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有色金属分类—贵金属CoNiCuZnHgCdPbSnBiSbAlNaLiMgBeKCaBaSrMnFeCrTcPoReCsRbWMoGaTlInGeScLaYTiHfZrVTaNbFrRaAcOsRuIrRhPdPtAuAg钌铑钯银锇铱铂金铂族元素铜族元素贵金属用途金矿床分为脉金（矿金、原生矿）和砂金（次生金）。金的粒度是决定提取金的过程的重要技术特性之一，在工业上把金的粒度分为三级：粗金粒，粒度为+17mu；细粒金为-70～1mu；微细粒金为-1mu。粗粒金在磨矿中易于裸露出来，成为单体颗粒，用重力选矿或混汞法处理回收。细粒金在磨矿中只能部分成为单体状态，而另一部分与脉石形成连声体状态，适用于浮选法富集，再用氰化法回收。细微粒金难以用物理法从矿石中使其裸露出来，因为它分配于、砷黄铁矿极其它有色金属中，这类矿石属于难浸金矿之列。其中的有色金属共生矿的金可从冶炼过程中回收，例如从铜阳极中回收金。贵金属资源铂族金属矿分为原生矿床和冲积矿床。铂族金属在地壳中的含量极少而且分散。19世纪前，主要开采较富的砂矿20世纪30年代以后，则以开采含铂的铜镍硫化矿为主。目前，从铜镍硫化矿冶炼的副产品中提取铂族金属，已成为铂族金属的重要途径。贵金属资源我国黄金总储量次于南非、前苏联、美国、居世界第四位，但仅占世界总储量的3.3%。工业储量又低于加拿大、加纳、澳大利亚、津巴不韦和菲律宾，居第九位。在我国探明的地质储量中，脉金占43.5%，伴生金占45.6%，砂金占10.9%，脉金主要集中在胶东、东秦岭、黑龙江及吉林。矿石平均含金量为6.15～15.7g/t，平均品位0.223～0.34g/m3。中型及小型砂金矿分布在全国各省。伴生矿与铜矿伴生为主，其中以江西德兴斑铜矿床最大。我国是世界上生产黄金最早，产量最多的国家之一。清朝末年列强入侵，清王朝腐败无能，屡战屡败，割地赔款，不得不动员大量人力开采黄金抵债。到1888年，我国黄金产量达到43万两，居当时世界第五位。以后军阀混战，黄金产量大幅下降。1949年新中国成立以后，黄金生产发展缓慢。改革开放以来，我国黄金生产走上了高速发展的道路。目前，我国黄金产量仅次于南非、前苏联、美国和加拿大，居世界第五位。金——我国贵金属资源与生产1958年，我国西北地区的金川发现硫化铜镍矿床。金川镍矿中六个铂族金属俱全，以铂为主，铂钯之比约2:1。1966年该矿的采、选、冶第一期工程基本完成，并开始生产，贵金属车间也投入生产，产出六个铂族金族和它们的化合物。第二期工程完成后随着铜、镓产量的大幅度提高，铂族金属的产量也相应的增加。铂——我国贵金属资源与生产贵金属提取冶金在砂金矿床中，金以自然态单体状态存在。从砂金矿提取主要采用重选法和重选与混汞法联合作业。重选法重选法即重力选矿法，它是在运动的介质（水）中，按矿粒密度（ρ）和粒度（d）的差异进行分选的方法。重选法具有设备简单、成本低、没有污染等优点。目前广泛用于选金的重选设备有跳汰机、摇床和溜模。重选是最早用于选金的方法。砂金矿离不开重选，脉金矿利用重选主要是回收经单体分离的粗粒金。混汞法混汞法提取金始于我国秦末汉初，是一种古老的方法，但在现代工业中仍占有一定的位置。混汞过程实质上是汞对金的浸湿过程和汞齐化过程。汞对金的润湿过程取决于相界面的界面张力。此法的优点是设备和操作都比较简单，回收率高，成本较低；缺点是操作过程中容易造成汞中毒，且污染环境。近年来，正规厂家已较少使用。砂金矿金虽然以自然金的形式存在于矿石中，但不是以单体游离状态存在，而是与伴生矿物结合在一起，必须将矿石破碎，经磨矿和选矿，然后用冶金方法处理。主要是氰化法。氰化法氰化提金新工艺非氰化冶金方法脉金矿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为：金在碱金属或碱土金属氰化物的稀溶液，在空气存在的情况下，浸出金、银，再用置换法或离子交换法等回收溶解在溶液中的金、银。