1.氰化法提金概述

      氰化法提金是以氰化物的水溶液作溶劑，浸出含金礦石中的金，然后再?gòu)暮鸾鲆褐刑崛〗鸬姆椒ā?/p>

      氰化法提金主要包括如下兩個(gè)步驟：

      （1）氰化浸出：在稀薄的氰化溶液中，并有氧（或氧化劑）存在的條件下，含金礦石中的金與氰化物反應(yīng)生成一價(jià)金的絡(luò)合物而溶解進(jìn)入溶液中，得到浸出液以氰化鉀為例，反應(yīng)式為：

4Au 8KCN 2H2O→4KAu（CN）2 4KOH 

      氰化浸出金的工藝方法有槽浸氰化法和堆浸氰化法兩類。槽浸氰化法是傳統(tǒng)的浸金方法，又分滲濾氰化法和攪拌氰化法兩種；堆浸法是近20年來才出現(xiàn)的新技術(shù)，主要用于處理低品位氧化礦。

      自1887發(fā)現(xiàn)氰化液可以溶金以來，氰化法浸出至今已有近百年的生產(chǎn)實(shí)踐，工藝比較成熟，回收率高，對(duì)礦石適應(yīng)性強(qiáng)，能就地產(chǎn)金，所以至今仍是黃金浸出生產(chǎn)的主要方法。

      （2）沉積提金：從氰化浸出液中提取金。工藝方法有加鋅置換法（鋅絲置換法和鋅粉置換法）、活性炭吸附法（炭漿法CIP和炭浸法CIL）、離子交換樹脂法（樹脂礦漿法RIP和RIL）、電解沉積法、磁炭法等。鋅粉（絲）置換法是較為傳統(tǒng)的提金方法，在黃金礦山應(yīng)用較多；炭漿法是目前新建金礦的首選方法，其產(chǎn)金量占世界產(chǎn)金量的50%以上；其余方法在黃金礦山也正日漸得到應(yīng)用。

2.滲濾氰化法

      滲濾氰化法是氰化浸出的工藝方法之一，是基于氰化溶液滲透通過礦石層而使含金礦石中的金浸出的方法，適用于砂礦和疏松多孔物料。

      滲濾氰化法的主要設(shè)備是滲濾浸出槽。滲濾浸出槽通常為木槽、鐵槽或水泥槽。槽底水平或稍傾斜，呈圓形、長(zhǎng)方形或正方形。槽的直徑或邊長(zhǎng)一般為5~12米，高度一般為2~2.5米，容積一般為50~150噸。

      滲濾氰化法的工藝過程：

      （1）裝入礦砂及堿：要求布料均勻，粒度一致，疏松一致。有干法和濕法兩種裝法。干法適于水分在20%以下的礦砂，可用人工或機(jī)械裝礦。濕法是將礦漿用水稀釋后，用砂泵揚(yáng)送或沿槽自流入槽內(nèi)。

      （2）滲濾浸出：裝料完畢后即可把氰化液送入槽中。氰化液在槽中的流向有兩種：一種是上進(jìn)下出。即氰化液從槽頂注入，并在重力作用下自上而下通過礦砂層；一種是下進(jìn)上出，好氰化液靠壓力作用自下而上通過礦砂層。浸出完成后用水洗滌氰化尾礦。

      （3）尾礦排出：有干法和濕法兩種。干法通過槽底工作門排出氰化尾礦；濕法是用高壓水沖刷氰化尾礦，讓尾礦漿沿預(yù)先安排好的尾礦管（槽）流出。

3.攪拌氰化法

      攪拌氰化法是氰化浸出的工藝方法之一，是將含金礦石磨礦和分級(jí)后得到的礦漿濃縮水至適宜的濃度，置于浸出槽中，添加氰化液，充氣攪拌進(jìn)行浸出。此法適用于粒度小于0.3~0.4毫米的物料。

      攪拌氰化浸出法的主要設(shè)備是氰化浸出槽。根據(jù)攪拌方式的不同，氰化浸出槽分為三種：

      （1）機(jī)械攪拌式浸出槽是選金廠目前普遍使用的浸出槽。

      （2）空氣攪拌式浸出槽是利用壓縮空氣的氣動(dòng)作用來攪拌礦漿，最為常用的是巴丘克浸出槽。

      （3）空氣-機(jī)械聯(lián)合攪拌浸出槽是上述兩種槽子的結(jié)合，兼有效機(jī)械和空氣兩種攪拌裝置。主要優(yōu)點(diǎn)是金的溶解速度快。

