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化學(xué)法黃金精煉工藝的應(yīng)用與實(shí)踐

文檔作者：楊思軍，曹鋒，劉衛(wèi)峰文檔來源：陜西鳳縣四方金礦有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年06月06日
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·44· 中國有色冶金A生產(chǎn)實(shí)踐篇．稀貴金屬
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化學(xué)法黃金精煉工藝的應(yīng)用與實(shí)踐
楊思軍，曹鋒，劉衛(wèi)峰
(陜西鳳縣四方金礦有限責(zé)任公司，陜西鳳縣721705)
[摘要] 針對(duì)黃金冶煉過程中存在的問題，采用化學(xué)法黃金精煉工藝代替原火法；臺(tái)煉工藝。改造后，
金錠純度由88％提高至99．99％，冶煉回收率提高了0．95％。每年可額外回收銀250 kg，取得了良好的
經(jīng)濟(jì)效益。
[關(guān)鍵詞] 黃金精煉；化學(xué)法；金；銀；金泥
[中圖分類號(hào)]TF831 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] B [文章編號(hào)] 1672—6103(2017)05—0044—04
0 引言
目前，國內(nèi)外黃金精煉主要有電解法¨o和化學(xué)
法兩種，電解法生產(chǎn)指標(biāo)穩(wěn)定，作業(yè)環(huán)境較好，工程
投資較小舊’，但電解液及殘極會(huì)積壓相當(dāng)數(shù)量的黃
金，影響企業(yè)資金周轉(zhuǎn)，而且作業(yè)周期長(zhǎng)，工人的勞
動(dòng)量大，對(duì)安全保衛(wèi)工作有更高的要求。化學(xué)法黃
金精煉工藝的優(yōu)越性在于作業(yè)周期短，流程中不積
壓黃金，每批生產(chǎn)規(guī)模在一定范圍內(nèi)可控，生產(chǎn)比較
靈活?；瘜W(xué)法是黃金精煉的經(jīng)典方法，隨著工藝技
術(shù)及專業(yè)設(shè)備的不斷完善及發(fā)展，該方法越來越多
地被推廣和應(yīng)用。雖然化學(xué)法有多種實(shí)施方案，但
基本的工藝流程大體相同，即氯化溶金一還原沉
淀一金粉凈化一干燥鑄錠。在設(shè)備及工藝參數(shù)控制
方面，國內(nèi)基本相同，都處于機(jī)械化及人工檢測(cè)控制
水平。某企業(yè)針對(duì)黃金冶煉生產(chǎn)中存在的問題對(duì)工
藝進(jìn)行改進(jìn)，采用化學(xué)法黃金精煉工藝，取得了良好
的經(jīng)濟(jì)效益。
1 生產(chǎn)概況
某金礦為年產(chǎn)黃金約1．5 t的大型黃金礦山，采
用全泥氰化炭漿法和高溫高壓無氰解吸電解聯(lián)合提
[作者簡(jiǎn)介]楊思軍(1985一)，男，山東聊城人，大本，選礦工程師
從事選礦車間技術(shù)管理工作。
[收稿日期]2016—11—21
金工藝，電解出的金泥和鋼棉經(jīng)過酸洗、洗滌、烘干
和配料后進(jìn)行火法冶煉∞。，冶煉出的合質(zhì)金錠純度
在88％左右；冶煉過程中產(chǎn)生的廢液排入廢液池，
由外包人員回收處理。此種冶煉方法雖然簡(jiǎn)單方
便，但合質(zhì)金純度較低，且無法回收金泥和鋼棉中的
銀，造成資源的浪費(fèi)。經(jīng)化驗(yàn)分析，電解金泥含金約
33．08％，含銀約5．63％；鋼棉含金27．41％，含銀
4．64％，如果將這些銀全部回收，每年約產(chǎn)銀250
kg，經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。
實(shí)際生產(chǎn)中存在如下問題：
(1)沒有專用洗滌工具，洗滌作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)操
作人員的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)要求較高，且容易流失金屬。
