金銀選冶概論課件

貴金屬選冶理論與技術(shù)

前言貴金屬系指金、銀和鉑族元素（釕Ru、銠Rh、鈀Pd、鋨Os、銥Ir、鉑Pt）它們之所以譽(yù)為貴金屬是由于他們的物理、化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定，色澤瑰麗，在人類生活中常被用作貴重首飾和貨幣；在現(xiàn)代高科技中，它們因性質(zhì)優(yōu)良而廣泛應(yīng)用于航天、航空、通訊、電子、軍工、汽車、醫(yī)藥等領(lǐng)域；然而因其在地球上的資源稀少而分散，故顯得格外珍貴。對(duì)于金、銀，人類的提煉和使用大約有5000年的歷史，被稱之為古代金屬；鉑族元素則不然，人們從知道到應(yīng)用，至今不過200余年，是一個(gè)年青的金屬家族。我國在世界上，是最早提煉和使用金、銀的文明古國之一。特別是改革開放以來，我國黃金、白銀的科技和生產(chǎn)有了飛躍的進(jìn)步和發(fā)展，目前我國黃金、白銀生產(chǎn)產(chǎn)量已名列世界前矛（分別為第四和第五位）。南非：275噸（11.0%）；美國：260噸（10.5%）；澳大利亞：251噸（10.2%）；中國：240噸（9.7%）；秘魯：203噸（8.2%）；印度尼西亞：167噸（6.8%）；俄羅斯：152.6噸（6.2%）；加拿大：104噸（4.2%）；巴布亞新幾內(nèi)亞：66.7噸（2.7%）；加納：63.1噸（2.6%）；其他：699噸。全球總產(chǎn)量：2469噸。2009世界各國黃金儲(chǔ)備排行榜，據(jù)世界黃金協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，世界黃金儲(chǔ)備情況是：美國8133.5噸、德國3412.6噸、世界貨幣基金組織（IMF）3217.3噸、法國2508.8噸、意大利2451.8噸、中國1054噸、瑞士1040.1噸、SPDR黃金信托（ETF基金）1024噸、日本765.2噸、荷蘭621.4噸。我國鉑族金屬的生產(chǎn)和科研是近40年才發(fā)展起來的，特別是近20年隨著我國國際貿(mào)易的增強(qiáng)及高科技的迅猛發(fā)展，我國貴金屬的科研與生產(chǎn)出現(xiàn)了前所未有的大好形勢(shì)?？萍家M(jìn)步，生產(chǎn)要發(fā)展，要使我國在貴金屬領(lǐng)域盡快趕超世界先進(jìn)水平，這就要求我們學(xué)習(xí)和掌握貴金屬選冶基礎(chǔ)理論知識(shí)和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝技術(shù)，這就是開設(shè)本門課程的目的。

第一節(jié)金銀的性質(zhì)一．金的物理與化學(xué)性質(zhì)（一）金的物理性質(zhì)1、金為黃色金屬，為立方晶格結(jié)構(gòu)，具有良好的可鍛性和延展性。金片能軋制成0.0001㎜厚的金箔，純金能拉成直經(jīng)為0.001mm的金絲。2、金具有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。金的導(dǎo)熱率高，為銀的74%，具有良好的導(dǎo)熱性能；金的比電阻低，其導(dǎo)電性能僅次于銀和銅而居第三位。3、金的密度大，相對(duì)密度為19.32g/cm3；硬度低：2.5莫氏硬度。4、金的熔化溫度為1064.4℃，沸騰溫度為2808℃；在1100～1300℃熔煉時(shí)，揮發(fā)損失的為0.01%～0.025%，即“真金不怕火煉”。（二）金化學(xué)性質(zhì)1．金的化學(xué)活性很低，常稱之為惰性金屬。金在空氣中，在有水份的條件下也不發(fā)生變化，金不溶于任何堿或硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸及其它任何有機(jī)酸的水溶液中。2．金易溶解于王水；只有在強(qiáng)氧化劑，如硝酸、高錳酸、碘酸H5IO6、無水硒酸H2SeO4等存在的條件下，金才能溶解于濃硫酸中。3．用氯氣飽和的鹽酸也能溶解金；在有氧的存在下，堿金屬和堿土金屬的氰化物水溶液是金的良好溶劑。4．氯水、溴水、碘化鉀、碘氫酸和硫代硫酸鹽及硫脲水溶液是金的另一類溶劑。金的溶解均生成絡(luò)合物。金的一切化合物都不穩(wěn)定，經(jīng)過簡單處理，都能使金很溶易地還原成金屬。例1：一價(jià)氧化金Au2O是灰紫色粉末，溫度超過200℃,便分解為金屬：

