从化浸出贵液中直接电解提金,在一百年前化提金办法面世后不久就有人探究过。1894至1898年间,西门子(Siemns)和霍尔斯凯(Halske)选用铁板阳极和铅板阴极从贵液中电解提金在南非取得运用。因为1894年麦克阿瑟发明晰加铅盐的锌粉置换法取得高的提金功率,才使这种贵重和功率低的电解法逐渐被废止。
鉴于化倾析洗刷、炭浆法、树脂浆法金的收回进程长、本钱高,和现代新技术及新材料、设备的展开,人们又希望能从浸出液和矿浆中直接电解提金,以简化工艺、下降本钱。近二十年,在美国、前苏联、南非等一些产国又广泛进行了“一步法”直接电解提金的研讨,我国近十几年也展开了深化地研讨,并取得了必定的成效。国内外从化浸出液和矿浆中直接电解提金的文献较多,现选几例简介如下。
现代从化矿浆中直接电解提金,一般选用不锈钢或钛板作极板。而从化液中直接电解提金则多运用铜棉、炭纤维之类比表面积大的材料作阴极。据实验,在贵液含金初始浓度348~352mg/L时,每安培·小时钢棉阴极均匀电积提取金、银的总量,比相同电解条件下钛板阴极高2.4倍。
一、化浸出液直接电解提金研讨
加拿大蒂明斯(Timmins)区域多姆(Dome)金矿重选金精矿的化费液,托付道森(Dawson)冶金实验室,运用盐湖城通用仪器有限公司制作的电解槽进行直接提金研讨。成果标明,98%的金、银能堆积在钢棉上,而贱金属几乎没有在钢棉上堆积。
该电解槽容积为1.4m3,每批可处理6800~9000L含金溶液。槽内装入充填0.7m3钢棉的阴极吊框7只和阳极板8块。为使各阴极能均匀荷载金,槽中装置有导流板。电流为250A,贵液以13.51/min的流速闭路循环,每只阴极在槽内的停留时刻为63min。经接连电解9h,实践耗电60kW·h,产出制品金3.4kg。
二、堆浸贵液直接电解提金研讨
为了探究低档次含金化液的电解工艺和参数挑选,长春黄金研讨所对含金低于5mg/L的堆浸液进行了直接电解提金的系统研讨。
实验是在1.832L的圆柱形电解槽中进行的。阳极为不锈钢板,接近槽内壁装置。阴极为内装不锈钢钢棉13g的框,置于槽中心。实验用的堆浸贵液各元素含量为(mg/L):Au4.51、Ag5.02、Cu25.10、Pb<0.5、Zn53.90、Fe2.59、CN-0.032%、SCN-0.0015%。此液含金与我国全泥化和堆浸法出产厂的贵液附近,具有较好的代表性。实验用液4L,在温度25℃、槽电压2.07~4.10V、电流98~800mA(适当阴极面积电流2.13~17.39A∕m2)、溶液闭路循环速度2.5L∕h条件下进行实验,成果如下表。从下表中看出,低档次液中金的电积收回率随槽电压和电流密度的增高而上升。当尾液含金降至某一低点后,会因为某些要素(如介质电阻、浓差极化和其它杂质元素的化学行为等)的影响,而使金在阴极的分出速度大为下降乃至中止。若想进一步下降尾液中的含金浓度,只要进步槽电压下降电流密度才能使金
的分出重新开始,但这样会使出产本钱过高。从出产角度上讲,3号实验尾液含金降至0.4mg∕L,每克金的电解本钱约2元左右停止作业较为经济。且电解尾液还要回来浸出进程再运用,其尾液含金浓度再高一点也是能够的。
表 堆浸贵液直接电解提金实验成果
实验号
1
4
2
3
槽电压∕V
2.07
3.10
3.35
4.10
电流强度∕mA
98
200
325
800
阴极电流密度∕A·m-2
2.13
4.34
7.07
17.39
电解时刻∕min
660
510①
570
300②
尾液含金∕mg·L-1
2.1
1.20
0.82
0.4
金电积收回率∕%
53.44
73.39
81.82
91.13
①延伸至660min、②延伸至420min,金的收回率都没有改变。
另一运用钢棉阴极对含金浓度14.63mg∕L的高档次堆浸贵液进行直接电解提金的实验,是在高浓度NaOH介质中进行的。此实验选用0.372m3电解槽,介质含NaOH 5kg∕m3,在槽电压3.5V、电流浓度20A/kg钢棉、温度10~15℃(室温)、电解液循环速度2.5L/min条件下,经闭路循环电解7h,金的电积收回率到达99.65%,尾液含金0.05mg∕L。将此尾液于上述条件下再循环电解7h,尾液含金可降至0.02mg/L,经二次循环电解金的总收回率为99.92%。
上述实验标明,含金14.63mg∕L的堆浸贵液经一次循环电解(7h),金的提取率就彻底到达了惯例载金炭解吸液电解提金的技术指标。它与活性炭吸附-解吸-电解工艺比照,金的收回率进步4.24%,出产本钱下降36.6%。
三、化矿浆直接电解提金研讨
从含金氧化矿和制酸焙砂化电解矿浆中直接电解提金的实验是在3L长方形电解槽中进行的。槽内装入94%-180目矿料0.7~1.0kg,固液比1∶3,pH10~11。接近槽四壁装置100×75mm的不锈钢极板4块,相邻两块用导线衔接分红两组,别离与电源的正极和负极相连,按对角线组成阴极和阳极。南北极中心距为140mm。在参加NaCN和进行矿浆拌和化浸出1h后,通入电压4V、面积电流60~66A∕m2进行电解。进程中,每0.5h取出阴极刮洗金泥后,再装入槽中持续电解。经8h和10h,阴极金泥中金的电解收回率别离为已溶金量的90.99%和98.68%。