電解金泥和鋼棉經(jīng)硝酸除雜后成為粗金粉，從
反應(yīng)釜放入不銹鋼分金桶內(nèi)，靜止沉降，由于金密度
大，沉降速度較快，能較快沉降到分金桶的底部，泥
沙密度小沉降速度慢，當(dāng)金泥沉底后，將上層酸液和
泥沙慢慢傾出，以不倒出粗金粉為宜，該過程用時(shí)約
2 h，然后加清水繼續(xù)洗滌二至三遍，完成整個(gè)洗滌
過程需要6～8 h，作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，操作不當(dāng)容易將粗
金粉倒出，造成金屬流失。
(2)烘干時(shí)間較長(zhǎng)，浪費(fèi)電能。由于洗滌時(shí)只
能將分金桶內(nèi)大部分水倒出，導(dǎo)致烘干時(shí)粗金粉含
水很高，延長(zhǎng)了烘干時(shí)間，浪費(fèi)了電能。
(3)冶煉出的金錠純度較低，約為88％左右，出
售時(shí)要扣除0．9元／g的提純費(fèi)用。
(4)無法回收銀，造成銀的流失。
萬方數(shù)據(jù)
2017年10月第5期楊思軍等：化學(xué)法黃金精煉工藝的應(yīng)用與實(shí)踐·45·
(5)作業(yè)過程全部人工操作，酸霧對(duì)人體危害
嚴(yán)重，不小心會(huì)被酸液灼傷，工人勞動(dòng)強(qiáng)度和安全風(fēng)
險(xiǎn)較大。
2 工藝改造
2．1工藝流程
針對(duì)上述問題，該礦山采用化學(xué)法黃金精煉工
藝替代原有火法冶煉工藝，改造后的工藝流程圖見
圖1。
外收金錠
壘婆：塑塑匕墮堡蘭堡1
焉it磊磊麗H
過濾洗滌
2。反應(yīng)釜氯化溶金l 1’反應(yīng)釜氯離子沉銀
過濾洗滌
王水渣l 3。反應(yīng)釜金還原
過濾洗滌
!
金粉凈化
主
過濾洗滌
過濾洗滌
主
還原銀
!
過濾洗滌
主
銀粉凈化
碳吸附l I過濾洗滌
金粉干燥l l中和沉淀I l銀粉干燥
熔煉鑄錠I l固液分離I l熔煉鑄錠
金錠旦堡塑姿盟童銀錠一回收排放一
圖1 化學(xué)法黃金精煉工藝流程圖
2．2設(shè)備選擇
該礦原有設(shè)備：1 000 L反應(yīng)釜1臺(tái)、100 kW中
頻冶煉爐1臺(tái)、4 kW電加熱盤7臺(tái)、不銹鋼分金桶7
個(gè)、引風(fēng)機(jī)3臺(tái)等，這些設(shè)備能夠滿足精煉前期加銀
潑珠及凈化除雜等的需要。
需增加的設(shè)備：1 000 L反應(yīng)釜2臺(tái)、1 000 L儲(chǔ)
液罐4臺(tái)、酸計(jì)量罐3臺(tái)、真空泵1臺(tái)、空壓機(jī)1臺(tái)、
凈水器1臺(tái)、純金熔煉爐1臺(tái)、過濾盤3臺(tái)、酸霧凈
化塔1臺(tái)、化驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備1套、銀粉烘干器1臺(tái)等。
主要設(shè)備及用途如下：
(1)反應(yīng)釜和儲(chǔ)液罐。l 4反應(yīng)釜：硝酸浸銀、除
雜、氯化鈉沉銀、還原銀等；1。儲(chǔ)液罐：儲(chǔ)存硝酸銀溶
液；24反應(yīng)釜：氯化溶金(專用)；2。儲(chǔ)液罐：儲(chǔ)存含
金溶液；3 4反應(yīng)釜：還原金(專用)：3。儲(chǔ)液罐：金還原
尾液、金粉凈化液的暫存；4”儲(chǔ)液罐：氯化鈉沉銀后
廢液、還原銀后少量廢液等的暫存。
(2)過濾盤。1 4過濾盤：硝酸銀溶液、沉銀后廢
液、還原銀后廢液等的過濾；24過濾盤：過濾含金溶
液(專用)；3 4過濾盤：金還原后尾液、金粉凈化液的
過濾(專用)。
過濾盤主要用于金粉、氯化銀、銀粉的固液分
離。由于工藝中所產(chǎn)生的固體物金粉、氯化銀、銀粉
的比重都很大，所以過濾盤體積較小，規(guī)格主要考慮
操作方便，可采用鋼襯純聚丙烯材質(zhì)或鈦材質(zhì)，規(guī)格
為中700 mm X 650 mm。
(3)耐腐蝕水環(huán)式真空泵。抽濾用，過濾時(shí)，將
過濾盤內(nèi)的液體抽人相應(yīng)儲(chǔ)液罐。選用1臺(tái)FSK一
3型耐腐蝕水環(huán)真空泵即可滿足抽濾需要。
(4)空氣壓縮機(jī)?？諝鈮嚎s機(jī)是將儲(chǔ)液罐中的
溶液揚(yáng)出，根據(jù)實(shí)際情況，選用1臺(tái)215—03／7型空