例2：三價(jià)氧化金Au2O3是不溶于水的黑褐色粉末溫度超過160℃,便分解為金屬：

二．銀的物理與化學(xué)性質(zhì)。（一）銀的物理性質(zhì)1、銀為白色金屬。為立方晶格結(jié)構(gòu)，具有良好的可鍛性和展延性。純銀也引拉成0.001mm的細(xì)絲。2、銀具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，在這方面銀居首位。導(dǎo)電率為1.61μΩ·cm（25℃），導(dǎo)熱率為433w/M·k（250℃）。3、銀的熔化溫度為960.5℃,沸騰溫度為2200℃。4、銀的相對(duì)密度為10.47g/cm3,莫氏硬度為2.7。5．在有氧的條件下，能與堿金屬氰化物水溶液作用生成可溶性的氰合銀絡(luò)離子是氰化法提金的理論基礎(chǔ)。在絕大多數(shù)情況下，銀的氧化態(tài)為+1價(jià)。*4Ag+8CNˉ+02+H2O=4【Ag(CN)2】ˉ+4OHˉ6．銀離子能與許多CNˉ、S2O32ˉ、SO32-，或分子NH3、CS(NH2)2等生成穩(wěn)定的絡(luò)合物。7．在濕法冶金和貴金屬精煉時(shí)，常往銀溶液中加入氯化鈉溶液，使銀生成氯化銀沉淀。又利用電極電勢(shì)值較負(fù)的金屬Zn、Fe、Cu等，能使稀溶液中懸浮的氯化銀被置換成金屬銀。8．銀的鹵化物（I、Cl、Br等）都具有難溶的特性，其另一特性就是對(duì)光的敏感度都很高，利用這種特性來制造感光膠片和感光紙等。9．硝酸銀、硫酸銀都是最重要的銀化合物。第二節(jié)金、銀的用途1．金和銀是人類最早作為貨幣使用的金屬之一，現(xiàn)在金的主要用途是作為貨幣儲(chǔ)備。目前世界各國官方銀行中金的總儲(chǔ)備量達(dá)45000噸左右。2．金和銀是制造手飾、工藝美術(shù)制品及紀(jì)念章幣的最重要原料，具有很高的藝術(shù)價(jià)值和收藏價(jià)值。3．由于金具有良好的導(dǎo)電性，耐蝕性和加工性，在現(xiàn)代電子工業(yè)、航天、航空及通訊方面獲得廣泛應(yīng)用。4．銀具有極良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。因此，銀作為電器，電子的材料被廣泛的應(yīng)用。銀在制造火箭燃燒器作為合金的添加劑使用，極大地改善了高溫合金的耐熱性能和強(qiáng)度。5．由于銀的化合物，主要是銀的溴化物具有感光快，成像能力強(qiáng)，因此，成為攝影業(yè)必不可少的感光材料。第三節(jié)金、銀的的礦物資源一金礦物資源金是一種稀有而貴重的金屬，金在地殼中平均含量為5×10-7%，但很分散，難形成大型含金富礦床，一般含金為幾克～幾十克/噸，大量金存在于海水中，其含量約為10-3～10–1mg/t。但至今尚未有從海水中提金的報(bào)道?，F(xiàn)代提取金的礦物資源主要有以下幾種類型。（1）獨(dú)立金礦床，由脈金和砂金礦床組成；（2）有色金屬硫化礦中常含有金，如硫化銅礦床，銅鎳礦床等。金是化學(xué)穩(wěn)定性很高的金屬，故金多以自然金狀態(tài)存在了自然界中。自然金化學(xué)成分很復(fù)雜，通常含金為75％～90％，其中含銀為1％～10％，有時(shí)含銀達(dá)20％～40％，鐵和銅含量在1％以下。在銅礦中有時(shí)發(fā)現(xiàn)金——銅合金，在銅鎳礦中發(fā)現(xiàn)鉑、銠、鈀等合金。此外，還發(fā)現(xiàn)在有金碲形成化合物的金礦物，總之金礦物有20余種，但只有自然金在工業(yè)上有實(shí)際意義。金礦物又分為易選金礦物和難選金礦物，能用普通的物理和化學(xué)方法有效回收的金礦物為易選金礦物，而用常規(guī)的物理和化學(xué)方法難以有效回收的金礦物（如微細(xì)粒分散于砷黃鐵礦、毒砂及碳質(zhì)礦物中金礦物）為難選金礦物。第四節(jié)金銀的提取方法金礦石主要分為巖金礦和砂金礦兩大類。（1）砂金礦的處理方法較簡單，主要用重選法粗選和精選，然后通過冶金方法來獲得粗金錠。（2）巖金礦需經(jīng)破碎－磨礦－選別（重選+浮選或氰化法等）獲得金精礦或金泥。然后用冶金的方法獲得成品金錠。砂金礦多采用重選法，大中型砂金礦床多采用采金船開采，重砂上岸在精選廠多采用搖床精選獲得砂金精礦，再通過冶煉獲得合質(zhì)金。小型砂金礦床多采用水力機(jī)械開采，采用溜糟等設(shè)備獲取粗選重砂，再采用搖床或人工掏選等方法精選，金精礦采用火法冶煉，獲取合質(zhì)金。（3）伴生金、銀一般均在回收主產(chǎn)品的冶煉過程中作為副產(chǎn)品加以回收。第二章金銀提取的主要方法與原理

