黄金提取中氰化钠消耗量说明

在黄金氰化物提炼过程中,氰化钠是如何消耗的?

在从氰化物中提取金的过程中, 氰化钠 有多种消耗方式。氰化钠是最常用的 浸出剂 黄金提取中,理论上只有 0.5 克 氰化钠 每浸出1克金需要消耗50万克氰化物,但在大多数金矿氰化厂,实际消耗的氰化物要高得多,往往是理论计算的100至XNUMX倍。

黄金提取中氰化钠消耗说明 氰化物浸出剂 黄金氰化工艺 钠消耗 1号图

导致我国氰化物消费量过高的主要因素 金的氰化提金工艺 包括:

1. 金溶解过程中氰化物的消耗

氰化物工厂一直使用 氰化钠 将矿石中的金溶解,以便从浸出液中回收金。所涉及的化学反应如下:

  • [2Au+4NaCN+O2+2H2O→2Na[Au(CN)2]+2NaOH+H2O2]

  • [ 2Au+4NaCN+H2O2→2Na[Au(CN)2]+2NaOH]

由电化学反应可知,溶解1克金需消耗0.92克氰化钠。

2. 与伴生贱金属反应中氰化物的消耗

(1)有些金矿石含有黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿、硫酸盐矿物、氢氧化物、氧化物等伴生矿物,在破碎阶段会产生铁粉,铁粉与氰化钠缓慢反应,增加 氰化物消耗量.反应如下:

  • [FeS2+NaCN→FeS+NaCNS]

  • [Fe(OH)2+2NaCN→Fe(CN)2+2NaOH]

  • [ Fe+6NaCN+2H2O→Na4Fe(CN)6+2NaOH+H2↑]

  • [ S + NaCN → NaCNS]

(2)如果金矿石中含有不同类型的铜矿物,它们也会与氰化钠发生反应,形成铜氰化物络合物,并在此过程中消耗氰化物。反应如下:

  • [ 2CuSO4+4NaCN→Cu2(CN)2+2Na2SO4+(CN)2↑]

  • [ 2Cu2S+4NaCN+2H2O+O2→Cu2(CN)2+Cu2(CNS)2+4NaOH]

由于氰化钠与许多铜矿物有很强的反应性,一般溶解2.3克铜需3.4~1克氰化物。

(3)若原金矿石中含有闪锌矿或菱锌矿,它们也会与氰化钠发生反应,生成氰化锌和碳酸盐。反应如下:

  • [ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S]

  • [ ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3]

(4)若金矿石中含有毒砂、汞、硒、碲等,它们也会与氰化钠发生反应。当矿体中含有碳质岩,特别是富含有机碳的碳质岩时,氰化物的吸附作用更强,使金的氰化浸出更加困难。

3. 氰化物的水解

在溶液中, 氰化物 水解程度随pH值不同而不同,产生的氢氰酸量与溶液的碱度有关。反应可表示如下:

  • [NaCN + H2O → NaOH + HCN↑]

  • [CN⁻ + 2H2O → HCOO⁻ + NH3]

氰化物水解后一部分生成氰化氢,另一部分发生氧化水解,逐渐生成甲酸和氨。100℃时CN⁻失去50%,130℃时失去85%。

在金矿的氰化工艺中,氢氰酸是一种剧毒气体。如果管理不当,会导致 NaCN 用量增加,增加生产成本,造成环境污染,并对操作人员造成健康风险。产生的 HCN 量随溶液的 pH 值而变化:pH 值为 10.5 时,仅产生 6.1% 的氢氰酸;pH 值为 10 时,增加到 17%;pH 值为 9.5 时,达到 39.2%;pH 值为 9.0 时,达到 67.1%。因此,在金矿 CIP(炭浆法)工厂中,通常将 pH 值调整到 11 至 12 之间,以控制氰化物的水解。

4.溶解氧(O2)对氰化物(CN-)的氧化

要提高金的溶解速度,必须有CN-和O2参与反应。常温常压下,氧的最大溶解度为8.2mg/L。加入强氧化剂可以提高溶液中氧的浓度,大大加快浸出过程。但氧与氰化物的比例必须平衡,否则浸出速度会降低。溶解氧与氰化物反应生成氰酸盐,氰酸盐在碱性溶液中稳定,但在pH值低于7时水解生成氨和碳酸氢盐。反应方程式如下:

  • [1/2 O2 + CN– → (CNO)–]

  • [(CNO)– + 2 H2O → HCO3– + NH3]

因此,该反应可能导致浸出或电解过程中氰化物的消耗。

5. 粘土对氰化物的吸附

在氰化过程中,矿石中的硫化铁生成氢氧化铁,矿石中的硅酸盐在碱性介质中形成胶体二氧化硅,这两种物质都有一定的吸附氰化物的能力,导致氰化物随浸出渣一起损失。

6. 其他物质对氰化物的消耗

(1)当矿浆被搅拌并充满空气时,溶液中会含有CO2。CO2也会与氰化物发生反应。

  • [2NaCN+CO2+H2O→Na2CO3+2HCN↑]

(2)原矿中的黄铁矿等硫化矿物与矿浆中的溶解氧(O2)发生反应,生成的亚硫酸盐和硫酸盐也会与氰化物发生反应。

  • [FeS+2O2→FeSO4]

  • [FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4]

浸出前可加入少量CaO或Ca(OH)2,以中和酸,阻止上述反应的发生。

结论

以上就是金氰化物在选金过程中消耗的6个方面,除了金正常溶解所需的氰化物外,还有许多非必要的消耗,如与其他伴生矿物的反应、自身水解等。 

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