卤素的化学性质十分生动,它易取得电子而成负离子,可直接和金属化组成盐类,是最强的氧化剂之一。如氯能和H2、Na、Fe、Sb、Pt、Au等直接化合生成氯化物,而广泛应用于冶金工业中。除氯外,人们在寻求无浸金药剂方面临水产生了稠密的爱好。在卤化物浸金的研讨中,已广泛研讨过的氧化剂还有水和,络合剂有氯化钠、化钠、氯化铵和氢氧化铵等。但运用Br2作氧化剂,因其耗费量大、本钱高,一般不宜用于直接处理硫化矿石和精矿,而需进行预先氧化处理后再用Br2浸出金。
据报道,一种以食盐为主、参加适量增加剂的无毒浸金试剂现已研讨多年。实验证明,在常温(5~35℃)、常压和矿浆天然pH条件下,经0.5~2h浸出,可使矿石中金的浸出率到达90%~97%。研讨者曾用此法对黄金洞、龙水、河台和万庄四个金矿的矿样进行了实验,金的浸出率别离为90%、95%、96.9%和97%。且浸出进程简略,工艺流程短,不需杂乱设备,乃至可土法上马。
一、氧化矿的浸出
李希明等别离探究了HCl-NaCl系统和NH4OH-NaCl系统对氧化矿石中金和银浸出的可行性。经过不同氧化剂浓度、温度、固液比、浸出时刻以及不同氧化剂对金、银浸出率的影响,别离探究了伊犁河区域氧化矿石中金、银浸出的最佳条件。在HCl-NaCl系统中,如氧化剂挑选恰当,金和银的浸出率可别离达96%和98%。而选用NH4OH-NaCl系统,则可优先挑选性浸出银,使大部分金留于浸渣中。
文献报遭的另一实验,是选用NaCl150~300g∕L和Ca(OCl)22.5~3g/L的混合液,在最佳条件下,可使矿石中90%的金、银转入浸出液中。此法不需耐酸设备,也不运用。
前西德专利(DE Pat.,No.342446A1, 1985)介绍了一种Br2和NaCl(或NaOH、NaBr、NH4Cl等)混合试剂。当用Br21%(V/V)和NaCl10%(W/V)组成的pH3.4溶液,在17℃溶解表面积为100cm2的金片,其溶解速度为256mg∕cm2·h,约相当于浓溶金速度的五倍。将此溶剂用于测定矿石中的金时,一个含金9.8×10-6的矿样,参加样重2倍的0.4%(V∕V) Br2和10%(W∕V) NaCl试液,在室温(16℃)下振动30min,弄清浸液中测得金为9.4×10-6,金浸出率96%。
取含金4.1×10-6、Cu450×10-6、粒度+0.417mm(35目)12.4%、0.417~0.088mm 27.9%、-0.088mm(170目)59.7%的含金矿石试样,置于聚乙烯容器中,参加试样重2倍0.4%(V∕V)Br2和10%(W∕V) NaCl的pH1.3溶液,将容器密封,在室温(15℃)于40r/min的摇瓶机上旋转15min,金的浸出率87.8%。若将此矿样选用惯例重选-化浸出,金的浸出率虽可达88.1%,但浸出时刻需24h。
当用于粗粒氧化矿的浸金实验时,一组矿样是磨碎经过75目筛的,另一组是未经磨碎的。运用0.4%(V∕V) Br2和0.4%(W∕V) NaOH的pH7.4溶液,在室温(16℃)和上述相同条件下浸出60min,两组试样金的浸出率均为100%
二、硫化矿的浸出
金牛山金矿含碳硫化矿,进行水浸出的试样为含金32.50g/t的精矿,每次称取精矿粉10g置于瓷烧舟中,在600~650℃焙烧1h脱除碳和硫。取出冷却后移入聚乙烯溶样瓶中,按实验选定的最佳条件,参加NaCl 1g,20%Br210mL,加盖密封静置12h以上,金的浸出率达99%以上。若此精矿不经预先焙烧,金的浸出率简直为零。
