氰化

氰化第一节单层脱药一、浓缩的基本原理借助固体颗粒的自身重力的作用，而使矿浆分为澄液和高浓度的沉淀物两个部分，这个过程叫浓缩。在浓缩过程中，悬浮在矿浆中的矿粒由于自身的重力作用向下沉降。在开始沉降的瞬间，矿粒在重力的作用下以加速度下沉，随后由于水的阻力因为矿粒下沉的速度加快而增大，致使加速度逐渐减小，直到水的阻力增大到与矿粒重力相等时，矿粒下沉的加速度也减小，到等于零，于是矿粒便以恒速沉降，这个恒速叫沉降末速。被浓缩的矿浆，如果浓度小，矿粒沉降时可以忽略相互间碰撞和干扰，这叫自由沉降；如果速度大，矿粒沉降时互相干扰，相互由于碰撞、摩擦而产生的机械阻力较大，此时叫干扰沉降；因为除水的阻力外还有一个矿粒间的相互机械阻力，所以干扰沉降的速度比自由沉降的速度要小。这就是为什么在浓度较小的矿浆中矿粒沉降的快，在浓度较大的矿浆中矿粒沉降的慢的原因。二、浮选产品氰化前脱药的目的在对含金矿石浮选氰化时，捕收剂（如黄药、连二磷酸盐）对氰化反应有着不利影响，它们吸附于金的表面形成一层黄原酸金薄膜，而使金表面呈钝态，这种作用大小随捕收剂浓度的大小和它的非极性基长度而增加，随氰化物浓度增加而降低，因此，为使浮选产品得到令人满意的氰化效果，应在保证金等产品的浮选回收率前提下，尽量降低浮选捕收剂用量，产品氰化前必须脱药。三、单层脱药浓密机中加入石灰的目的在高碱性氰化矿浆中，二体钙能促使带负荷的硅泥凝聚，所以为加速矿浆沉淀时可添加石灰做凝聚剂。为了减少硫化矿氰化产物在浸出过程的有害作用，可以在氰化前加入足够的碱，充分搅拌使铁呈不溶性氢氧化铁沉淀析出，从而减少铁对氰化物及氧的消耗。为了保持氰化物溶液稳定性，减少氰化物溶液的化学损失，在氰化物溶液中必须加入适当数量的碱，使其维持一定的碱度，叫保护碱。加碱于氰化物溶液中，使其保持一定的碱性，对氰化过程是必要的，但是如果碱度过高，对金溶液也是不利的，会降低金的溶解速度，并在置换沉淀金时增加锌的消耗量，同时碱度过低，会促使其某些矿物的分解，对金的溶解产生不良影响，特别是使用石灰做保护碱时与积累的过氧化氢形成过氧化钙附着于金的表面形成包裹金，所以PH值控制在11-12范围内。导致PH值下降物质有二氧化碳，补给水中的酸，镁离子、铝离子等金属离子，矿石中各种矿物或硫化矿氧化产物。第二节浸出一、氰化物的消耗根据处理物料的性质，生产工艺和操作条件的不同而变化，有时差别很大。氰化物的消耗和损失主要为以下几种形式：1、氰化物的自身分解，能缓慢分解生成碳酸、甲酸和氨，但很少。2、形成氰化氢而损失在溶液中，根据PH值不同，氰化物可以或多或少的被水解，形成氰化氢，而损失在空气中，同时对车间空气造成不同程度的污染，水解产生的氰化氢的数量与溶液碱度有关。当PH值较低时，产生氰化氢气体逐渐增多，较高时相反。当PH值等于7时，几乎所有的氰化物都以氰化氢形式存在；当PH值等于12时，几乎所有的氰化物都以氰根离子形式存在。3、形成硫化氰酸盐，被处理的矿石中，含有大量的铁、钙、砷、锑等硫化矿物，在氧和氰化物的作用下，能够生成相当数量的硫离子，并进一步与氰化物作用形成硫化氰酸盐。4、在形成金属络离子在氰化过程中，氰化物与矿石中的金属离子作用是金属络离子的主要来源。其次在置换时，金属锌也与氰化物形成锌氰络合物。氰化原矿中，一般含金、银品味较低，用于溶解金、银形成金、银络合物的氰化物是少量的。而消耗中用于形成金属络离子是主要的，占总消耗的大部分。5、矿石的吸附矿石中所含的硅铝酸盐及其它硅酸盐，在碱性介质中会形成胶体二氧化硅或氧化铝，矿石中铁的硫化物也会生成氢氧化铁。这些物质对氰化物有一定的吸附力，使氰化物随固体物料损失于氰化尾矿中。6、机械损失二、影响金浸出的因素1、氰化物及氧的浓度金的溶解速度取决于溶液中氧和氢离子的扩散速度。在金的溶解过程中，首先是消耗金粒周围表层溶液中的氰化物和氧，并使其在表层溶液中的浓度下降。为了使金继续溶解，必须有数量相等的氰化物和氧从邻近的溶液表层扩散到金粒的表面附近。