壓機(jī)。
(5)凈水器。在金還原和金粉凈化工序，為了
減少進(jìn)入金粉的雜質(zhì)，需用潔凈去離子水。采用電
滲析和膜分離技術(shù)將工業(yè)用水去除懸浮雜質(zhì)和金屬
陽離子，形成的凈化水即可滿足工藝要求。由于浸
金工序每批用水量不超過2 t，選擇1臺(tái)3 t／d去離
子水設(shè)備即可。
2．2操作過程
2．2．1 金泥、鋼棉和外收金錠的預(yù)處理
(1)金泥、鋼棉的預(yù)處理。向1 4反應(yīng)釜中加入
適量的水，開啟引風(fēng)機(jī)，再加入適量的98％濃硝酸，
配成硝酸溶液。硝酸質(zhì)量占溶液質(zhì)量的40％，配成
溶液后，立即啟動(dòng)反應(yīng)釜加熱裝置，設(shè)定溫度為85
℃，隨后開動(dòng)攪拌系統(tǒng)、首先將鋼棉逐漸、慢速、分批
加入1 8反應(yīng)釜中，再將金泥按此方法加入，物料加
入不能過快以免反應(yīng)劇烈引起冒釜事故。待物料全
部加完反應(yīng)12 h后，將硝酸銀溶液抽入1 4儲(chǔ)液罐暫
存，濾盤上的金泥轉(zhuǎn)入氯化浸金作業(yè)。
(2)外收金錠的預(yù)處理。根據(jù)金錠中金含量，
按金：銀≤1：3比例加入白銀于坩堝內(nèi)升溫，待配料
在坩堝中熔融為分銀合金后，緩慢倒人盛有冷水的
容器內(nèi)潑珠成為星狀、片狀、雪花狀分銀合金，分銀
萬方數(shù)據(jù)
·46· 中國有色冶金A生產(chǎn)實(shí)踐篇．稀貴金屬
合金按照金泥鋼棉預(yù)處理的方式在1”反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)
行硝酸分銀，溶液反應(yīng)完全后，將硝酸銀溶液抽人
1 8儲(chǔ)液罐暫存，濾盤上的金泥轉(zhuǎn)入氯化浸金作業(yè)。
采用硝酸法分離金銀時(shí)，合質(zhì)金中金銀的比例
必須為金：銀=1：3，如果含銀量低，硝酸分銀作業(yè)
時(shí)，銀與硝酸產(chǎn)生薄膜，阻礙銀繼續(xù)溶解H。。
2．2．2銀的回收
將儲(chǔ)存在1。儲(chǔ)液罐中的硝酸銀溶液打入1 4反
應(yīng)釜中，開動(dòng)攪拌系統(tǒng)，加入定量的飽和氯化鈉溶液
使銀沉淀為氯化銀。然后將沉銀后的廢酸液抽人
4 4儲(chǔ)液罐暫存，用≥60℃熱水將濾盤上的氯化銀洗
至中性。再將氯化銀加入1 4反應(yīng)釜中，加適量水調(diào)
漿，加入定量的鐵粉將氯化銀還原成單質(zhì)銀，還原至
終點(diǎn)后，即固體內(nèi)無白色氯化銀顆粒，加人工業(yè)鹽
酸。“，加入量控制在溶液的pH值2左右。繼續(xù)攪
拌反應(yīng)1 h左右，將廢溶液抽入4。儲(chǔ)液罐暫存，并用
≥60℃熱水將銀粉洗滌至中性后即可烘干，鑄銀錠
或返回加銀潑珠工序。
2．2．3氯化浸金
本工序是使硝酸分銀工序產(chǎn)生的含雜粗金粉通
過王水的作用，將單質(zhì)固態(tài)金轉(zhuǎn)化為溶于水的絡(luò)合
離子，與粗金粉中的銀等雜質(zhì)分開∞。。
首先向2。反應(yīng)釜中加入適量的水，開啟引風(fēng)
機(jī)，再加入31％的鹽酸，最后加入一定量98％的硝
酸，配成王水溶液，金：硝酸：鹽酸=1：1：5(質(zhì)量
比)，開動(dòng)加熱及攪拌裝置，加熱至80～90℃，將粗
金粉慢速、逐漸加入反應(yīng)釜中。金泥全部加完后，反
應(yīng)4 h左右，固體單質(zhì)金基本被浸出轉(zhuǎn)入王水溶液
成絡(luò)合離子狀態(tài)，反應(yīng)釜加熱裝置停運(yùn)，將含金王水
溶液抽入2。儲(chǔ)液罐，用去離子水將王水渣和濾布邊
緣沖洗至無黃色，王水渣取出統(tǒng)一處理，含金王水溶
液從2 4儲(chǔ)液罐打入3 4反應(yīng)釜進(jìn)入金還原工序。
2．2．4 金還原
利用亞硫酸鈉對(duì)金選擇性還原的特點(diǎn)，將王水
溶液中的金由絡(luò)合離子狀態(tài)還原成固體單質(zhì)，與浸
出溶液中的其它雜質(zhì)分開。
將含金溶液由2。儲(chǔ)液罐打入3 4反應(yīng)釜中，開動(dòng)
反應(yīng)釜加熱裝置，啟動(dòng)攪拌系統(tǒng)，慢速、逐漸向反應(yīng)
釜中加入還原劑。采用“饑餓還原法”¨。，貴液中的