浸出液中金的收回,在参加HCl5mL(相当于HCl浓度33%)选用活性炭吸附;或许参加HCl1ml(相当于HCl浓度10%)选用泡沫塑料吸附(预先用稀HCl对泡塑浸洗可进步吸附容量),金的吸附收回率均大于99%。但二者比较,选用泡塑吸附更为优胜,即(1)的存在有利泡塑吸附金;(2)在Pb、Sb、Bi等离子共存的浸液中,泡塑能挑选性吸附金,活性炭则无此挑选性;(3)泡塑吸附速度快,操作简略,解吸简略;(4)酸度低,可削减酸耗。
从载金泡塑上收回金可选用如下办法:
(一)灰化法。将载金泡塑参加炉中于650℃灼烧使之灰化,所得含海绵金灰渣用溶解,再加复原剂复原金。
(二)钠解吸法。将载金泡塑用自来水冲刷至中性后,用0.05%Na2SO3在70~80℃进行解吸,再用复原剂从解吸液中复原金。
(三)解吸法。载金泡塑在常温下用解吸金,解吸液经蒸馏收回,残渣即为金粉。
实验者引荐用于硫化矿工业出产的流程包含:金精矿在600~650℃焙烧1~2h,焙砂的浸出选用机械拌和的硬质塑料槽或衬塑料的水泥槽。含金低的焙砂可选用单槽间歇浸出,含金高于100g∕t的焙砂选用阶梯式浸出槽进行3级接连浸出。浸出贵液加酸酸化后,操控必定流速使其经过充填泡塑的吸附柱进行吸附。载金泡塑先用2%HCl液洗刷除掉杂质,并用自来水冲刷至中性后,再用钠分次进行解吸,产出不同含金浓度的解吸液,并用复原剂从解吸液中复原金。
三、低硫碳酸盐氧化矿的提金研讨
紫木凼金矿为低硫(1.04%)碳酸盐(C≈8.26%)型氧化矿,矿石中尚含有机质和单质碳0.082%。鉴于该矿含硫及其他复原物质较少,中科院化工冶金研讨所曾企图选用水直接浸出原矿,以替代矿石的浮选、焙烧和化浸出工艺流程。实验中曾选用一般的拌和办法浸出2~3d,矿石中大部分金投被浸出。后改用浸泡法,经浸泡15~20d,金的浸出率到达88.2%~94.1%。
浸泡实验是在室温下进行的。矿样粒度70%-0.074mm(200目),每个试样取矿样40g,置于500mL三角瓶中,按不同固液比和增加不同浓度的与化物摇匀,盖上塞静置,每天摇摆1~2次,并用甘电极丈量使电位保持在0.8V。
其间,16号试样选用固液比1∶2(W∕V),Br20.1mL∕g矿,NaBr 1.0mol/L,浸泡时刻460h,金的浸出率88.2%,渣含金0.4g/t。将此浸渣进行热差分析,其放热峰消失,证明化浸出后硫化物已被氧化。再将此渣进行化浸出,渣含金又降至0.2g/t。总浸出率达94%。
试样35号化浸出提金后的贫液,经补加和化物再用于浸泡44号矿样,在固液比1∶5(W∕V),Br20.077mL/g矿,NaBr0.5mol∕L,浸泡484h拌和3h,金的浸出率94.1%,渣含金0.2g∕t。它证明化提金后的贫液回来运用不影响浸出效果。且实验证明,在增加量相一起,增大固液比,下降浸液中的浓度有利于浸出作业。