如表层氰化物和氧的浓度不足，则金的溶解速度将会减缓。当氰化物浓度低时，金的溶解速度只取决于氰化物浓度，当氰化物溶液浓度高时，金的溶解速度与氰化物浓度无关，而仅随着氧的浓度而定。所以强化金的溶解过程是以提高氧在溶液中的浓度。当空气压力为7个大气压时，金的溶解速度提高原来的10--20倍，甚至达到30倍，可提高回收率15%。2、温度的影响金的溶解速度是随着温度的升高而增大，在85℃最大。但随着温度的升高溶液的含氧量则降低。实际上提高矿浆温度会引起许多不良影响；如提高贵非金属与氰化物的反应速度；增加碱金属，碱与金属氰化物的水解作用，从而消耗氰化物，另外加温要消耗大量燃料，增加成本，冬季矿浆温度一般维持在15℃--20℃。3、金粒大小及形状影响金粒大小也是决定金溶解速度的主要原因之一。粗金粒（大于70微米）细金粒（70—1微米），微金粒（小于1微米）粗粒金在氰化溶液中溶解很慢，需要很长浸出时间，会拖长浸出过程。细粒金呈游离状态和连生体状态，两种形式，在氰化过程中都会很好的被溶解。微粒金，这类金即使经过强烈的磨矿也不能使其完全暴露出来，其大部分留在矿物中。金粒的形状对金的溶解过程有很大影响。金粒呈薄片状时，投入氰化溶液中的金量与溶解时间长短成直线关系。金粒为球状时，在溶解过程中，随着直径的逐渐减小，而被溶解的金量也逐渐减少，当金粒为不同大小的球体形状时，小球要比大球溶解很慢，如内有孔页的金粒，其表面积逐渐扩大而溶解速度加快。4、矿浆浓度影响在氰化时，矿浆浓度和矿泥含量会直接影响到扩散速度，金粒与溶液和其它矿物的接触，由于原生矿泥、次生矿泥在矿浆中为一种极难沉淀的呈胶体状态的微粒，有时可长时间呈悬浮状态而使矿浆粘度增大，降低金的溶速并吸附已溶金。浓度越小，粒度越小。氰化溶液中的氰离子向金粒表面的扩散速度就越大，从而能提高金的溶解速度和浸出率，这样虽降低浸出时间，但却增加设备各体积和药品消耗，一般对粒状物料进行氰化时矿浆浓度为33%，对泥质较多的物料，通常在25%以下。5、在金表面生成薄膜的影响在氰化过程中，金的表面会生成阻碍金与氰化溶液接触的各种薄膜，降低金的溶解速度。⑴硫化物薄膜，在氰化溶液中，硫离子浓度只要达到0.5PPM，在金的表面形成一层不溶的硫化亚金薄膜，阻碍金的继续溶解。⑵过氧化物薄膜。用Ca(OH)2作保护碱，使矿浆PH〉11.5时，比用NaOH和KOH对金有显著阻碍作用，这是由于金表面上生成了过氧化钙薄膜。Ca(OH)2+H2O生成CaO+2H2O⑶氧化物薄膜，若在氰化溶液中加臭氧能降低金的溶解速度，因为金的表面上生成一层金的氧化物薄膜。⑷不溶氰化物薄膜。当适当加入铅盐时，对金的溶解有增速效应。这是由于金与铅组成原电池，金在原电池中成为阳极，而金失去电子转入溶液中。反之，当铅盐过量时，则应起阻碍效应。这是由于沉积在金表面的不溶Pb(CN)2薄膜所致。⑸黄原酸金薄膜（同黄药对金浸出影响）6、伴生矿物在氰化过程中的影响采用氰化法从含金矿中提出金银时，石英及硅酸盐等矿物不与氰化溶液发生反应。而各种非金属化合物—硫化物、氧化物、硫酸盐和氢氧化物等，其中大部分与氰化物发生反应，有碍于金银的溶解，降低金银的沉淀效果，使氰化物消耗增大。7、矿石粒度的影响原矿品位相同，但粒度大小不相同的矿石，其浸出速度差别是显著的。粒度越大，其浸出速度越慢，这给浸出作业带来很大影响。生产实践中，磨矿细度越细，金粒暴露的越完全，浸出速度越快，作业时间越短，浸出率越高。一般情况下，粒度组成均匀，极细粒及含量较少的矿石适于粗磨，否则需要全细磨。具体来说，我国浮选精矿氰化浸出时，磨矿细度在-325目占80-95%；金泥氰化浸出时多控制在-325目占60-80%。8、浮选药剂的影响在对含金矿石浮选产品氰化时，硫醇型捕收剂（如黄药、连二磷酸盐），对氰化有着不利影响，他们吸附于金表面形成一层黄原酸金薄膜，而使金表面呈钝态，这种作用大小随捕收剂浓度大小和它们非极性基长度而增加，随氰化物浓度增加而降低。