      攪拌氰化浸出終了后，需用洗滌方法從礦漿中分離出含金溶液。洗滌方法有三種：

      一是傾析法：分間歇法和連續(xù)法。前者因操作時(shí)間長(zhǎng)及所用溶液量大等缺點(diǎn)而很少采用。連續(xù)傾析法按逆流原則進(jìn)行洗滌，即礦漿由前向后依次給入濃縮槽，而洗滌液則由后向前依次返回，這樣每次礦漿濃縮所用的洗滌液均用下一次濃縮時(shí)的溢流。這種洗滌方法可用串聯(lián)幾臺(tái)單層濃縮機(jī)或多層濃縮機(jī)實(shí)現(xiàn)。

      二是過濾法：用過濾機(jī)完成分離和洗滌作業(yè)。通常用連續(xù)式真空過濾機(jī)來完成。

      三是流態(tài)化法：洗滌過程是在洗滌柱中完成的。目前此法在我國(guó)選金廠沿處于試驗(yàn)階段。

4.堆浸氰化法

      堆浸氰化法，又稱堆浸法、堆淋法，是氰化浸出的工藝方法之一，主要用于處理低品位金礦石。1971年世界上第一家工業(yè)規(guī)模的金堆浸場(chǎng)在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州投產(chǎn)，目前已發(fā)展成為成熟的工藝。

      堆浸氰化法是含金低品位礦石破碎或團(tuán)礦成為3~10毫米的塊礦，堆垛在防滲的底墊上，用氰化液從礦堆頂部噴淋，使礦石中的金溶解，含金貴液從礦堆中滲濾出來，匯集流入貴液池中。堆浸得到的含金貴液可用金屬鋅置換法、活性炭吸附法等回收金，回收后的貧液返回堆浸作業(yè)循環(huán)使用。

      堆浸氰化法生產(chǎn)成本低，可很快投產(chǎn)，堆浸規(guī)?？纱罂尚。慷训V石多可至數(shù)萬噸，在美國(guó)，每堆萬噸礦石是標(biāo)準(zhǔn)堆；品位低于0.6克/噸的礦石棉般不經(jīng)破碎直接堆浸，0.6~1.0克/噸的礦石破碎至一定粒度后堆浸，品位更高者粉碎后制粒堆浸。

5.鋅絲置換法

      鋅比置換法的基本原理是鋅與含金氰化浸出液作用，金被鋅置換轉(zhuǎn)化為金屬狀態(tài)而析出：2Au（CN）2- Zn  ====  2Au Zn（CN）42-

      鋅絲置換法是在鋅絲置換沉淀箱（俗稱金柜）進(jìn)行的。鋅絲置換沉淀箱是一用木板、鋼板或水泥制成的敞口長(zhǎng)方形箱體。箱長(zhǎng)3.5~7米，寬0.45~1米，深0.75~0.9米。箱內(nèi)由橫間壁分成若干個(gè)（5~20個(gè)）格，每格內(nèi)還有一個(gè)間壁。第一格一般用作含金溶液的澄清和添加氰化物（以提高溶液的氰化物濃度）；最后一格用于被溶液帶走的金泥；其余各格均放置有帶6~12目篩網(wǎng)的鐵框，且篩網(wǎng)上裝有鋅絲。這樣的結(jié)構(gòu)是為了使含金溶液由前到后流到每個(gè)裝有鋅絲的格中。手柄是固定于篩網(wǎng)上的。要定期輕輕提起上下抖動(dòng)使鋅絲松動(dòng)并使金泥脫離鋅絲沉積于箱底。金泥一般每月排入1~2次，平時(shí)排放口用木箱堵住。金泥是冶煉的原料。

      鋅絲置換法是從含金氰化液中提取金的傳統(tǒng)方法，早在1888年就得到工業(yè)應(yīng)用。該法消耗鋅絲和NaCN量大、所得金泥含鋅高及占地面積大，現(xiàn)已基本被廣泛使用的鋅粉置換法取代。但該法操作簡(jiǎn)單、不耗動(dòng)力且箱體容易制造，因此在我國(guó)的一些小型金礦和地方采金中仍有使用。

