1、第三篇贵金属冶金Metall.OnPreciousMetals第5章金银冶金5.1概述：密度大、产量小、价格昂贵金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、铱(Ir)、锇(Os)钌(Ru)8个元素统称为贵金属(PreciousMetals)。周期VIIIIB426IronFe3d64s2铁55.84m.p.:153627CobaltCo3d74s2钴58.93m.p:149528NickelNi3d84s2镍58.7m.p.:145329CopperCu3d104s2铜63.54m.p.:1084544RutheniumRu4d75
2、s1钌101.1；12.2m.p.:2500;b.p.:490045RhodiumRh4d85s1铑102.9;12.4m.p:1966;b.p.:450046PalladiumPd4d10钯106.4;12.0m.p.:1552;b.p.:398047SilverAg4d105s1银107.87;10.5m.p.:960.8;b.p.:2210676OsmiunOs5d66s2锇190.2;22.6m.p.:2700;b.p.:550077IridiumIr5d76s2铱162.2;22.5m.p.:2454b.p.:530078PlatinumPt5d
3、96s1铂195.0;21.4m.p.:1769;b.p.:453079GoldAu5d106s1金196.97;19.3m.p.:1063;b.p.:2970金、银与铜位于元素周期表IB族，称为铜族元素；钌、铑、钯、锇、铱和铂位于第VIII族，属于第5、6周期，称为铂系元素（也称为铂族金属）钌、铑、钯称为轻铂族金属；锇、铱、铂称重铂族金属。另外：铂、钯地壳中含量相对于另外四种铂族金属多、应用较广而被称为主铂族金属，另外的四种（钌、铑、锇、铱）称为副铂族金属。5.1.1贵金属的名称由来贵金属的起因是历史形成的传统意识。财富、权利和社会地位的象征。战国（公元前475-前221年）
4、金冠顶高7.1，金冠带直径16.5厘米金冠重1022.4克河北满城发现汉金镂玉衣万历皇冠5.1.2金的发现5000年前,埃及和中国开采并利用金银做饰物；金、银的确切发现年代已经无法考究，因此，金、银也被称为“古代金属”。5.1.3金的物理化学性质5.1.3.1物理性质金原子序数79，原子量109.967;纯金为黄色,俗称黄金，随杂质种类、数量的变化而变。如：银、铂使之变浅黄色；铜使之变深黄色。金粉的颜色为深褐色至黑色。物理性质（续）f.c.c结构。金具有金属中最好延展性。1克纯金可以拉成直径0.001mm、长1000m以上的金丝，也可以加工成0.1微米厚的金箔；但是含Pb,B
5、i,Te,Ge,Sb,As,Snn等杂质时，金的延展性大幅降低，比如含0.05Bi的金甚至可以用手搓成金粒;金的导热导电性能好,次于银、铜，居第三位，电导率为铜的76.7，导热率为铜的74；金的熔点为：1064.4，熔炼温度11001300。此时，金的挥发损失很小（0.010.015），但与熔炼气氛、杂质种类有密切关系。熔炼温度下，金可吸收3746倍自身体积的氢或3348倍的氧，而且，溶解的气体在熔体冷凝时重新析出，造成类似沸腾的现象，直径小于0.001mm的金珠会随气体的喷出而被气流带走造成损失。金的相对密度为19.325.1.3.2化学性质化学活性低；金在水溶液中的电极电
6、位很高，因此，金既不溶于碱也不溶于酸。当有强氧化剂存在时，金溶于某些无机酸，如当有高碘酸、硝酸和二氧化锰存在的条件下，金溶于浓硫酸并可溶于热的无水硒酸中。金溶于王水、氯饱和盐酸，在有氧的条件下，溶于碱金属和碱土金属氰化物的水溶液。金溶于硫脲水溶液（Fe(III)作氧化剂），这是金的提取冶金的基础。金可与卤素化合，也溶于氯水、溴水、碘化钾和氢碘酸中。金的主要化合物(了解)金的原子最外层有一个s亚层电子，而次外层有18个电子(s2p6d10)。这种次外层18个电子的结构在一定条件下可能会失去部分电子，因此，金、银、铜在其化合物中的氧化价不仅仅只是失去1个最外层的s电子，而表现+1价，同时次外层
