黄金氰化法

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黄金氪化法(也称为氰化法或MacArthur-Forrest法)是一种湿法冶金技术,通过将金转化为水溶性配位络合物,从低品位矿石中提取黄金。它是提金最常用的浸出工艺。氰化也广泛用于银的提取,通常在泡沫浮选之后。 用于矿物加工以回收黄金的试剂生产占全球氰化物消耗量的70%以上。从该过程中回收的其他金属包括铜、锌和银,但黄金是该技术的主要驱动力。由于氰化物的剧毒性质,该过程存在争议,甚至在世界某些地区…

简介

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黄金氪化法(也称为氰化法或 MacArthur-Forrest 法)是一种湿法冶金技术,通过将金转化为水溶性配位络合物,从低品位矿石中提取黄金。 它是提金最常用的浸出工艺。 氰化也广泛用于银的提取,通常在泡沫浮选之后。

用于矿物加工以回收黄金的试剂生产占全球氰化物消耗量的 70% 以上。 从该过程中回收的其他金属包括铜、锌和银,但黄金是该技术的主要驱动力。 由于氰化物的剧毒性质,该过程存在争议,甚至在世界某些地区禁止使用。 氰化物可安全地用于采金业。 安全使用氰化物的一个关键特征是确保在 10.5 以上的碱性 pH 水平下进行适当的 pH 控制。 在工业规模上,pH 值控制主要是使用石灰来实现的,石灰是黄金加工中的重要促成试剂。

历史

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1783 年,卡尔·威廉·舍勒 (Carl Wilhelm Scheele) 发现金溶解在氰化物溶液中。 通过 Bagration (1844)、Elsner (1846) 和 Faraday (1847) 的工作,确定每个金原子需要两个氰化物离子,即可溶化合物的化学计量。

工业过程

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1880 年代,南非兰特的金矿开采扩张开始放缓,因为发现的新矿床往往含有铁矿。 无法使用当时可用的任何化学工艺或技术从这种化合物中提取黄金。1887 年,约翰·斯图尔特·麦克阿瑟 (John Stewart MacArthur) 与苏格兰格拉斯哥坦能公司的罗伯特和威廉·福雷斯特 (RoBERT AND William Forrest) 兄弟合作,开发了麦克阿瑟-福雷斯特 (MacArthur-Forrest) 从金矿石中提取黄金的过程。

到 1891 年,内布拉斯加州的药剂师吉尔伯特·佩顿 (Gilbert S. Peyton) 在他位于犹他州的 Mercur 矿山改进了该工艺,这是美国第一家在金矿石氰化工艺方面取得商业成功的采矿厂。 1896 年,Bodländer 证实该过程需要氧气,这一点曾被 MacArthur 怀疑,并发现过氧化是作为中间体形成的。1900 年前后,美国冶金学家 Charles Washington Merrill (1869-1956) 和他的工程师 Thomas Bennett Crowe 通过使用真空和锌粉改进了氰化物渗滤液的处理。

化学反应

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黄金溶解的化学反应,埃尔斯纳方程式如下:

4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 H2O → 4 Na[Au(CN)2] + 4 NaOH

有时用氰化钾和氰化代替氰化钠

金是少数在氰化物离子和氧气存在下溶解的金属之一。 可溶性金种类是二氰金酸盐。 它可以通过吸附活性炭上从中回收。

申请

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使用研磨粉碎矿石。 根据矿石的不同,有时会通过泡沫浮选或离心(重力)浓缩进一步浓缩。 添加水以产生浆液或纸浆。 碱性矿浆可与氰化钠或氰化钾溶液结合; 许多操作使用更具成本效益的氰化钙。

为防止在加工过程中产生有毒的氰化氢,在提取液中加入熟石灰(氧化钙)或苏打(氢氧化钠),以确保氰化过程中的酸度保持在 pH 10.5 以上——强碱性。硝酸铅可以提高金 浸出速度和回收量,特别是在处理部分氧化矿石时。

黄金氰化法

溶解氧的影响

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氧气是氰化过程中消耗的试剂之一,它接受来自金的电子溶解氧不足会减慢浸出速度。 可以通过纸浆吹扫空气或纯氧气以最大化溶解氧浓度。 密闭氧浆接触器用于增加与溶液接触的氧气分压,从而将溶解氧浓度提高到远高于大气压力下的饱和水平。 也可以通过向纸浆中加入过氧化氢溶液来添加氧气。

预曝气和洗矿

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在某些矿石中,特别是那些部分化的矿石,在高 pH 值的水中对矿石进行曝气(在引入氰化物之前)可以降低铁和硫等元素对氰化物的反应性,从而使金的氰化过程更加有效。

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词条目录
  1. 简介
  2. 历史
  3. 工业过程
  4. 化学反应
  5. 申请
  6. 溶解氧的影响
  7. 预曝气和洗矿

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