实验还对含金硫精矿化矿浆进行了直接电解提金的比照实验,在与上述附近的条件下,已溶金的电解收回率只达79.36%。
鉴于化倾析洗刷、炭浆法、树脂浆法金的收回进程长、本钱高,和现代新技术及新材料、设备的展开,人们又希望能从浸出液和矿浆中直接电解提金,以简化工艺、下降本钱。近二十年,在美国、前苏联、南非等一些产国又广泛进行了“一步法”直接电解提金的研讨,我国近十几年也展开了深化地研讨,并取得了必定的成效。国内外从化浸出液和矿浆中直接电解提金的文献较多,现选几例简介如下。
现代从化矿浆中直接电解提金,一般选用不锈钢或钛板作极板。而从化液中直接电解提金则多运用铜棉、炭纤维之类比表面积大的材料作阴极。据实验,在贵液含金初始浓度348~352mg/L时,每安培·小时钢棉阴极均匀电积提取金、银的总量,比相同电解条件下钛板阴极高2.4倍。
一、化浸出液直接电解提金研讨
加拿大蒂明斯(Timmins)区域多姆(Dome)金矿重选金精矿的化费液,托付道森(Dawson)冶金实验室,运用盐湖城通用仪器有限公司制作的电解槽进行直接提金研讨。成果标明,98%的金、银能堆积在钢棉上,而贱金属几乎没有在钢棉上堆积。
该电解槽容积为1.4m3,每批可处理6800~9000L含金溶液。槽内装入充填0.7m3钢棉的阴极吊框7只和阳极板8块。为使各阴极能均匀荷载金,槽中装置有导流板。电流为250A,贵液以13.51/min的流速闭路循环,每只阴极在槽内的停留时刻为63min。经接连电解9h,实践耗电60kW·h,产出制品金3.4kg。
二、堆浸贵液直接电解提金研讨
为了探究低档次含金化液的电解工艺和参数挑选,长春黄金研讨所对含金低于5mg/L的堆浸液进行了直接电解提金的系统研讨。
实验是在1.832L的圆柱形电解槽中进行的。阳极为不锈钢板,接近槽内壁装置。阴极为内装不锈钢钢棉13g的框,置于槽中心。实验用的堆浸贵液各元素含量为(mg/L):Au4.51、Ag5.02、Cu25.10、Pb<0.5、Zn53.90、Fe2.59、CN-0.032%、SCN-0.0015%。此液含金与我国全泥化和堆浸法出产厂的贵液附近,具有较好的代表性。实验用液4L,在温度25℃、槽电压2.07~4.10V、电流98~800mA(适当阴极面积电流2.13~17.39A∕m2)、溶液闭路循环速度2.5L∕h条件下进行实验,成果如下表。从下表中看出,低档次液中金的电积收回率随槽电压和电流密度的增高而上升。当尾液含金降至某一低点后,会因为某些要素(如介质电阻、浓差极化和其它杂质元素的化学行为等)的影响,而使金在阴极的分出速度大为下降乃至中止。若想进一步下降尾液中的含金浓度,只要进步槽电压下降电流密度才能使金
的分出重新开始,但这样会使出产本钱过高。从出产角度上讲,3号实验尾液含金降至0.4mg∕L,每克金的电解本钱约2元左右停止作业较为经济。且电解尾液还要回来浸出进程再运用,其尾液含金浓度再高一点也是能够的。
表 堆浸贵液直接电解提金实验成果
实验号
1
4
2
3
槽电压∕V
2.07
3.10
3.35
4.10
电流强度∕mA
98
200
325
800
阴极电流密度∕A·m-2
2.13
4.34
7.07
17.39
电解时刻∕min
660
510①
570
300②
尾液含金∕mg·L-1
2.1
1.20
0.82
0.4
金电积收回率∕%
53.44
73.39
81.82
91.13
①延伸至660min、②延伸至420min,金的收回率都没有改变。
另一运用钢棉阴极对含金浓度14.63mg∕L的高档次堆浸贵液进行直接电解提金的实验,是在高浓度NaOH介质中进行的。此实验选用0.372m3电解槽,介质含NaOH 5kg∕m3,在槽电压3.5V、电流浓度20A/kg钢棉、温度10~15℃(室温)、电解液循环速度2.5L/min条件下,经闭路循环电解7h,金的电积收回率到达99.65%,尾液含金0.05mg∕L。将此尾液于上述条件下再循环电解7h,尾液含金可降至0.02mg/L,经二次循环电解金的总收回率为99.92%。
上述实验标明,含金14.63mg∕L的堆浸贵液经一次循环电解(7h),金的提取率就彻底到达了惯例载金炭解吸液电解提金的技术指标。它与活性炭吸附-解吸-电解工艺比照,金的收回率进步4.24%,出产本钱下降36.6%。
三、化矿浆直接电解提金研讨
从含金氧化矿和制酸焙砂化电解矿浆中直接电解提金的实验是在3L长方形电解槽中进行的。槽内装入94%-180目矿料0.7~1.0kg,固液比1∶3,pH10~11。接近槽四壁装置100×75mm的不锈钢极板4块,相邻两块用导线衔接分红两组,别离与电源的正极和负极相连,按对角线组成阴极和阳极。南北极中心距为140mm。在参加NaCN和进行矿浆拌和化浸出1h后,通入电压4V、面积电流60~66A∕m2进行电解。进程中,每0.5h取出阴极刮洗金泥后,再装入槽中持续电解。经8h和10h,阴极金泥中金的电解收回率别离为已溶金量的90.99%和98.68%。
实验还对含金硫精矿化矿浆进行了直接电解提金的比照实验,在与上述附近的条件下,已溶金的电解收回率只达79.36%。