7、的S、d轨道的电子也可能参与得失而表现为：+2和+3价。金的氧化价为+1价和+3价。金虽然是化学性质极稳定的元素，但在一定条件下仍可制得许多金的无机化合物和有机化合物，如金的硫化物、氧化物、氰化物、卤化物、硫氰化物、硫酸盐、硝酸盐、氨合物、烷基金和芳基金等化合物。浓氨水与氧化金或氯金酸溶液作用可制得具有爆炸性的雷酸金。金在化合物中常呈1价或3价状态存在，与金的提炼有关的主要化合物为金的氯化物、氰化物及硫脲化合物等。氯化物金的氯化物有氯化亚金AuCl和三氯化金AuCl3，它们可呈固态存在，但在水溶液中不稳定，分解生成络合物。金粉与氯气作用生成三氯化金。三氯化金溶于水时转变为金氯酸：2Au
8、+3C122AuCl3AuCl3+H2OH2AuCl3OH2AuCl3O+HClHAuCl4+H2O金易溶于王水中，其反应式如下：HNO3+3HClC12+NOCl+H2O2Au+3C12+2HCl=2HAuCl4氯化物（续）金氯酸(HAuCl43H2O)呈黄色的针状结晶形态产出，将其加热至120时，转变为三氯化金。在140150下将氯气通入金粉中，可获得吸水性强的黄棕色三氯化金，它易溶于水和酒精中，将其加热至150180时，分解为氯化亚金和氯气，加热至200以上时，分解为金和氯气。氯化亚金为非晶体柠檬黄色粉末，不溶于水，易溶于氨液或盐酸液中，常温下，能缓慢分解析出金，加温时，分解
9、速度加快。3AuCl2Au+AuCl3溶于氨液中的氯化亚金，用盐酸酸化时可析出AuNH3Cl沉淀。氯化亚金与盐酸作用生成亚氯氢金酸：AuCl+HClHAuCl2存在于溶液中的金离子可用二氧化硫、亚铁盐、草酸、甲酸、对苯二酚、联氨、木炭及金属镁、锌和铝等作还原剂将其还原而呈海绵金粉形态析出，加热溶液可加速还原反应的进行。金的氰化物金的氰化物有氰化亚金和三氰化金，三氰化金不稳定，无实际意义。氰化物溶液中，金呈络阴离子形态存在于氰化液中：4Au+8NaCN+O2+2H2O4NaAu(CN)2+4NaOH将金氰络盐溶于盐酸并加热时，金氰络盐分解并析出氰化亚金沉淀NaAu(CN)2+HCl=
10、HAu(CN)2+NaCl在加热至50时，HAu(CN)2=AuCN+HCN金化合物在氯化合物溶液或氰化合物溶液中，金几乎均呈络阴离子形态存在，如AuClO2-、AuCl2-，AuCl4-，Au(CN)2-等。氰化液中的金常用锌(锌丝或锌粉)、铝等还原剂将其还原，也可采用电解还原法将金还原析出。硫脲化合物有氧存在时，金易溶于酸性硫脲液中，其反应可表示如下：4Au+8SCN2H4+O2+4H+4Au(SCN2H4)2++2H2O金在酸性硫脲液中呈络阳离子形态存在。汞齐金与汞可以任何比例形成合金，金汞合金称为金汞齐，金汞齐因含金量不同可呈固体或液体状态存在。将金块浸泡在汞液中，且持续足
12、色高低分为纯金、赤金、色金三种。自55年起，总行规定，除中国人民银行总行指定的熔炼厂按照一定的成色、重量、规格标准提炼的金为“成品金”外，其他不论其成色高低，统称杂色金。根据所含杂质金属的种类不同，金又分为清色金和混色金两种。清色金(简称清金)：黄金中只夹杂白银成分的金，不论成色高低，都称为清色金。混色金(简称混金)：黄金内除含有白银外，还含有铜、铅或其他金属的金叫混色金。通常是含银、铜的比较多，含铅和其他金属的较少。根据所含金属成分不同，混金又分为小混金和大混金。小混金，指黄金内除含有银外，并含有少量纯铜，一般含铜0.010.1左右。小混金的颜色比青金微红，不光润，质较硬，掷之有长韵
13、音。大混金，大混金比小混金合铜量多，或含有青铜及铅元素等。根据所含其他金属的成分不同，又分为红铜大混金、青铜大混金、铅混金等。红铜大混金含纯铜量要比小混金多，表面是紫红色，经火烧后，就变为黑色，黑色越重，成色越次，质坚硬，击之有长韵音，磨在试金石上，其紫红颜色非常明显。青铜大混金有两种不同的形成条件：一种是天然形成的，产于金脉矿中，本身就含有青铜的成分；另一种是人为在黄金中加入白银和青铜而形成。青铜大混金，颜色黄青，有宝光，体质较硬，击之有铜音，在试金石上磨时有滑感。含铅混金系生金未经提炼，只经过熔化形成条、块、锭，其所含的铅一般是矿金中自然形成的，不是人为有意掺入的。铅混金成色高者呈灰红
14、色，成色低的呈灰黄色，无光泽。不管成色高低，往往体质发脆，击时易断。纯度及计量方法（了解）黄金纯度，即成色，表示方法如下：百分制：纯金为100计，每10叫做一成，1叫做一色，0.1叫做一点。K制（中文翻译为开制）：国际通用。K是Karae的第一字母，由Carat（克拉）派生。把纯金分成24等分，称24K，每1/24为一K。K制与百分制的换算为：K数除以24乘100。盎司（OUNCE）:国际通用。分金衡盎司、药衡盎司、常衡盎司，其换算为：1金衡盎司31.1035克、1常衡盎司18.35克、1药衡盎司31.103克克拉（Carat）：以非洲、地中海地区的一种角豆树的种子为单位，该树种子质量基本恒