化法浸出贵液中金的收回办法,有些文献中指出可用溶剂萃取、离子交流、不溶阳极电解、金属置换、化学沉积、活性炭吸附等办法。B.佩西克(Pesic)等在研讨活性炭从演化物溶液中吸附金后指出:金主要以AuBr4-形状吸附于活性炭上,只要在高浓度金的溶液中炭上才会沉积出单质元素金。但据胡洁雪等人的研讨,选用活性炭吸附,不管从高浓度金的化液中,仍是从低浓度金的化液中,活性炭表面都为黄色物质所包覆,经电子显微镜扫描,这些黄色物质都以单质金状况吸附在活性炭孔穴的边际,很少进入活性炭的孔穴内。经系统研讨证明,选用光华术材厂出产的GH-15型杏核炭从低浓度NaBr溶液中吸附金,炭的载金量可达300mg∕g以上。据此,他们引荐的吸附工艺条件为;溶液含Au10~100mg∕L、NaBr<0.2mol∕L、Fe、Al<0.2g∕L、pH<6,在室温文恰当拌和下,按炭比金0.79∶1mg,吸附时刻4h,金的吸附收回率可达95%以上。作业中操控溶液的pH值是防止OH-与AuBr4-的竞赛吸附。NaBr浓度过大,也会下降炭对金的吸附率。实验用的杏核炭先经稀HCl浸泡20min,去离子水洗至pH-7,再用稀NaOH浸泡3h,去离子水洗至pH-7后,于105℃在烘箱中烘干储存于干燥器中备用。
依据实验调查,实验者以为:活性炭从化物溶液中吸附金,是因为活性炭中含有并吡喃或其他含OH-的功用基,这些功用基中的OH与分散到炭表面的AuBr4-进行交流而被吸附于炭上。且炭中还含有醌/氢醌电对或其他氧化复原电对(如吸附的氧)。吸附在炭上的 AuBr4-与氢醌、并吡喃效果而复原为元素金。
鉴于卤素的生动性(或氧化性)次序为:F2>Cl2>Br2>I2,故Cl2能替代NaBr中的Br-而使化贫液取得再生回来运用。向化贫液中通入使再生时,假定的有用利用率为85%,则用于紫木凼原矿的耗费量为88.9kg∕t矿。按此核算的化法出产费用,虽与选矿、焙烧、化浸出作业流程费用相差无几,但简化了工艺,操作也简略许多,且不必而防止毒害。
化法作业进程中有和气逸出,对人体有激烈影响,并有腐蚀效果,对农作物和植物也有危害,设备有必要防腐并密封。作业进程中特别是浸出初期逸出的气体较多,应在设备上设置带阀门的排气管孔,间歇排出气体,并选用稀碱液洗气,洗液回来运用,以保护环境。
依据实验成果,实验者主张选用密封滚筒式反应器来浸泡原矿,每日只需将反应器翻滚1~2次以拌和矿浆。此种反应器特别适用于小型矿山处理氧化剂耗量少的类型附近的矿石。
据报道,一种以食盐为主、参加适量增加剂的无毒浸金试剂现已研讨多年。实验证明,在常温(5~35℃)、常压和矿浆天然pH条件下,经0.5~2h浸出,可使矿石中金的浸出率到达90%~97%。研讨者曾用此法对黄金洞、龙水、河台和万庄四个金矿的矿样进行了实验,金的浸出率别离为90%、95%、96.9%和97%。且浸出进程简略,工艺流程短,不需杂乱设备,乃至可土法上马。
一、氧化矿的浸出
李希明等别离探究了HCl-NaCl系统和NH4OH-NaCl系统对氧化矿石中金和银浸出的可行性。经过不同氧化剂浓度、温度、固液比、浸出时刻以及不同氧化剂对金、银浸出率的影响,别离探究了伊犁河区域氧化矿石中金、银浸出的最佳条件。在HCl-NaCl系统中,如氧化剂挑选恰当,金和银的浸出率可别离达96%和98%。而选用NH4OH-NaCl系统,则可优先挑选性浸出银,使大部分金留于浸渣中。
文献报遭的另一实验,是选用NaCl150~300g∕L和Ca(OCl)22.5~3g/L的混合液,在最佳条件下,可使矿石中90%的金、银转入浸出液中。此法不需耐酸设备,也不运用。
前西德专利(DE Pat.,No.342446A1, 1985)介绍了一种Br2和NaCl(或NaOH、NaBr、NH4Cl等)混合试剂。当用Br21%(V/V)和NaCl10%(W/V)组成的pH3.4溶液,在17℃溶解表面积为100cm2的金片,其溶解速度为256mg∕cm2·h,约相当于浓溶金速度的五倍。将此溶剂用于测定矿石中的金时,一个含金9.8×10-6的矿样,参加样重2倍的0.4%(V∕V) Br2和10%(W∕V) NaCl试液,在室温(16℃)下振动30min,弄清浸液中测得金为9.4×10-6,金浸出率96%。