6.鋅粉置換法

      所謂鋅粉置換法，就是將鋅粉與含金溶液混合，金被鋅置換后沉淀，然后過濾，金粉與過剩的鋅粉進(jìn)入濾餅（即氰化金泥），與脫金后液分離。其基本原理同鋅絲置換法。由于鋅粉單位重量的表面積比鋅絲大得多，所以鋅粉置換法的效率比鋅絲置換法大得多。

      在生產(chǎn)實(shí)踐中，含金溶液在置換沉淀之前，通常用脫氧塔脫氧。

      鋅粉置換的設(shè)備聯(lián)系。鋅粉和含金脫氧溶液給入混合槽混合，然后通過槽底部的管自流下鋅粉置換沉淀器進(jìn)行沉淀和過濾，此時(shí)在真空泵吸力的作用金泥沉積于濾布上，而脫金溶液則透過濾布經(jīng)由支管和總管排出。金泥的卸出是間歇進(jìn)行曲，進(jìn)行連續(xù)置換沉淀時(shí)需有2~3個(gè)替換用的鋅粉置換沉淀器。

      鋅粉是用升華的方法使鋅蒸氣在大容積的冷凝器中迅速冷卻而制得的，粒度小于0.01毫米，很易氧化，因此在運(yùn)輸或貯存中必須嚴(yán)格密封。

7.炭漿法

      炭漿法（Carbon in Pulp，簡(jiǎn)稱CIP），是從完成氰化浸出的礦漿中用活性炭吸附回收金的一種新工藝。1973年世界上第一個(gè)工業(yè)化CIP廠在美國(guó)霍姆斯塔克金礦投產(chǎn)，其后被迅速推廣至世界各國(guó)。其工藝過程是：

圖 CIP典型工藝流程圖 （北京浩沃特礦業(yè)技術(shù)有限公司 繪制）

     （1）預(yù)處理：氰化礦漿在吸附之前要篩分除去粗顆粒物料（如砂粒）和木屑等，以免這些雜質(zhì)影響吸附及載金活性炭與脫金礦漿的分離，也避免活性炭磨損加速及脫金活性炭再生困難；活性炭在進(jìn)入吸附槽之前，也應(yīng)預(yù)磨以磨掉尖角和棱邊。如不預(yù)磨，這些碎屑將進(jìn)入脫金礦漿中造成金的損失。

      （2）吸附：往經(jīng)充分浸出的礦漿中加入活性炭，活性炭吸附氰化礦漿中的金而成為載金炭。吸附在吸附槽（炭漿槽）中進(jìn)行。吸附槽有多種。處理含泥較細(xì)的礦漿，宜采用低速中心攪拌的普通多爾型槽；處理粒度較粗的礦漿，宜用巴丘克空氣攪拌槽。生產(chǎn)中吸附槽串聯(lián)使用。吸附完成后，利用炭漿槽上裝有的篩子將載金活性炭和脫金礦漿分離。

      （3）解吸：對(duì)從脫金礦漿中分離出來的載金炭進(jìn)行脫金處理稱解吸。常用的解吸方法有常壓解吸法和加壓解吸法。解吸在解吸柱中進(jìn)行，將用清水洗凈的載金炭裝入解吸柱，再用4%的NaCN和2%的NaOH水溶液浸沒炭層，在常壓或加壓條件下加熱至90℃~95℃，2~4小時(shí)后開始用水洗滌金，全部解吸時(shí)間為12~24小時(shí)。解吸后得到富含金的解吸液和解吸炭。

      （4）沉金：從富含金的解吸液中回收金。從解吸液中沉金的方法主要是電積法。

      （5）解吸炭再生活化：解吸出金的貧炭經(jīng)再生后按比例配入新活性炭中并在工藝過程中重復(fù)使用。

      現(xiàn)今黃金生產(chǎn)中所使用的活性炭，國(guó)外多為椰子殼炭，國(guó)內(nèi)多為杏核炭。選擇使用活性炭時(shí)，主要應(yīng)考慮活性炭的強(qiáng)度（即耐磨性）、吸附能力、解吸和再生性能、選擇性及價(jià)格等，其中以強(qiáng)度最為重要。

      炭漿法主要適用于礦泥含量高的含金氧化礦石。我國(guó)從80年代起對(duì)炭漿法進(jìn)行研究。已先后在河南靈湖金礦、吉林赤衛(wèi)溝金礦等建成20多座炭漿法提金工廠。