15、定为0.2克左右，故此，1克拉0.2克。克拉也常用于珠宝的计量白色K金，即俗称的K白金：Au-Ag-Cu-Zn合金，容易使人与铂混淆，因为铂俗称白金，但K白金不含任何Pt的成分。除了常见的黄色系K金外，还有彩色系列的K金。颜色K金合金元素颜色K金合金元素亮黄色22Ag5,Cu2,Zn1.33褐色18Pd18.75,Ag6.25金黄色22Ag4.2,Cu4.1蓝色18Fe25亮紫红色20Al6.7灰色18Cu8,Fe17明亮的黄色18Ag9.5,Cu15.5黑色14Fe41.7淡黄绿色18Ag25橙色14Ag6,Cu35.67深绿色18Ag15,Cu6,Cd4红黄色9Ag5,Cu57.5深玫瑰红
16、18Cu25浅黄色9Ag31.0,Cu31.5粉红色18Ag5,Cu20深黄色9Ag11,Cu51.5彩色K金的颜色与合金成分（了解）5.1.4金的用途（了解）被称为“现代新金属”传统：用做首饰、美术工艺、货币的原料、金融储备。敏感材料：是现代发展最快的传感器的基础和核心，在信息技术体系和高新技术、现代工业及人们生活中都占有十分重要的位置，被人形象的喻为“电五官”。电接触材料：贵金属滑动接触材料主要用于航空和宇航仪表中高精密长寿命的各种电接触元件，如绕线电位器的绕组、电刷、导电滑环、整流片、换向片等焊接材料：电镀材料：常用的有金及Au-Co系，Au-Ag、Au-Cd、Au-In、Au-A
17、g-Ni、Au-Co-In等系列。医疗：金的药物中应用最有效的是金诺芬(Auronafin)，即2,3,4,6-四乙酰-D-1-硫代葡糖三乙基膦金，是治疗类风湿关节炎的特效药，且副作用小；牙科材料主要用作充填材料、锤造金属箔、铸造牙冠、镶嵌体、牙桥、假牙托、销钉和钎料。开发了Au(-Ag)(-Cu)-PGM(PGM一铂族金属)、Au-Pt-Pd、Au-Pd-In及Au-Pd-Sn等合金。5.1.5金储量与分布丰度甚少,其质量分数为0.00510-6.根据20世纪90年代初世界主要产金过的黄金矿物资源统计资料，世界黄金资源最丰富的国家是南非，其黄金储量为32500吨，其中已经探明的储量为
18、24000吨，约占世界总量的50%，居世界首位。前苏联：9310美国：7075中国：加拿大：1548澳大利亚：1120加纳：933津巴布韦：778菲律宾：778墨西哥：716中国金矿资源储量为2000t，居世界第七位。根据金矿床特征与区域地质条件，我国金矿资源的主要分布可划分为以下九个成矿区：(1)东北北部砂金矿区：主要有黑河、呼玛、乌拉嗄和桦川一带的砂金矿，属河流冲积砂矿，近年来又找到原生金矿床。(2)燕辽金矿区：包括吉林东部及河北东部的一些金矿床，如夹皮沟、金厂峪、五龙、张家口等金矿，多数为含金石英脉矿床。(3)山东金矿区：这一地区的金矿床储量和产量均居全国第一
19、，有玲珑金矿等含金石英脉矿床，有三山岛、焦家、新城等蚀变花岗岩型大型金矿床。(4)东南地区金矿床：包括湘、桂的脉金。此地区金矿较多，但规模较小，湘西金矿为本区最大。(5)秦岭一祁连山金矿区：本区矿脉成群、品位高、多金属共生，代表性矿山有秦岭、文峪、潼关等金矿。(6)西南地区：金沙江流域及四川盆地的一些河流的砂金矿区、贵州的卡淋型金矿等。(7)台湾金矿区：最有名的为金瓜石金矿。(8)新疆金矿区：自治区北部以及阿尔泰山区的西南部脉金和东南部砂金。(9)西藏金矿区：分布于雅鲁藏布江以南各支流两侧的阶地之中。5.1.6金矿床类型和矿石金矿床分为脉金矿床与沙金矿床.金矿物:(1)自然金形状粒
20、度:+70微米、-701和-1微米。湖南资水中游车峙矿区，重达4.35千克自然金的成因（1）成都生物研究所的研究人员开展了“狗头金”微生物成矿机理的实验研究。他们从孔隆沟金矿的水和土样中分离出细菌、霉菌后发现，这些微生物在生长的初期和中期，善于把可溶态金吸附和聚集在体内形成胶体状，到达生长后期，又把体内的胶状金络离子还原沉淀成自然金。微生物又是群集而生，如此周而复始地进行，日久天长，在有利这种微生物生长环境的地方，从一个小小的金晶核，逐渐聚集成一块自然金块。这就是天然金块形成的原因之一。（2）岩浆活动的冷却产物狗头金等自然块金的质地并不纯净，一般都含有少量其他金属，以含白银最为普遍，其他
