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187-3313-2385氰化钠是金提取过程中最常用的。根据理论计算,浸出1克金只需0.5克氰化钠。然而,在大多数金氰化厂中,氰化物的消耗量较高,比理论计算高出50倍以上。那么中氰化物消耗主要有哪些方面呢?
氰化厂一直使用氰化钠溶解矿石中的金,以便从浸出液中回收金。公式如下:
2Au + 4NaCN + O2 + 2H2O →2Na[Au(CN)2]+2NaOH+H2O2
2Au + 4NaCN + H2O2 → 2Na[Au(CN)2]+2NaOH
从电化学反应可知,溶解1克金需要消耗0.92克氰化钠。
(1)部分金矿含有黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿、硫化铜、硫酸盐矿、氢氧化物、氧化物等伴生矿物。在破碎阶段会产生铁粉,铁粉会慢慢与氰化钠发生反应,增加氰化物的消耗。反应式如下:
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种类的铜矿物,它们都会与氰化钠反应,形成氰化铜络合物,消耗氰化物。反应式如下:
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的反应非常强烈,因此一般需要2.3至3.4克氰化物才能溶解1克铜。
(3)如果原金矿石中含有闪锌矿和菱锌矿,也会与氰化钠反应生成氰酸锌和碳酸锌。反应式如下:
ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S
ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3
(4)如果原金矿石中含有毒砂、汞、硒、碲等,它们都会与氰化钠发生反应。当矿床含有碳质岩,特别是有机碳,其对氰化钠的吸附能力较强,使金的氰化浸出变得困难。
在溶液中,氰化物随pH值的不同而发生不同程度的水解。水解产生氢氰酸的量与溶液的碱度有关。反应式如下:
NaCN+H2O→NaOH+HCN↑
CN–+2H2O→HCOO–+NH3
氰化物水解后,部分生成氢氰酸,部分氧化水解,逐渐生成碳酸和氨。在 100°C 时,CN– 损失 50%。在130°C时,它会损失85%。
在金氰化过程中,氢氰酸是一种剧毒气体。如果不进行处理,会增加NaCN的用量,增加生产成本,并且会污染环境,损害操作人员的健康。但产生的 HCN 量随溶液的 pH 值而变化。在pH 10.5 时,仅产生6.1% 的氢氰酸。当pH为10时,会产生17%的氢氰酸。当pH为9.5时,为39.2%。当pH为9.0时,为67.1%。因此,在中,通常将pH值调节在11至12之间,以控制氰化物的水解。
如果要提高金的溶解速度,CN-和O2必须同时参与反应。常温常压下氧气的最大溶解度为8.2mg/L。如果加入强氧化剂,可以提高溶液中氧的浓度,从而大大加速浸出过程。但氧与氰化物的比例不能失去平衡,否则浸出率会下降。溶解的氧与氰化物反应生成氰酸盐,在碱性溶液中非常稳定。但当pH值低于7时,它会水解产生氨和碳酸氢盐。反应式如下:
1/2O2+CN–→(CNO)–
(CNO)–+2H2O→HCO3–+NH3
因此,该反应可能会导致浸出过程或电解提取过程中氰化物的消耗。
矿石中的硫化铁在氰化过程中会生成氢氧化铁。矿石的硅酸盐在碱性介质中形成胶体氧化硅。它们对氰化物都有一定的吸附能力,使氰化物随浸渣一起流失。
(1)当搅拌浆料并充满空气时,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物矿石会与矿浆中的溶解氧(O2)发生反应,生成的亚硫酸盐、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来中和酸,防止上述反应
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