氰化反应式为：4Au+8KCN+O2+2H2O—4KAu(CN)2+4KOH氰化法基本工艺有渗滤法堆浸法搅拌氰化法氰化法——脉金矿渗滤法是氰化法的早期方法，适用于粗粒矿石，不允许物料中有粘土和矿泥等。渗滤法是使氰化液自然地或强制地渗过矿粒层，使液固相接触，达到溶金的目的。渗滤法的设备是渗滤槽，槽的形状有圆柱形、长方形和正方形，容量一般为75～150t，有的高达800t。渗滤法的操作有两种方式，即间歇式和连续式。采用渗滤法时金的提取率可达85%～90%，药剂的消耗量通常是每吨矿砂消耗NaCN0.25～0.75kg，石灰1～2kg或苛性钠0.75～1.5kg。渗滤法设备简单、成本低，缺点是提取率不高，生产率低，往往用于处理低品位矿或尾矿。渗滤法——氰化法——脉金矿堆浸过程实际上与渗滤相似，差别是堆浸不在槽内而在露天进行。堆浸的流程主要有以下几步：堆浸台堆浸台即底垫，要求它不透水，以防止渗透的损失与污染，做底垫的材料主要有热压沥青、混凝土和塑料等。要求场地有一定的强度，以承受整个矿堆的重力。场地平坦，有2%～7%的坡度，以便排液。垒堆在底垫上布矿。要求矿块均匀，矿堆松疏，能均匀的通过氰化物溶液而不产生沟流。堆浸的矿石常为5～20mm，有时可达100mm，矿堆高度一般为3～6m。喷淋氰化物溶液用管道输送到矿堆上，通过喷头向矿堆提供浸出液，喷头孔径约2～3mm，氰化液浓度(w)一般为0.05%～0.1%，pH=10～11。喷淋一般采用间歇进行，以利于空气进入矿堆，堆浸的保护碱用NaOH。从垫层上流出的含金液（贵液）通过排液沟进入贵液贮池。堆浸过程包括：筑堆、喷淋、洗液、排放和卸料，所需总时间为30～90昼夜，金的回收率一般不超过50%-70%，堆浸工艺简单，投资少，费用低，可用来处理含金为1～2g/t的贫矿、尾矿等。堆浸法——氰化法——脉金矿堆浸法——氰化法——脉金矿搅拌氰化是将矿石或精矿经细磨浓缩后，在搅拌浸出槽中进行氰化浸出。在搅拌氰化法中，矿石细磨，使金粒暴露充分，强烈搅拌使反应剂向金表面扩散，加上浸出过程中矿浆充气好，所以与渗滤和堆浸相比，搅拌氰化法有反应速度快和提取率高的优点。搅拌浸出的工序分别是：磨矿、浓缩、浸出。搅拌氰化法——氰化法——脉金矿磨矿矿石细磨的程度取决于金的粒度浓缩矿浆很稀（液固比5：1），浸出前要浓缩矿浆至（1.5～1）：1。浸出搅拌浸出有两种操作方式：间断式浸出和连续浸出。浸出设备主要有三种类：机械搅拌浸出槽:空气搅拌浸出槽:空气机械联合搅拌浸出槽:搅拌氰化法——氰化法——脉金矿固液分离浸出后的矿浆由含金溶液（贵液）和尾矿组成，实现固液分离往往采用倾析法和过滤法。倾析法将浸出的矿浆倒入倾析槽，在槽中固体颗粒沉淀，清液用倾析或溢流放出送去沉金，连续倾析法在浓缩机中进行。过滤法过滤用多孔过滤隔板，借助抽真空，实现液固分离。设备主要是真空过滤机，操作也分间歇式和连续式。搅拌氰化法——氰化法——脉金矿搅拌浸出法——氰化法——脉金矿从氰化液中回收金银的方法有：锌置换、活性炭吸附、离子交换树脂吸附、铝置换、电沉积和萃取法等。工业上成熟的工艺：锌粉置换：优势地位活性炭吸附法：发展迅速离子交换树脂法：一定范围内应用氰化液回收——氰化法——脉金矿在工业生产中炭吸附工艺按浸出与吸附的组合方式可分为炭浆法和炭浸法。炭浆法是在氰化浸出完成后，再进行炭吸附的工艺过程，而炭浸法则是浸出与吸附同时进行的。炭浆工艺：吸附、解吸、电解（或电积）。吸附来自浸出的矿浆连续经过几个串联的吸附槽，用活性炭吸附矿浆中的金。影响吸附效率的因素包括：每吨矿浆中炭的浓度、吸附槽数目、炭移动的相对速度、矿浆在吸附段的停留时间和炭的载金量等。通常每升矿浆加炭40克左右，吸附槽4～7个，吸附率99％以上。解吸截金炭的解吸通常采用三种方法：常压解析法在85℃和常压下，用w为1％NaCN和1％NaOH溶液从截金碳上解析金，适用于小规模生产。