21、还有铜、铁、铂等。大的自然块金特别称少，只有极其偶然的机会才能获得。(2)化合物金银矿、银金矿、锑金矿、碲金矿。金矿石类型（1）少量硫化物金矿石（2）多硫化物金矿石（3）多金属含金矿石（4）含碲化金矿石（5）含金铜矿石在自然界中，黄铁矿和石英是金的主要载体矿物。5.2沙金的提取冶金重选法它是在运动的介质(水)中,按照矿粒密度和粒度的差异进行分选的方法.重选设备:跳汰机、摇床、溜槽。混汞法（1）基本原理A、湿润过程B、汞齐化过程（2）混汞作业A、外混汞法B、内混汞法（3）汞膏的处理A、洗涤:除去杂质及重砂B、压滤:帆布织物压滤分离多余的汞C、蒸馏
22、:420800下蒸馏分离回收汞，残余物即为海绵状粗金混汞法提金通常只作为整个提金过程中的一道辅助工序，因为单靠一种混汞法很难把矿石中的金提取干净，通常混汞法提取金的回收率只占2080，取决于矿石性质的不同。混汞法与浮选法、重选法和氰化法一起组成联合提金流程，金的回收率可以达到90以上。混汞提金法设备简单、成本很低，但由于汞的毒性及环境保护的要求日益严格，该法已经限制使用。5.3脉金矿的提取冶金氰化法按处理对象不同：全泥氰化、精矿氰化和尾矿氰化；按回收方法不同：锌置换法（锌丝与锌粉置换）；碳吸附法（碳浆法与碳浸法）；树脂交换法。非氰化法：硫脲法、生物法、氯化法等。5.3.1
23、氰化法（掌握）氰化法是从矿石、精矿或尾矿乃至工业废料中提取黄金的经济而又简易的方法，是氰化物在有氧化剂存在的碱性矿浆或溶液中，从含金物料中选择性地溶解金，使金与其他金属矿物和脉石相分离的一种湿法冶金方法。5.3.1.1氰化浸出的基本原理氰化浸出是矿石或选矿产品中的固体自然金在浸出剂、氧化剂和碱的综合作用下,形成溶于水的金氰络合物Au(CN)-2的过程，也就是固相的金的物相转化过程。金浸出的化学反应式4Au+8CN-+O2+2H2O=4Au(CN)2-+4OH-（掌握）有人认为金的溶解分两步进行：2Au+4CN-+O2+2H2O=2Au(CN)-
24、2+H2O2+2OH-2Au+4CN-+H2O2=2Au(CN)2-+2OH-简单电化学机理金在氰化物溶液中的溶解本质上是个电化学腐蚀过程。图是金在氰化物溶液中的溶解机理。（1）首先是矿石中自然金颗粒内部出现电位不平衡，有电子流动，从而在颗粒表面产生带正电的阳极区和带负电的阴极区。其原电池表示为：CN-Au+FeO2(2)阳极区表面的Au+吸引矿浆中的CN-，使CN-向颗粒表面扩散并吸附，从而形成固体电极，进而产生阳极反应：Au+2CN-=2Au(CN)2-（3）带负电的阴极区吸引矿浆中中心不重合的氧分子，使其向自然金颗粒表面扩散、吸附，
25、同样发生反应：O2+2H2O+2e=H2O2+2OH-H2O2+2H++2e=2H2O(4)固体电极内部腐蚀电流I形成。氰化法的物理化学原理（1）氰化过程的热力学(a)Au++e=AuEa=1.68+0.0591lgaAu+(b)Au(CN)2-=Au++2CN-pCN=19.5+0.5lgaAu+/aAu(CN)2-(c)Au(CN)2-+e=Au+2CN-Ec=-0.58+0.118pCN+0.0591lgaAu(CN)2-(d)O2+2H2O+2e=H2O2+2O
26、H-Ed=0.680.06pH0.03lgaH2O2+0.03lgpO2=0.830.06pH(当aH2O2=10-5M,pO2=1atm时）(e)H2O2+2H++2e=2H2OEe=1.770.0591pH+0.03lgaH2O2=1.620.0591pH(f)O2+4H++4e=2H2OEf=1.230.0591pH+0.01478lgpO2=1.230.0591pH(当pO2=1atm时）(g)2H++2e=H2Eg=-0.06pH0.03lgpH2=-0.06p
27、H（当pH2=1atm）矿浆中aAu+=aAu(CN)2-=10-5M。因为：CN-+H+HCNK=aHCN/aH+aCN-=109.4则：aHCN=109.4aH+aCN-而CN总=aHCN+aCN-CN总=109.4aH+aCN-+aCN-=aCN-(109.4aH++1)=109.4aH+aCN-1+1/(109.4aH+)pCN=9.4pHlgCN-总+lg(1+10pH9.4)25时pH和pCN值对换：pH02468101214pCN11.