8.炭浸法

      炭浸法（Carbon in Leach，簡(jiǎn)稱CIL），是氰化浸出和活性炭吸附回收金同時(shí)進(jìn)行的一種提金新工藝。它與炭漿法原理相同，不同之處在于炭漿法是浸出完成后再加活性炭吸附金。炭浸法是將活性炭加在浸出槽中，氰化浸出和炭吸附在同一槽內(nèi)進(jìn)行。

圖 CIL典型工藝流程圖 （北京浩沃特礦業(yè)技術(shù)有限公司 繪制）

9.離子交換樹脂法

      離子交換樹脂法，是使用離子交換樹脂從氰化礦漿中吸附回收金的方法，分RIP和RIL兩種提金方式。RIP稱為樹脂礦漿法，是先浸出后吸附，前蘇聯(lián)已應(yīng)用多年，西方世界僅有南非Jolden Jubilee金礦一家采用；RIL是邊浸出邊吸附，據(jù)說還沒有工業(yè)應(yīng)用的例子。也有人將RIP和RIL合稱樹脂礦漿法。

      離子交換樹脂法的原理是：離子交換樹脂在溶液中能解離出兩種離子化基團(tuán)：不能進(jìn)行離子交換的固定離子（R）和與固定離子電性相反的可交換離子。按可交換離子所帶電荷的正負(fù)，離子交換樹脂分陽(yáng)離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。在氰化礦漿中，金以陰離子絡(luò)合物Au(CN)的形式存在，所以采用離子交換樹脂法提金時(shí)，必須采用陰離子交換樹脂。用離子交換樹脂從氰化液中提金所發(fā)生的離子交換反應(yīng)是：R-OH Au（CN）2- ====  R-Au(CN)2 OH-

      樹脂礦漿法提金的基本工藝過程是：

      （1）吸附：含金氰化液通過交換樹脂柱時(shí)，發(fā)生離子交換反應(yīng)，金在樹脂上吸附。

      （2）解吸：用解吸劑使樹脂上的金解吸進(jìn)入溶液。對(duì)弱堿性載金樹脂，可在常溫常壓下用pH=13的氫氧化鈉溶液解吸；對(duì)強(qiáng)堿性載金樹脂，可用次氯酸鈉法、酸性硫脲法、鋅氰絡(luò)合物法及硫氰絡(luò)合物法解吸。

      （3）回收金：用鋅粉置換法、堿液沉淀法或電解法從含金較富的解吸液中回收金。

      目前用于從氰化液中吸附金的離子交換樹脂有：強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂AM、AB-17，弱堿性離子交換樹脂AH-18、704，混合堿性離子交換樹脂AM-2B、A-2等。原蘇聯(lián)生產(chǎn)中較為廣泛使用的是AM-2B。AM-2B是一種大孔結(jié)構(gòu)的雙官能團(tuán)樹脂，它兼有比其他樹脂好的選擇性、機(jī)械強(qiáng)度及吸附、解吸性能。

10.電積法

      電積法是在直流電場(chǎng)作用下，直接從含金氰化物溶液中提取金的方法。

      電積一般采用2~3個(gè)電解槽串聯(lián)。電解槽為矩形，由塑料或玻璃纖維制成。采用不銹鋼鉆孔鋼板作陽(yáng)極，不銹鋼棉作陰極。含金氰化液置入電解槽中。在電解沉積過程中，金銀在陰極上沉積，電極反應(yīng)如下：

      陰極： Au（CN）2- e ——— Au 2CN-

                   2H e ——— H2

      陽(yáng)極： CN- 2OH- ———  CNO- H2O 2e

                   2CNO- 4OH-  ——— 2CO2 N2 H2O 6e

                   4OH-  ——— 2H2O O2 4e

       當(dāng)陰極上沉積金的數(shù)量達(dá)到陰極鋼棉重量的5~10倍時(shí)，取出第一個(gè)電解槽中的陰極，將第二槽中的陰極置于第一槽內(nèi)，用新的陰極裝入第二槽中，如此扒進(jìn)進(jìn)行電沉積作業(yè)。從第一槽取出的陰極上取下沉積金（含金鋼棉），用熱的鹽酸溶去部分（主要是Fe）后，即可進(jìn)行熔煉得到金銀合金。

