黃金冶煉生產工藝現狀及發展

李艷非 李陽

摘 要：針對某黃金冶煉廠原化學-溶劑萃取金精煉過程存在反應速度慢、金的浸出效果差、萃取劑價格高、生產周期長、大氣污染、安全隱患等問題，提出控電除雜、合質金粉化、水溶液氯化、粗銀粉電解精煉、增加真空過濾等措施對其進行優化。優化改進后，簡化了工藝流程，降低了生產成本，提高了金的回收率，縮短了生產周期，避免了氮氧化物對空氣的污染，消除了安全隱患，保證了產品質量。

關鍵詞：黃金精煉;萃取精煉;水溶液氯化;粉化;控電

引 言

金的精煉工藝主要分為王水法、水溶液氯化還原法、溶劑萃取法、火法熔煉、電解法等，各精煉工藝有不同的處理特點，需要針對物料的特性來選擇合適的精煉工藝。在金的提純過程中，對于原料成分復雜的含金物料，工業化應用較多的是王水法、水溶液氯化還原法和溶劑萃取法等。金的萃取研究開始較早，最早是應用于金和鈀的分離，Mylius利用乙醚從含金、鈀的氯離子體系中萃取金，達到將金和鈀分離的目地。近幾十年來，隨著提金工藝的發展，金的萃取工藝也取得了較大的進展，金的萃取體系從氯離子體系發展到了硫脲體系、硫代硫酸鹽體系和多硫化物體系中，體系中金的萃取也從Au（Ⅲ）發展到了Au（Ⅰ）。金的溶劑萃取是有機萃取劑與水相中金的絡合離子形成新的有機絡合物，實現金與其他雜質元素的選擇性分離。

1、實驗研究

目前在黃金冶煉廠中萃取法提銅中主要采取的萃取劑為LiX系列產品，稀釋劑則主要為煤油。在萃取過程中，有機相的濃度為20%，水相則為AR級試劑配制的水溶液，有機相和水相之比為1：1，在實驗室溫度下，混合振蕩10min-15min。混合槽尺寸為60mmx60mmx70mm，底部進料。混合相專用的通道輸送到槽尾，盡量避免對澄清室造成的沖擊，以保證分相效果，水相出口的靜壓平衡裝置可自動控制相界面位置，降低操作難度。萃取過程包括：3級萃取，2級反萃取，萃取時保證持續流動時間超過100h。

2、合理選擇萃取劑和稀釋劑

在黃金冶煉廠中萃取法提銅之前，需要進行預處理，在預處理過程中，既要合理降低氰的消耗量，也要不影響金的品質和回收率，并保證部分銅能夠回收再利用。從含銅浸出液中獲得銅之后，要及時開展除油處理。但此時萃取液中仍然含有一定量的有機物，為避免一些后期萃取銅的質量，需要將萃取液全部排出。但為更好的降低萃取液中銅含量，需要選擇萃取效率比較高的萃取劑。不同萃取劑的萃取性能如下：LiX84萃取劑的最大負荷超過4.75g/L·Cu，操作負荷為3.75g/L·Cu，殘余銅大約為0.30g/L·Cu，傳遞量為3.45g/L·Cu-4.20g/L·Cu，反萃取酸濃度為150g/LH3SO4;LiX894萃取劑的最大負荷超過5.20g/L·Cu，操作負荷為4.20g/L·Cu，殘余銅大約為1.45g/L·Cu，傳遞量為2.8g/L·Cu-3.10g/L·Cu，反萃取酸濃度為160g/LH3SO4;LiX622萃取劑的最大負荷超過5.50g/L·Cu，操作負荷為5.00g/L·Cu，殘余銅大約為2.30g/L·Cu，傳遞量為2.90-3.20g/L·Cu，反萃取酸濃度為170g/LH3SO4。從上述數據中可以看出LiX84萃取劑的能力略低于LiX860和LiX622，主要原因是LiX84萃取劑和二價銅離子化學反應后會形成的螯合物穩定性比較差，因此，反萃取所需濃度也比較低，金屬凈傳遞量比較大。如果在相同條件下，反萃取之后有機相中殘留銅量小于同類萃取劑的20%，LiX對銅的選擇性比較大，分相速度更快，對應用在含銅量低，含鐵量較高的體系中。稀釋劑對萃取劑的性能影響非常大。在銅萃取中，稀釋劑的介電常數越大，則萃取率越低，這四種稀釋劑，甲苯介電常數最大達到2.2，因此，萃取率也就越低，磺化煤油的萃取率高于普通煤油，主要原因是煤油經過磺化之后，極性降低。