28、49.47.45.43.42.32电位pH(EpH)图分析：（a）介质水的稳定区：f线是水稳定上限，g线则为稳定区下限。（b）金的反应行为：a、b线间为金离子Au+的稳定区；b、c线之间金氰络离子Au(CN)2-稳定地存在于水溶液中；a，c线之间则Au处于稳定态。a、b与c线的位置受矿浆pH控制，所以金的氰化浸出速度与pH有关。（c）由图可知，阳极区（负极）的电位Ec是随pH值的增加而变化的。pH值处于09.4之间时，Ec降低；pH=9.4时，Ec值最小；当pH值大于9.4后，Ec基本不变。正极（阴极区）电位不论O2H2O2的Ed还
29、是H2O2H2O的Ee都随pH值的增加而降低。正、负极的电位差（EcEd或EcEe)在pH值为9.4时达到最大值，即浸出动力达到最大值，说明金的浸出速度在pH值为9.4时最高（腐蚀电流I最大）。（d）e线高于f线，说明H2O2可作为氧化剂加快金的浸出速度，而本身被还原为H2O.(e)d线表明，氧或其他氧化剂可保证金的浸出顺利完成。(2)氰化过程的动力学氰化过程属于典型的扩散控制过程见图。动力学分析O2和CN-向金粒表面的正扩散是由浓差引起的，它服从于菲克定律：dCN-/dt=DCN-/A2CN--CN-idO2/dt=DO2/A1O2-O
30、2i式中dCN-/dt和dO2/dtCN-和O2的正扩散速度，mol/s;DCN-和DO2CN-和O2的扩散系数，cm2/s;CN-和O2溶液内部（有效边界层外）CN-和O2的浓度，M；CN-i和O2i金表面处的CN-和O2的浓度，M；A2和A1阳极区和阴极区的表面积，cm2；能斯特界面层的厚度，cm。由于金粒表面上的吸附和化学反应非常快，所以CN-i和O2i趋于零，则有：dCN-/dt=DCN-/A2CN-dO2/dt=DO2/A1O2根据金的反应方程式，当反应达平衡时金的浸出速率：T=2dO2/dt=1/2dCN-/dt
31、即2DO2/A1O2=1/2DCN-/A2CN-因为与水相接触的金属总面积A=A1+A2代入，得：T=2ADCN-DO2CN-O2/DCN-CN-+4DO2O2当氰化物的浓度相对于氧的浓度很低时，分母的第一项可以忽略不计，则可简化为：T=1/2ADCN-CN-/=K1CN-式中K11/2ADCN-/说明当氰化物浓度很低时金的浸出速度取决于氰化物的浓度。当氧的浓度相对于氰化物的浓度很低时，分母的第二项可以忽略不计，则可简化为：T=2ADO2O2/=K2O2式中K22ADO2/说明当氧
32、浓度远低于氰化物浓度时金的浸出速度仅取决于氧的浓度。但当金的溶解速度既取决于氰化物浓度又取决于氧浓度时，即：当DCN-CN-=4DO2O2，CN-/O2=4DO2/DCN-时，溶解速度达极限值。已知1827之间CN-和O2的扩散系数的平均值分别为1.8310-5cm2/s和2.7610-5cm2/s,则有：CN-/O2=42.7610-5/1.8310-5=6结论:矿浆或溶液中的氰根和氧的浓度比值达6左右时,可使金的溶解速度达极限值,单一增加其中之一的浓度也不可能再增加金的溶解速度.实验结果:CN-/O2在4.67.4之间,浸出
33、效果最佳,这与理论计算值是相符合的.(3)影响氰化速度的因素(a)pH值生产实践中必须保持矿浆pH值在10.511.0之间；保证适宜pH值，防止HCN的生成；水解沉淀铁矿物。称为保护碱。(b)氰化物和氧的质量浓度在室温和大气压下，浸金的最佳游离氰化物质量分数为0.01%.由于杂质存在,生产中氰化物的质量分数为0.020.05%.氧的质量浓度主要是氰化过程中充入大量空气,有时在渗氧或高压下进行.(c)搅拌速度溶金过程在大多数情况下具有扩散的特征，扩散速度可以随搅拌速度的提高而提高，为了提高溶解速度，往往采取激烈的搅拌速度。(d)温度一般控制在室温。(e