取含金4.1×10-6、Cu450×10-6、粒度+0.417mm(35目)12.4%、0.417~0.088mm 27.9%、-0.088mm(170目)59.7%的含金矿石试样,置于聚乙烯容器中,参加试样重2倍0.4%(V∕V)Br2和10%(W∕V) NaCl的pH1.3溶液,将容器密封,在室温(15℃)于40r/min的摇瓶机上旋转15min,金的浸出率87.8%。若将此矿样选用惯例重选-化浸出,金的浸出率虽可达88.1%,但浸出时刻需24h。
当用于粗粒氧化矿的浸金实验时,一组矿样是磨碎经过75目筛的,另一组是未经磨碎的。运用0.4%(V∕V) Br2和0.4%(W∕V) NaOH的pH7.4溶液,在室温(16℃)和上述相同条件下浸出60min,两组试样金的浸出率均为100%
二、硫化矿的浸出
金牛山金矿含碳硫化矿,进行水浸出的试样为含金32.50g/t的精矿,每次称取精矿粉10g置于瓷烧舟中,在600~650℃焙烧1h脱除碳和硫。取出冷却后移入聚乙烯溶样瓶中,按实验选定的最佳条件,参加NaCl 1g,20%Br210mL,加盖密封静置12h以上,金的浸出率达99%以上。若此精矿不经预先焙烧,金的浸出率简直为零。
浸出液中金的收回,在参加HCl5mL(相当于HCl浓度33%)选用活性炭吸附;或许参加HCl1ml(相当于HCl浓度10%)选用泡沫塑料吸附(预先用稀HCl对泡塑浸洗可进步吸附容量),金的吸附收回率均大于99%。但二者比较,选用泡塑吸附更为优胜,即(1)的存在有利泡塑吸附金;(2)在Pb、Sb、Bi等离子共存的浸液中,泡塑能挑选性吸附金,活性炭则无此挑选性;(3)泡塑吸附速度快,操作简略,解吸简略;(4)酸度低,可削减酸耗。
从载金泡塑上收回金可选用如下办法:
(一)灰化法。将载金泡塑参加炉中于650℃灼烧使之灰化,所得含海绵金灰渣用溶解,再加复原剂复原金。
(二)钠解吸法。将载金泡塑用自来水冲刷至中性后,用0.05%Na2SO3在70~80℃进行解吸,再用复原剂从解吸液中复原金。
(三)解吸法。载金泡塑在常温下用解吸金,解吸液经蒸馏收回,残渣即为金粉。
实验者引荐用于硫化矿工业出产的流程包含:金精矿在600~650℃焙烧1~2h,焙砂的浸出选用机械拌和的硬质塑料槽或衬塑料的水泥槽。含金低的焙砂可选用单槽间歇浸出,含金高于100g∕t的焙砂选用阶梯式浸出槽进行3级接连浸出。浸出贵液加酸酸化后,操控必定流速使其经过充填泡塑的吸附柱进行吸附。载金泡塑先用2%HCl液洗刷除掉杂质,并用自来水冲刷至中性后,再用钠分次进行解吸,产出不同含金浓度的解吸液,并用复原剂从解吸液中复原金。
三、低硫碳酸盐氧化矿的提金研讨
紫木凼金矿为低硫(1.04%)碳酸盐(C≈8.26%)型氧化矿,矿石中尚含有机质和单质碳0.082%。鉴于该矿含硫及其他复原物质较少,中科院化工冶金研讨所曾企图选用水直接浸出原矿,以替代矿石的浮选、焙烧和化浸出工艺流程。实验中曾选用一般的拌和办法浸出2~3d,矿石中大部分金投被浸出。后改用浸泡法,经浸泡15~20d,金的浸出率到达88.2%~94.1%。