金還原至95％以上時(shí)，將含金貴液抽人2。儲(chǔ)液罐，
然后將還原的海綿金用3。過濾盤濾出，并用≥60℃
的去離子水洗滌至中性，濾液和洗水抽到3。儲(chǔ)液罐
暫存，海綿金移人凈化槽中進(jìn)入凈化工序。再將含
金溶液由2。儲(chǔ)液罐重新打入3。反應(yīng)釜中，加入過量
還原劑，將貴液中的殘金還原完全，得到的成色稍差
的海綿金，洗滌后進(jìn)入下一批氯化浸金作業(yè)中。
2．2．5金粉凈化
還原所得的海綿金首先用98％濃硝酸浸煮，煮
沸2 h左右，將金粉過濾，用≥60℃的去離子水洗滌
至中性。此時(shí)得到的金粉為純凈金粉，烘干后鑄錠
成純度9．99％的1。標(biāo)準(zhǔn)金錠。
2．2．6廢液處理
各工序產(chǎn)生的廢液立即取樣檢測(cè)其中的金銀含
量，達(dá)到排放要求后，首先排人活性炭吸附槽吸附極
微量金、銀，然后用堿液中和，再排人兩級(jí)沉淀池中
沉降后排放。
2．2．7廢氣處理
精煉廠生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣為酸霧，主要含有氮
氧化物、硫化氫和二氧化硫等，該廢氣用引風(fēng)機(jī)抽入
酸霧凈化塔堿液淋洗中和吸收，達(dá)到國家大氣污染
物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)后排人大氣。
3 改進(jìn)效果
2014年1月改造完成后，一年的生產(chǎn)實(shí)踐證
明，改造比較成功，其主要效果如下：
(1)提高了冶煉金錠純度，為企業(yè)節(jié)省了提純
費(fèi)用。金錠純度由原來的88％左右，提高至
99．99％；改造后冶煉成本加人工成本共計(jì)0．69
元／g，較提純費(fèi)用0．9元／g低0．21元／g，年節(jié)省費(fèi)
用約31．5萬元。
(2)金的冶煉回收率提高，由原來的99％提高
至99．95％以上，年可多回收黃金14．25 kg，經(jīng)濟(jì)效
益350萬元。
(3)年可多回收約250 kg銀錠，經(jīng)濟(jì)效益85
萬元。
(4)工藝設(shè)備配置合理、緊湊、適用，整個(gè)過程
除固體物料外，所有液體的輸送完全實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，不
僅減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，金屬和作業(yè)人員的安全
也得到保障。
(5)生產(chǎn)環(huán)境優(yōu)良，工藝過程中的廢液、廢氣經(jīng)
處理均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)后排放‘8。。
4 結(jié)語
實(shí)踐證明，該工藝改造是成功的，改造后，不僅
萬方數(shù)據(jù)
2017年10月第5期楊思軍等：化學(xué)法黃金精煉工藝的應(yīng)用與實(shí)踐·47·
解決了企業(yè)產(chǎn)品精煉問題，也為其他的黃金企業(yè)提
供黃金精煉服務(wù)陽。，為企業(yè)創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)
效益。
[參考文獻(xiàn)]
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Application and practice of gold refining with chemical process
YANG Si-jun，CAO Feng，LIU Wei-feng
Abstract：In view of the problems existing in the gold smelting process，gold refining with chemical process is a—
dopted to replace the original pyrometallurgy process．After the modification，the purity of gold ingot is increased
from 88％to 99．99％，the recovery in smelting increases by 0．95％and additional 250 kg silver can be recovered