34、)金粒的大小和形状70100微米的细粒金氰化效果好；小于1微米不能用氰化法回收；粗粒金用重选法。浑圆状浸出速度慢。(e)矿浆粘度5.3.1.2氰化法工艺实践氰化法提金的工艺流程图如下：在此流程中，方案I使用于含有粗大金粒矿石；方案II为浮选氰化法；方案III为全泥氰化法。大粒状金浮选氰化全泥氰化浸出药剂A、氰化物分两类：有机氰化物和无机氰化物。KCNNaCNNH4CNCaCN氰熔体。剧毒，微量即可置人于死地。应用最广的为氰化钠。使用：氰化钠常在调节槽中加水配成1020%的溶液，然后再根据生产要求添加到浸出系统中去。4Au+8CN-+O2+2H2
35、O=4Au(CN)2-+4OH-（掌握）B、氧化剂氧气，氧在水中的饱和含量为8mg/L。其他有：H2O2，溴化物等。C、保护碱NaOHKOHCa(OH)2CaO生产上用CaO，保持矿浆pH值为10.511.0。操作方法渗滤法、堆氰法、搅拌浸出法。（1）搅拌浸出法：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。工艺流程见图。搅拌浸出优点：反应速度快、提取率高。搅拌浸出工序：磨矿、浓缩、浸出。通常粒度范围是-0.074mm，液固比（1.51):1,氰化物的质量分数为0.010.1%或0.020.05%,CaO质量分数0.010.03%，充气
36、下搅拌24小时以上,金溶解率大于95%.洗水旋流器、浓密分离设备常用于细粒物料选别前的分级及脱泥，在磨矿回路中作检查分级和控制分级用。它是当前细粒物料分离比较有效的设备。浸出设备主要有三种类型:机械搅拌浸出槽采用螺旋桨、叶轮和涡轮搅拌装置搅拌。优点：搅拌均匀而强烈，缺点：动力消耗大。空气搅拌浸出槽利用压缩空气搅拌矿浆，在槽内装有各种类型的空气提升装置。优点：设备构造简单、费用低、便于操作、适于连续工作。缺点：附加空气压缩设备。空气机械联合搅拌浸出槽装有空气提升器和机械耙。优点：动力消耗少、容积大，用于大型氰化厂。（2）固液分离浸出后的矿浆由含金溶液（贵液）和固体残渣组成，实现固
37、液分离用倾析法和过滤法。倾析法在浓缩机中进行；过滤法在真空过滤机或板框压滤机中进行。堆浸与就地浸出浓密分离板框压滤机主机由两根横梁，其两端分别固定在止推板和液压缸座的两侧面，构成机架。在左右横梁上垂直搁置、依次排列着由滤框组成的若干滤室；并可沿横梁作水平方向移动。压紧板与活塞杆铰接。由液压缸活塞驱使前后移动，压紧滤框、滤板，达到液压工作压力后，旋转锁紧螺母锁紧保压。再关闭电机，即可进料过滤。堆浸与就地浸出5.3.1.3金的回收从氰化物溶液中回收金的方法有活性炭吸附、锌置换、离子交换树脂吸附、电沉积和萃取法。（1）活性炭吸附法活性炭吸附法采用活性炭作吸附剂。密实的含碳物质，如煤、椰壳、果
39、40克，吸附槽47个，吸附率99%以上。C、解析。常压解析法：在85的常压下，用NaCN和NaOH各1%的溶液从载金炭上解析金，适用小规模生产。1952年美国扎德拉发明的著名方法。酒精解析法：在80和常压下，用NaCN0.1%和NaOH1%溶液，再加入体积分数为20%的酒精作解析液。美国矿务局的海宁发明的方法高压解析法：用NaCN1%和NaOH1%溶液，在160和0.35MPa的压力下，解析29小时。美国矿务局的波特发明南非英美公司法（A.R.R.L法）：在解吸柱中采用0.51个炭体积的热（93110）10NaOH溶液（或5NaCN2NaOH溶液）接触26小时，
