫氧。

真空脫氧塔:是利用真空脫氧塔創(chuàng)造負壓環(huán)境,來降低溶液中氧的溶解度,貴液從塔頂進入后被分散成細小液滴,增大與氣相的接觸面積,在-0.09MPa真空度下,氧的溶解度可從8ppm降至0.5ppm以下。

化學(xué)脫氧:在海拔較高或真空脫氧效果不足的場景下,可采用化學(xué)脫氧法作為補充。亞硫酸鈉(Na?SO?)是常用的脫氧劑,與氧發(fā)生反應(yīng):2SO?2?+O?→2SO?2?。藥劑添加量需根據(jù)氧含量精確控制,一般為理論用量的1.2-1.5倍,確保殘余氧含量<1ppm。

3、鋅粉混合

鋅粉混合對鋅粉的要求是工業(yè)級鋅粉粒度需控制在-0.01mm(325目)以下,比表面積≥1.5m2/g,以確保足夠的反應(yīng)活性?;罨2捎?strong>醋酸鉛作活化劑,用量通常為5-10mg/L。在活化過程中,鉛離子在鋅粉表面形成微電池結(jié)構(gòu),降低反應(yīng)活化能,使金離子還原速率提高30%-50%。

4、置換沉淀

置換沉淀適用的是長方形槽體的置換箱,內(nèi)部分隔為4-6個隔室,貴液與鋅粉從前端進入,依次通過各隔室完成反應(yīng)。置換過程中要嚴格控制pH值(10-11),反應(yīng)溫度控制在20-30℃。這主要是因為在酸性環(huán)境中,氰化物會發(fā)生分解,產(chǎn)生有毒的氰化氫氣體,不僅會造成貴金屬損失,還存在安全隱患;而在合適的堿性條件下,能夠維持氰化物的穩(wěn)定,保證置換反應(yīng)正常進行,同時防止鋅粉在酸性條件下發(fā)生不必要的腐蝕反應(yīng)。

5、壓濾分離

置換反應(yīng)完成后,需通過壓濾設(shè)備分離金泥與貧液。常壓濾機作為過濾設(shè)備,作業(yè)時,濾板在液壓系統(tǒng)作用下壓緊形成過濾腔室,含金礦漿在0.8-1.2MPa壓力下過濾,金泥被截留在濾布表面。

6、金泥熔煉

壓濾所得金泥含有鋅、鉛、銅等雜質(zhì),需通過熔煉工序提純。熔煉設(shè)備可采用中頻感應(yīng)爐或電弧爐,金泥與熔劑(碳酸鈉、硼砂等)按比例混合后入爐,在1200-1300℃高溫下熔化,雜質(zhì)形成爐渣上浮分離。熔煉后的粗金錠需進一步電解精煉或化學(xué)提純。

鋅粉置換金泥熔煉

以上便是鋅粉置換黃金技術(shù)的詳細介紹。在實際選礦廠中,是否適用鋅粉提金技術(shù),需結(jié)合礦石性質(zhì)、金品位、選礦規(guī)模、成本效益、環(huán)保要求及選礦廠整體情況進行綜合考慮。鑫海礦裝在金礦選礦技術(shù)研發(fā)方面,在鋅粉置換提金技術(shù)方面,可實現(xiàn)自動化控制技術(shù),為黃金選冶行業(yè)的有效、可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。

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