every year with good economic benefits．
Key words：gold refining；chemical process；gold；silver；gold slime
護(hù)護(hù)痧抄驢、護(hù)、·驢移痧驢移驢，驢、驢護(hù)驢驢護(hù)護(hù)，—驢抄痧護(hù)抄痧痧痧，驢—驢痧痧痧痧驢驢艫驢驢驢艫驢驢、驢抄、—驢，護(hù)抄痧，EZ爭(zhēng)
(上接第33頁) [7] 張振國．電渣熔鑄一熔焊法生產(chǎn)大直徑內(nèi)燃機(jī)曲軸的工藝研究
[5] 劉業(yè)翔，李劫．現(xiàn)代電解鋁[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2008： [J]．鑄造技術(shù)，2005(3)：735—738．
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蝕機(jī)理及其防腐『J]．輕金屬．2014(2)：34—40．
New anode stub in primary aluminum production
LI Shu—ting，WANG Ri—xin，WU Yong-fu，JIANG Yan—ping
Abstract：Anode stub is a key part of pre-baked anode in primary aluminum production and its main function is
linking carbon anode and transmitting power to cells．The performance and service life of anode stub itself will defi—
nitely affect the power consumption and economic benefits of primary aluminum production．At present，scrap is the
main raw material for EPC casting．Some defects of stub casting have been found due to the restriction of EPC cast—
ing process，such as instability of chemical materials，high resistance and poor oxidation resistance etc．The materi—
al of the new stub is low—carbon steel．beam is made of hot—rolled thick plate which is cut according to the beam di—
mension of stub．Material of stub column is rolling profile which is made of all section metallurgical combination
with its beam by special fusion welding．According to the application results in primary aluminum production enter—
prises in China，compared to the common casting stub，the conductivity and oxidation resistance of the new anode
stub have been improved to a certain extent．The production requirement of primary aluminum can be better met．
Key words：primary aluminum production；anode stub；special fusion welding；all section metallurgical combina—
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