41、水进行骤冷。贵液提金的方法（1）电解。解析液是一种纯净的金、银氰化物溶液。金的质量浓度300600g/m3,解析液通过若干个装有数对阴、阳极的电解槽，电流密度815A/m2，槽压2.53.5V,金的沉积99%以上。（2）锌置换法在氰化物溶液中，锌的标准电位为-1.2V而金为-0.68V，反应式为：2Au(CN)2-+Zn=2Au+Zn(CN)42-K=1.01023A、锌置换操作。锌丝置换法：把锌丝放在沉淀箱中，让含金液流经沉淀箱，发生置换反应。每产生1克金消耗锌420克。锌粉置换法:锌粉比表面积大，效率比锌丝高得多。B、金泥处理。火法工艺处理：酸
42、溶、焙烧、熔炼。5.3.2非氰浸金方法氰化法缺点:污染环境、浸出速度慢、对含铜、砷和锑的金矿用氰化法很困难。主要方法：硫脲法、硫代硫酸钠法、水氯化法、溴化物法。5.4生物法处理难处理金矿难处理金矿的概念：用常规方法难以达到有效提取的金矿石。5.4.1难处理金矿的基本特征难处理金矿的类型矿石种类难处理的原因微粒浸染状金矿石金呈微粒分布在石英脉石或硫化物中，磨矿困难，难于使金充分暴露而氰化含铜金矿氰化物消耗高，在金粒表面形成二次膜，阻碍溶解，氰化物溶液疲劳快含锑金矿在金粒表面生成致密的薄膜，明显减慢金的溶解速度碳质金矿已经溶解的金被碳吸附，提取不出来黏土质金矿氰化浸出的矿浆
43、过滤性差，已经溶解的金及氰化物明显地被泥质矿物吸附含铁金矿金粒表面生成氢氧化铁膜，使金溶解难以进行金矿难处理程度分类浸出率/%难处理程度95100易浸8095轻度难浸5080中度难浸050高度难浸5.4.2细菌氧化-氰化浸出处理硫化物包裹金矿在矿浆中加入微生物，这种含有酶的微生物是氧化过程的生物催化剂。它分解黄铁矿和砷黄铁矿，用反应式表示为：2FeS2+7O2+2H2O=2FeSO4+2H2SO42FeSO4+2H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+2H2O2FeAsS+3H2O+6.5O2=2H3AsO4+2FeSO4(1)细菌种
44、类高铁硫杆菌。可生长在高酸度、高铁离子、35的无营养环境中，它具有强烈分解硫化物矿的能力。兼性嗜热菌。在50下氧化铁和金属硫化物。枝嗜热菌。在50下氧化分解硫化矿物。其中高铁硫杆菌效果最好，将黄铁矿、砷黄铁矿中的硫化物、硫酸亚铁和硫磺氧化成硫酸高铁和硫酸，并依赖氧化过程中释放出来的能量将空气中的二氧化碳用作碳源来合成菌体进行繁殖。（2）细菌氧化机理A、细菌催化氧化B、复合酶氧化铁硫杆菌在生产过程中，复合酶（铁氧化酶和硫氧化酶）能够催化矿物晶格中的离子的氧化反应，使晶格受到破坏，生成硫酸高铁。硫酸高铁Fe3+本身是一种强氧化剂，它会强化硫化矿分解，于是形成了连续的矿物分解过程
48、0.05mgHCN可致人死亡。氰化物的毒害作用氰化法生产金的过程中，氰中毒主要来自氰化液在充气、加热和酸作业时放出的HCN气体、氰化物粉尘和含氰废液。我国政府规定含氰废水中氰的排放浓度要小于0.5mg/L,HCN气体在车间空气中的最高允许含量为0.3mg/m3。世界卫生组织制定的饮水标准0.2mg/L.氰化厂产出的大量脱金贫液，称为含氰废水。处理方法：（1）直接返回有关作业循环使用（2）含氰废水净化净化方法：酸化法、漂白粉法、液氯法、电解法、生物处理法。液氯法：在碱性条件下，通入氯气氧化分解氰化物，反应如下：CN-+Cl2+2OH-=CNO-+
