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黄金提炼——提炼和精炼

黄金提炼——提炼和精炼

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来源:
发布时间:
2021/11/23
【摘要】:


合并
元素金(以及银)可溶于 汞,因此,当金属颗粒与新鲜的汞表面接触时,它们会被润湿并溶解,形成一种称为合金的合金汞齐。这种现象被用于回收和浓缩细粒金或银。

汞齐化是通过将矿石浆通过涂有汞的铜板,通过在称为汞合金桶的圆柱形或锥形容器中混合矿石和汞的浆液,或通过在球磨机、棒磨机或卵石磨机中研磨矿石来实现的。将金从矿物基质中释放出来,然后将汞加入磨机并继续研磨,直到金溶解在汞中。然后在磨机排放物中将密度较大的汞齐与现在贫瘠的矿石分离。过滤和洗涤去除杂质后,将汞齐在密封的蒸馏器中加热以蒸馏出汞,回收再利用。

尽管汞齐化在黄金回收中仍然广泛使用,但汞中毒对操作者或环境的非常真实的危害限制了其应用,并迫使使用精心设计的设备来确保免受污染。

氰化
氰化回收的黄金比任何其他工艺回收的黄金都要多。在氰化中,金属金被氧化并溶解在碱性氰化物溶液中。使用的氧化剂是大气中的氧气,在氰化钠水溶液的存在下,它会导致金溶解并形成氰基金酸钠和氢氧化钠,根据所谓的埃尔斯纳反应:

当金溶解完成时,含金溶液与固体分离。

对于含金量较高的矿石(即每吨矿石含金量大于 20 克),氰化是通过以下方式完成的桶浸,包括将矿石和溶剂的浆液在配备搅拌器的大罐中保持数小时。用于从低品位矿石中提取黄金,进行堆浸。上面描述的巨大的堆被喷上氰化钠的稀溶液,这会渗透到堆积的矿石中,溶解黄金。

由于矿石中金的浓度非常低,大量的溶液和固体与大桶浸出回路有关。为了消除与购买和安装固体/液体分离设备相关的巨额资本成本,已经开发出绕过整个分离过程的技术。其中之一是添加颗粒活化在金溶解过程中或完成后,将碳添加到矿浆中。溶解的金很容易吸附在碳上,从而将其从溶液中去除,通过使浆料通过筛网,将粒状碳与现在贫瘠的矿石分离。然后用氰化钠和氢氧化钠的强溶液从碳颗粒中浸出金,并通过直接在钢丝绒上电积或通过电积法从溶液中回收金。美林-克罗工艺。在后一过程中,含金溶液被脱氧并通过压滤机,在压滤机中,金通过用锌金属粉末还原而从溶液中置换出来。

提取自 难选矿石
许多含金矿石和浓缩物是不容易适合于氰化,由于的消耗氰化物试剂物质的存在,才可以溶解金,优先吸附的金,因为它溶解(这种现象称为预浸-抢劫),或完全以防止氰化物浸出溶液进入的方式包围金颗粒。这种矿石被称为耐火矿石,它们通常含有硫化物矿物黄铁矿、磁黄铁矿或毒砂。通过用各种方法处理这些矿石或精矿,可以将黄金从这些矿石或精矿中分离出来。氧化过程。最常用的方法是在 450° 至 750° C(840° 至 1,380° F)的温度下焙烧含金矿物以破坏干扰硫化物。氧化也可以通过使用高压反应器来完成,称为高压釜,其中含水浆料中的矿物质在高温高压下用含氧气体进行处理。氧化完成后,如上所述,采用氰化来溶解和提取金。

大部分黄金是从耐火矿石中回收的,此类设施的设计和运营需要相当的技能。

精制
通过汞齐化或氰化法提取的黄金含有多种杂质,包括锌、铜、银和铁。通常采用两种方法进行纯化:米勒过程和沃尔威尔过程。米勒工艺基于这样一个事实,即在等于或高于金熔点的温度下,金中几乎所有的杂质都比金更容易与气态氯结合。因此,不纯的金被熔化,气态氯被吹入所得液体中。杂质形成氯化物化合物的是分离成熔融的金的表面上的层。

米勒工艺既快速又简单,但它生产的黄金纯度仅为 99.5% 左右。这Wohlwill 工艺将纯度提高到约 99.99%电解。在这个过程中,不纯的金铸件被放入盐酸和氯化金的电解液中。在电流的影响下,铸件起到带正电的电极或阳极的作用。阳极溶解,杂质或进入溶液或作为不溶性粘液报告到电解精炼槽底部。金在电场的影响下迁移到称为阴极的带负电的电极,在那里它恢复到高纯度的金属状态。

尽管 Wohlwill 工艺生产高纯度的黄金,但它需要生产商保持大量黄金库存(主要用于电解液),而且成本非常高。基于直接化学纯化和从溶液中回收作为元素金的工艺可以大大加快金加工速度,并几乎消除昂贵的加工中库存。

提炼自 废料
黄金废料的处理不仅因含金量而异,还因废料中的金对提取的适宜性而异。因此,可以通过使用氰化或氯化水溶液的浸出技术回收大部分金,然后可以通过熔炼处理残留物以回收余量。通常,金含量低于 0.1% 的废料,除非很容易通过浸出回收,否则会再循环回火法冶金过程。来自珠宝生产的金属废金经常在现场熔化并重复使用。

化验
火法被认为是准确测定矿石或精矿中金、银和铂族金属(锇和钌除外)含量的最可靠方法。该过程包括在粘土坩埚中熔化含金样品,其中混合有助熔剂(如二氧化硅和硼砂)、氧化铅(称为 litharge)和还原剂(通常是面粉)。助熔剂降低了氧化材料的熔点,使它们能够熔化,而熔融的碎屑被面粉还原成极细的铅滴,分散在整个炉料中。铅滴溶解金、银和铂族金属,然后聚结并逐渐下降穿过样品,在坩埚底部形成金属层。冷却后,铅“钮扣”与渣层分离,在氧化条件下加热,氧化脱铅。剩下的闪亮金属珠含有贵金属。珠子在硝酸中煮沸溶解银(称为分离的过程),并称量金残留物。如果存在铂金属,它们会改变珠子的外观,它们的浓度有时可以通过使用电弧光谱仪来确定。

在里面 珠宝行业,含金量由克拉。纯金指定为 24 克拉;因此,每克拉等于 4.167% 的黄金含量,例如,18 克拉等于 18 × 4.167,即 75% 的黄金。“成色是指黄金中的千分之几合金;例如,三个 9 的细粒对应于纯度为 99.9% 的黄金

 

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