      影響電積過程的主要因素有：電解液中金的濃度、電解液中氫氧化鈉的濃度、電解槽進(jìn)液速度、陰極表面積、電解液攪拌、槽電壓、電解液溫度等。

11.磁炭法

      磁炭法是在改進(jìn)炭漿法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型工藝方法。與炭漿法不同的是，磁炭法使用磁性活性炭吸附金，采用磁選機(jī)分離礦漿和炭；而炭漿法使用普通活性炭吸附金，采用細(xì)孔篩分離礦漿和炭。

      磁性活性炭是用硅酸鈉作粘結(jié)劑將細(xì)磨的磁鐵粉與炭粘結(jié)在一起，經(jīng)干燥、活化處理而制得。磁性活性炭的耐磨性優(yōu)于普通活性炭。

      目前尚未見到工業(yè)應(yīng)用的例子。

12.氰化物及其選用

      氰化物是氰化法提金必不可少的藥劑。常用的氰化物藥劑有NaCN、KCN、NH4CN、CaCN2及氰熔物。氰熔物是一種廉價(jià)氰化物，有用成分為45% CaCN2，其余為可溶性硫化物、碳及不溶物等雜質(zhì)，在使用前要通過強(qiáng)力攪拌溶液并向其中添加鉛鹽使硫化物變成硫化鉛沉淀，澄清的溶液用于氰化作業(yè)。

      選擇氰化物時(shí)，要考慮選用的氰化物對(duì)金的相對(duì)溶解能力、穩(wěn)定性、所含雜質(zhì)對(duì)工藝的影響、價(jià)格及供貨的可靠性等。氰化物獲得相等溶解能力的相對(duì)消耗量：KCN>NaCN>Ca（CN）2> NH4CN；氰化物在含有二氧化碳的空氣中能被分解為HCN，其穩(wěn)定性：KCN>NaCN> NH4CN> Ca（CN）2。

      在工業(yè)生產(chǎn)中最常使用的是NaCN。應(yīng)當(dāng)指出的是，按氰化溶金的基本反應(yīng)式，溶解1克金理論上僅需0.49克NaCN，但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于機(jī)械和化學(xué)損失，實(shí)際的消耗量是理論消耗量的200倍以上。

13.氰化物中毒及其預(yù)防和急救

      氰化物是劇毒物質(zhì)，進(jìn)入人體后首先造成呼吸中樞麻痹而導(dǎo)致死亡。人通過口腔吸入50~60毫克NaCN（以氰根計(jì)）可瞬間致死，魚類每千克體重吸收0.04~0.1毫克就可造成死亡。

      氰化物劇毒，因此在生產(chǎn)中一定要做好預(yù)防工作。預(yù)防措施主要有：

      （1）生產(chǎn)過程中嚴(yán)格遵守操作和安全規(guī)程。

      （2）防止固體氰化物粉塵污染手、臉、衣服、桌椅和地面等，防止由口腔吸入粉塵。工作后應(yīng)及地洗澡和更換衣服。

      （3）產(chǎn)生HCN的設(shè)備和場(chǎng)所要密封，并用抽風(fēng)機(jī)抽氣，抽氣經(jīng)稀堿液洗滌。

      （4）含氰廢水和洗水要經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放。

      （5）使用機(jī)械化或自動(dòng)化加料，以減少人體直接接觸。

      （6）生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)配備急救藥品和設(shè)備，有關(guān)人員熟悉急救方法。

      氰化物中毒的現(xiàn)場(chǎng)急救藥品和設(shè)備，立即輸氧，并使用戊基硝酸鹽。若是吸入氰化物中毒，應(yīng)將中毒者迅速?gòu)某鍪碌攸c(diǎn)移出急救。若是皮膚接觸氰化物，應(yīng)大量用水沖洗局部。急救時(shí)，對(duì)一般中毒較輕、神志清醒、呼吸困難者，應(yīng)采用吸氧治療；對(duì)神志不清、或處于半清醒但不有呼吸者，可打開一個(gè)戊基硝酸鹽丸，用布包上放在中毒者鼻子下面，放15秒后移開15秒，如此反復(fù)進(jìn)行3分鐘，使用3~4粒后，中毒者癥狀就有減輕，再采取吸氧治療，好可恢復(fù)健康。如果中毒者已咽下氰化的，但神志尚清，可立即給中毒者喝一品脫含量1%的硫代硫酸鈉或肥皂水，使中毒者嘔吐，然后采用上述方法治療。如中毒者神志不清，可用氧恢復(fù)患者的呼吸，然后用氧和戊基硝酸鹽以中和氰化物。