49、2Cl-+H2OCNO-+Cl2=2CO2+N2+6Cl-+2H2O3Cl2+6FeSO4=2Fe2(SO4)3+2FeCl3(3)氰化物的再生回收含氰废水中的氰根可采用硫酸硫化回收。原理是：用硫酸或二氧化硫将含氰废水酸化至PH=23，污水中的氰根转化为HCN。HCN在高于其沸点26.5和空气流作用下,呈气体逸出,经碱吸收,可使氰化物的质量分数达到2030%.再生处理设备有:混合塔淋洗塔气水分离器吸收塔.黄金精炼黄金精炼主要有高温氯化精炼法、化学还原精炼法和电解精炼法高温氯化精练适于处理杂质含量较高的粗金（Au60%为宜）。原理:利用杂质金属能够被氯
50、气氯化，而金基本不被氯化的特点使杂质与金分离。过程：将含大量Ag及Cu、Zn、Pb、Bi等贱金属杂质的粗金，在有排烟吸收装置的电炉或坩埚炉中，用黏土坩埚（外套石墨坩埚）熔化，表面覆盖一薄层低熔点硼砂，控制温度在1250左右，用刚玉管插入熔融的金中，然后通入氯气，使贱金属氯化生成低熔、沸点的氯化物而挥发（Cu、Pb、Zn、Bi氯化物的沸点均低于1250），氯化银的沸点越为1564，浮在金熔体表面，精炼完成后可很方便地将其倒出而与金分离。经氯化精炼的金用硝酸/氨水洗涤后熔化、注锭，品位一般为99.6%，含银小于0.35%，其它贱金属小于0.05%。化学精炼法化学精炼法包括硫酸浸煮、硝酸分银法
51、、王水分金法和化学还原法。硫酸浸煮法主要用于金含量小于33、铅含量小于0.25的金银合金。浸煮前先将合金熔淬成粒或铸（碾压）成薄片，置于铸铁锅内，分次加入浓硫酸，在100180下搅拌浸煮46小时以上，银及铜等转入浸液中。浸煮料浆冷却后倾入衬铅槽中，加23倍水稀释后过滤。滤渣用热水洗涤，然后加入新的浓硫酸浸煮，经反复浸煮洗涤34次。最后产出的金粉经洗涤，烘干，金含量可达95以上。硝酸分银法硝酸分银法适用于金含量小于33的金银合金。分银前将合金淬成粒或压成片，分银作业在带搅拌器的耐酸搪瓷反应罐或耐酸瓷槽中进行。加入碎合金后，先用水润湿，再分次加入1：1稀硝酸。加酸不宜过速，以免引起溶液外溢。如
52、溶液外溢可加少量冷水冷却。反应在自热条件下进行。加完全部酸后，若反应很缓慢则可加热以促进溶解。当液面出现硝酸银结晶时，可加适量热水稀释溶液，使浸出作业继续进行。一般条件下，逐步加完硝酸后，反应逐渐缓和时，抽出部分硝酸银溶液，重新加入新硝酸，经反复浸出23次，残渣洗涤烘干后，在坩锅内加硝石熔炼造渣，可得纯度达99以上的金锭。浸液经铜置换以回收银，铂族金属（铂、钯）也一起进入海绵银中。王水分金法王水分金法适用含银小于8的粗金。一般使用浓王水，1份工业硝酸加34份工业盐酸。配制王水在耐烧玻璃或耐热瓷缸中进行，先加盐酸，在搅拌下缓慢加入硝酸。反应强烈，放出许多气泡并生成部分氧化氮气体，溶液颜色逐渐变
54、电解。Au从阳极上被氧化而溶解呈Au3+的离子形式进入溶液，然后在阴极上被还原而以纯金属态沉积析出。阳极中的Pt和少量的Pd等铂族金属元素与金同时溶解但因为不能在阴极析出而在电解液中逐渐积累金的二次资源及其综合利用从含金废液中回收金处理氰化含金废液一般采用金属锌丝、块置换法；处理含金氯化废液采用铜丝、铜霄置换法；处理王水含金废液除了采用锌置换法外，还可以用其它还原剂（如亚铁离子）沉淀金。另外，这些含金废液也可以用活性炭吸附法、离子交换吸附法或萃取法等回收富集。处理各种含金洗水原则上可采用金属置换法或还原剂还原法回收金，但因金含量低，采用活性炭吸附法或离子交换吸附法回收金更适宜。处理含金废电镀液除可采用锌置换法外，还可采用电解沉积法回收金。含金固体废料中金的回收电子工业、电镀工业和冶金工业等含金废料都产生大量的含金固体废弃物。这些固体废弃物由于种类繁多，组分各异，回收方法和技术很多。这些回收方法和技术的共同点是在回收处理前必须先进行挑选分类，必要时还必须进行拆解（如各类含金废电器和元器件），以达到火法或湿法处理