浸泡实验是在室温下进行的。矿样粒度70%-0.074mm(200目),每个试样取矿样40g,置于500mL三角瓶中,按不同固液比和增加不同浓度的与化物摇匀,盖上塞静置,每天摇摆1~2次,并用甘电极丈量使电位保持在0.8V。
其间,16号试样选用固液比1∶2(W∕V),Br20.1mL∕g矿,NaBr 1.0mol/L,浸泡时刻460h,金的浸出率88.2%,渣含金0.4g/t。将此浸渣进行热差分析,其放热峰消失,证明化浸出后硫化物已被氧化。再将此渣进行化浸出,渣含金又降至0.2g/t。总浸出率达94%。
试样35号化浸出提金后的贫液,经补加和化物再用于浸泡44号矿样,在固液比1∶5(W∕V),Br20.077mL/g矿,NaBr0.5mol∕L,浸泡484h拌和3h,金的浸出率94.1%,渣含金0.2g∕t。它证明化提金后的贫液回来运用不影响浸出效果。且实验证明,在增加量相一起,增大固液比,下降浸液中的浓度有利于浸出作业。
化法浸出贵液中金的收回办法,有些文献中指出可用溶剂萃取、离子交流、不溶阳极电解、金属置换、化学沉积、活性炭吸附等办法。B.佩西克(Pesic)等在研讨活性炭从演化物溶液中吸附金后指出:金主要以AuBr4-形状吸附于活性炭上,只要在高浓度金的溶液中炭上才会沉积出单质元素金。但据胡洁雪等人的研讨,选用活性炭吸附,不管从高浓度金的化液中,仍是从低浓度金的化液中,活性炭表面都为黄色物质所包覆,经电子显微镜扫描,这些黄色物质都以单质金状况吸附在活性炭孔穴的边际,很少进入活性炭的孔穴内。经系统研讨证明,选用光华术材厂出产的GH-15型杏核炭从低浓度NaBr溶液中吸附金,炭的载金量可达300mg∕g以上。据此,他们引荐的吸附工艺条件为;溶液含Au10~100mg∕L、NaBr<0.2mol∕L、Fe、Al<0.2g∕L、pH<6,在室温文恰当拌和下,按炭比金0.79∶1mg,吸附时刻4h,金的吸附收回率可达95%以上。作业中操控溶液的pH值是防止OH-与AuBr4-的竞赛吸附。NaBr浓度过大,也会下降炭对金的吸附率。实验用的杏核炭先经稀HCl浸泡20min,去离子水洗至pH-7,再用稀NaOH浸泡3h,去离子水洗至pH-7后,于105℃在烘箱中烘干储存于干燥器中备用。
依据实验调查,实验者以为:活性炭从化物溶液中吸附金,是因为活性炭中含有并吡喃或其他含OH-的功用基,这些功用基中的OH与分散到炭表面的AuBr4-进行交流而被吸附于炭上。且炭中还含有醌/氢醌电对或其他氧化复原电对(如吸附的氧)。吸附在炭上的 AuBr4-与氢醌、并吡喃效果而复原为元素金。
鉴于卤素的生动性(或氧化性)次序为:F2>Cl2>Br2>I2,故Cl2能替代NaBr中的Br-而使化贫液取得再生回来运用。向化贫液中通入使再生时,假定的有用利用率为85%,则用于紫木凼原矿的耗费量为88.9kg∕t矿。按此核算的化法出产费用,虽与选矿、焙烧、化浸出作业流程费用相差无几,但简化了工艺,操作也简略许多,且不必而防止毒害。
化法作业进程中有和气逸出,对人体有激烈影响,并有腐蚀效果,对农作物和植物也有危害,设备有必要防腐并密封。作业进程中特别是浸出初期逸出的气体较多,应在设备上设置带阀门的排气管孔,间歇排出气体,并选用稀碱液洗气,洗液回来运用,以保护环境。
依据实验成果,实验者主张选用密封滚筒式反应器来浸泡原矿,每日只需将反应器翻滚1~2次以拌和矿浆。此种反应器特别适用于小型矿山处理氧化剂耗量少的类型附近的矿石。