3、萃取法提銅的主要思路

萃取劑LiX84能夠在比較低的pH下進行萃取銅，但在整個萃取過程中，會持續釋放出氫離子，因此，在銅萃取過程中需要嚴格控制pH值。當pH值低于2時，銅萃取率隨著初始pH的提升而不斷上升。當pH值超過2時，銅萃取率逐步呈現平穩增長，主要原因是在整個萃取過程中，有機相基本已經達到了平衡濃度。但在黃金冶煉廠料液中鐵的含量仍然比較高，鐵在水解時會發生沉淀，從而影響銅的萃取率。因此，黃金冶煉廠萃取銅提取中，促使pH值盡量控制在2.0±0.2左右。在恒溫振蕩器中振蕩時，要綜合考慮溫度對銅萃取率的影響，因為溫度在26℃-46℃之間時，銅萃取的反應機理基本相同，如果萃取劑的初始濃度和促使pH值保持相同，則萃取劑分配比的對數和熱力學溫度的倒數呈線性關系。如果在黃金冶煉廠萃取通提取中，保持其他條件不變，銅的萃取率會隨著萃取劑濃度和二價銅離子的增加而增加。

4、改進氯化法生產工藝

4.1控電除雜

載金炭解吸電積所得金泥由原來的硝酸除雜改為控電除雜，除雜率提高，銅、鉛、鐵的除雜率分別達到95.8%、78.5%和97%，為水溶液氯化創造了較好的條件。控電氯化條件：液固比4∶1，溫度70-80℃，終點電位約300mV，氯化劑是40%左右氯酸鈉溶液。均勻加入氯化劑，使其控制電位緩慢上升，嚴防氯化劑加入不均勻導致局部電位較高，造成金、銀溶液損失。控電除雜結束后，物料在真空過濾時，盡量保持其溫度在90℃左右，以保證鉛的脫除率，為下一步成品金的生產提供條件。

4.2合質金粉化

合質金由原來的高溫熔融水淬改進為粉化，粉化金粒度-200目含量大于95%，加入反應釜中可均勻攪拌進行水溶液氯化，有效改善了原工藝反應速度慢、窩料和搪瓷反應釜內瓷損傷等問題。而且由于高壓粉化技術的發展，國產粉化技術不斷完善，能滿足生產需要。

4.3水溶液氯化法

采用水溶液氯化所得金粉完全能滿足國標成品金的標準要求，因而可用水溶液氯化法代替王水溶金，然后加入Na2SO3還原，這樣就去掉了萃取過程。1）氯酸鈉浸金條件：固液比為1∶3～5，鹽酸質量濃度為200g/t，NaCl加入量為渣重的10%左右，反應溫度為80℃。2）氯酸鈉浸金：隨著NaClO3的不斷加入電位開始上升，當電位達到700～750mv時銀開始激烈反應，電位出現恒定;當銀反應結束時，電位迅速上升至1000～1050mv，金開始劇烈反應，這時通過控制氯化劑的加入量，將電位恒定在1050mv左右;當金反應接近結束時，電位快速上升至1100mv左右，并不再下降，可結束操作，受氯化劑加入速度的影響，反應時間一般在8～10h;氯浸作業結束后，必須將溶液冷卻至30～40℃，使AgCl、PbCl2沉淀析出，有效抑制它們進入溶液，消除對金溶液的污染。

結 語

綜上所述，本文結合理論實踐，研究了黃金冶煉廠中萃取法提銅，研究結果表明，通過萃取法可有效提取出黃金冶煉廠生產料液中的金屬銅，從而實現回收再利用，提升經濟效益，同時也可以降低金屬銅污染，對保護生態環境，有非常重要的作用。黃金冶煉廠中萃取法提銅中，需要合理選擇萃取劑和稀釋劑，嚴格控制萃取提銅過程，才能提升效率.

參考文獻

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