乙醇解析法在80℃和常压下，用w为1％NaCN和1％NaOH溶液，再加入20％体积的乙醇作解析液，可使解析时间缩短5～6h，但要注意防火。高压解析法用w为1％NaCN和1％NaOH溶液，在160℃和0.35MPa的压力下，解析2～9h。电解解析液是一种纯净的金、银氰化物溶液。金的浓度为300～600g/m3，解析液通过若干个装有数对阴阳极的电解槽，电流密度8～15A/m2，槽压2.5～3.5V，金的沉积率99％以上。氰化液回收——氰化法——脉金矿金虽然以自然金的形式存在于矿石中，但不是以单体游离状态存在，而是与伴生矿物结合在一起，必须将矿石破碎，经磨矿和选矿，然后用冶金方法处理。主要是氰化法。氰化法氰化提金新工艺非氰化冶金方法脉金矿目前世界上新建的金矿中约有80％都采用氰化法提金。如何缩短浸出时间，进一步提高浸出率和降低氰化物消耗，成为探索的新课题。1．辅助催化剂的应用在浸出过程中使用氧化剂(纯氧或过氧化物)。辅助氧化剂的应用被视为优化氰化工艺的最佳技术而在世界各地推广。2．边磨边浸工艺边磨边浸工艺可强化浸出效果，缩短浸出时间。边磨边浸工艺还可用于难浸金矿的处理。3．加温加压氰化浸出工艺优点：溶解迅速，浸出时间仅为15～30min；金浸出率高，可处理难浸金矿石；减少氧和氰化物的损耗。4．降低矿浆粘度通过添加调整剂，改变矿浆的表观粘度，可以改善金的浸出效果。氰化提金新工艺——脉金矿氰化物有剧毒，多年来人们一直试图采用其它物质或毒性小的浸出剂取代它。被开发的浸出剂包括硫脲、氯气、溴、碘、氨、硫代硫酸盐和硫代氰酸盐等。其中较具工业意义的是硫脲和溴。1．硫脲浸金硫脲浸金的研究有数十年的历史，阻碍其工业化的问题有如下几点：药剂耗量高；浸出矿浆为酸性，腐蚀设备；从硫脲浸出液中回收金银困难。由于不具经济优势，目前硫脲法始终限于小规模工业应用，用于处于高品位精矿。非氰化法——脉金矿2．溴化提金溴化提金是所有非氰化法中最具竞争力的工艺。综合评价溴化法和氰化法，溴化法具有六个方面的优势。价格便宜，溴及溴化物价格为1.1～1.5美元/kg，氰化物为1.89～2.2美元／kg;溴化物的浸出率不低于氰化物;浸出速度快，用4h浸出相当于用氰化物浸出24～48h的浸出结果;在低浓度有无毒性和无腐蚀性;药剂可循环使用;可采用氰化法的回收工艺。非氰化法——脉金矿伴生：铜、镍、铅、锌等有色金属的矿物中伴生贵金属，通常铜矿石含金较多，铅锌矿多伴生银，而铂族元素则多与镍矿石共生。捕集：在有色金属的冶炼过程中，贵金属被捕集在冰铜、冰镍、粗铜、粗铅等中间产品中。富集：这些粗金属电解精炼时，由于金、银、铂等比铜、镍、铅等主金属有更正的电极电势值，在电解时，它们从阳极表面落下并富集于阳极泥中。回收：因此，从阳极泥中回收金银，是有色金属共生矿提取贵金属的主要途径。有色金属共生矿阳极泥的成分——有色金属共生矿阳极泥的处理工艺必须满足以下几条标准:最大限度地回收贵金属；彻底分离出少量的有价元素如硒和碲等；保护环境减少污染；节能；滞留的贵金属减少到最小。阳极泥的处理工艺目前主要采用火法处理和湿法处理。阳极泥的火法处理——有色金属共生矿铜阳极泥火法处理主要有以下三个工序：除铜除硒还原熔炼生产贵铅贵铅氧化熔炼除杂铅阳极泥是在铜阳极泥经除铜除硒后加入，一起熔炼生产贵铅。阳极泥的火法处理——有色金属共生矿脱铜脱硒:硫酸化焙烧焙烧在回转窑内进行。铜阳极泥送入不锈钢混料槽，按铜、银、硒、碲和硫酸进行化学反应的理论量的130%～140%左右，配加浓硫酸，搅拌成糊，用加料机均匀送入回转窑内进行硫酸化焙烧。脱硒硫酸化反应完成后，硒生成SeO2挥发，挥发率可达93%～97%。含SeO2和SO2的气体经进料端的出气管进入吸收塔。塔内装水，SeO2溶于水形成H2SeO3并被SO2还原成粉末状的硒，经水洗干燥得wSe为95%左右的粗硒。塔液和水洗液用铁置换后含硒低于0.05g/L，弃去，