第三节金的洗涤一、洗涤的意义矿石经氰化浸出后，金生成Au(CN)2溶于溶液中，洗涤的目的就是使金溶液与固体分离。含金较低的固体可以废弃或进入下一步处理，而将含金溶液用于金的沉淀。含金溶液的回收是采用各种固液分离技术实现的。在固液分离时要加入洗涤水，而洗涤水一般用置换作业排放的贫液和清水。当处理矿石中有害氰化的杂质较少时，可采用贫液全部返回到浸出作业的流程，此时，一般采用清水作为洗涤水，这样既可提高洗涤效率，又可使氰化尾矿溶液中氰化钠浓度降低，减少氰化钠损失，简化污水处理作业。当处理的矿石中有害杂质较多时，贫液一般不返回到浸出流程中去，而使部分贫液作洗涤水，此时如使用清水作为洗涤水，虽然洗涤效率有所提高，但贫液排放量增加，使贫液中金的损失量增加，降低了总置换率。二、堆浸洗涤堆浸时氰化钠溶液喷淋在矿堆上，浸出后的含金溶液经金沉淀作业后适量添加NaCH，再次喷淋在矿堆上，循环多次，直至氰化结束。三、渗滤浸出洗涤渗滤浸出结束后，固液分离比较容易完成。因渗滤浸出的物料滤干后所含水份较低，可使每次洗涤效率都高于过滤机或浓密机洗涤效率。缺点周期长。四、多级逆流洗涤被洗涤的矿浆给入第一台浓密机，其排矿给入下一台浓密机，直至最后一级洗涤浓密机的排矿作为氰化尾矿排放。而洗涤水加到最后一台浓密机，并与矿浆逆流向前运动。在多层浓密机组成的逆流洗涤流程中，被洗涤的矿浆给入多层浓密机的上层，最后由下层排出。洗涤水则给入下层，含金贵液由上层排出。在多层浓密机内被洗涤的矿浆和洗涤水也是逆向流动的。五、过滤洗涤采用过滤洗涤流程时，通常用真空过滤机从氰化矿浆中分离出含金溶液，这时把浸出后的矿浆给入真空过滤机，靠真空泵产生的吸力，使含金溶液穿过滤布被回收，滤饼加入洗涤水经充分搅拌调浆后，在给入下一段过滤机进行洗涤。六、联合洗涤由多台单层浓密机（或多层浓密机）与过滤机可以组成联合洗涤流程。前面几级为浓密机逆流洗涤，后面几级为过滤机（压滤机）洗涤，过滤机（压滤机）排出的滤液作为洗涤水可返回到前面的几级逆流洗涤。七、影响洗涤效率的因素根据洗涤效率计算公式可知，影响洗涤效率的因素有洗涤级数，给入洗涤作业的矿浆浓度，每级洗涤排矿的矿浆浓度，洗水量，洗水含金品位等。1、洗涤级数：洗涤率随着洗涤级数增加而明显提高。2、洗水比对洗涤率影响：无论是逆流洗涤还是过滤洗涤和板框压滤洗涤，随着洗水量的增加，洗涤效率明显增加。3、各级排矿液固比对洗涤效率的影响：随着逆流洗涤各级洗涤浓密机的排矿浓度的提高，洗涤效率有所提高；随着滤饼的含水量增加，过滤（压滤）洗涤效率也随之降低。4、固液比（或矿浆浓度）对洗涤效率的影响：降低给入第一级洗涤的矿浆浓度，可以提高第一级洗涤效率，以及总洗涤效率。5、洗水含金品位对洗涤率的影响：当以贫液作为洗水加入洗涤作业时，贫液品位越高，置换效率降低，洗涤效率成比例下降。八、提高洗涤效率的措施1、处理量一定时，增加洗水量，可以提高洗涤效率。但当洗水过量时，会使洗涤浓密机的溢流跑浑，贵液量增加，贵液含金品位降低，给净化和置换作业带来困难。2、降低浸出作业的矿浆浓度，可提高洗涤效率，但浸出作业矿浆浓度降低，将缩短浸出时间，增加NaCN消耗和氰化成本。3、降低洗水（贫液）的含金品位，不但可以提高置换效率，同时也可以提高洗涤效率。用清水作洗水，可以明显提高洗涤效率，但由于降低了贵液中NaCN和石灰浓度，会给置换作业带来不利的影响。4、适当提高各级洗涤浓密机的排矿浓度，降低滤饼的水分可以提高洗涤效率。但如果浓密机的排矿浓度控制过高，会使浓密机内沉降层高度增加，容易造成溢流跑浑等事故。5、为提高洗涤效率，要尽量避免对最后一级洗涤（尤其多层浓密机）采用间断排矿的方法，使排矿浓度提高。因为，当多层浓密机下层停止排矿，而给矿没有停止时，将使分配箱的各层水位提高，下层浓密机的沉降层高度增加，而上一层浓密机排矿没有充分洗涤就进入了沉降层，致使下层排矿中液体含金品位增高，排放的氰化尾矿中液体含金量增加，洗涤效率降低。当下层大量排矿时，分配箱水位下降，上面几层