第一節(jié)混汞、重選及浮選法的理論與實(shí)踐（自學(xué)）第二節(jié)氰化法提取金銀的基礎(chǔ)理論第三節(jié)影響氰化浸出的因素第四節(jié)伴生礦物在氰化浸出過程中的行為第二節(jié)氰化法提取金銀的基礎(chǔ)理論一、氰化物溶金銀的理論氰化物能使金、銀溶解，這個(gè)事實(shí)不容置疑，但溶解過程如何進(jìn)行，主要有如下幾種觀點(diǎn)：(1)埃爾斯納(Elsner)的氧論1846年，埃爾斯納研究了氧在氰化過程中的作用。埃氏認(rèn)為金和銀在氰化物溶液中的溶解方式類似，氧是必不可少的條件。通過實(shí)驗(yàn)確定金、銀的氰化反應(yīng)為一步反應(yīng)：4Au+8KCN+O2+2H2O=4KAu(CN)2+4KOH(2—1）

4Ag+8KCN+O2+2H2O=4KAg(CN)2+4KOH（2—2）

懷特(White)也有此種說法，故該方程既叫埃氏方程，也叫懷特方程。(2)波特蘭德(Bodlander)的過氧化氫論1896年波特蘭德提出了涉及過氧化氫的氰化浸出機(jī)理。波氏認(rèn)為金在氰化物中溶解分兩步進(jìn)行，只是在反應(yīng)中間有個(gè)產(chǎn)生H2O2的過程，但總反應(yīng)式與埃氏方程一致。2Au+4KCN+O2+2H2O=2KAu(CN)2+2KOH+H2O2（2—3）2Au+4KCN+H2O2=2KAu(CN)2+2KOH（2—4）

2Ag+4KCN+O2+2H2O=2KAg(CN)2+2KOH+H2O2（2—5）2Ag+4KCN+H2O2=2KAg(CN)2+2KOH（2—6）二、氰化浸金的熱力學(xué)金的氰化浸出屬于電化學(xué)腐蝕過程，其原電池可標(biāo)為：CN-|Au+·Fe|O2從電化學(xué)原理可知，該電池由CN-|Au+的液固電極、Au+·Fe的固體電極和Fe|O2的固氣電極所組成。(1)礦石中自然金顆粒內(nèi)部出現(xiàn)電位不平衡，有電子流動(dòng)，從而在顆粒表面產(chǎn)生了帶正電的陽極區(qū)和帶負(fù)電的陰極區(qū)。

陽極區(qū)：結(jié)晶純正的自然金表面部分，其金原子放出電子，以Au+狀態(tài)存在，形成陽極區(qū)。

陰極區(qū)：結(jié)晶欠佳（有空穴或錯(cuò)位等）或含有雜質(zhì)（以Fe的礦物為代表）的表面部分得到電子，從而荷負(fù)電，形成陰極區(qū)。(2)陽極區(qū)表面的Au+吸引礦漿中的CN-，使CN-向顆粒表面擴(kuò)散并吸附，從而形成液固電極，進(jìn)而產(chǎn)生陽極反應(yīng)：Au++2CN-=Au(CN)2-(3)帶負(fù)電的陰極區(qū)吸引礦漿中的氧分子O2，使其向自然金顆粒表面擴(kuò)散、吸附，同樣會(huì)產(chǎn)生陰極反應(yīng)：O2+2H2O+2e=H2O2+2OH--H2O2+2H++2e=2H2O兩極反應(yīng)一旦產(chǎn)生，將使原電池的電動(dòng)勢(shì)迅速增加（陽極表面電位與陰表面電位之差），固體電極內(nèi)部電子流速加快，形成腐蝕電流I。

I值的大小，標(biāo)示浸出速度的高低。氰化浸出的熱力學(xué)方程(Nerst)：

(a)Au++e=AuEa=1.68+0.0591LgαAu+

(b)Au(CN)2-=Au++2CN-

pCN=19.5+0.5LgαAu+/αAu(CN)2-(c)Au(CN)2-+e=Au++2CN-

Ec=-0.85+0.118pCN+0.059LgαAu+/αAu(CN)2-(d)O2+2H2O+2e=H2O2O2+2H2O+2e=H2O2+2OH-Ed=0.68-0.06pH-0.03LgαH2O2+0.03LgpO2=0.83-0.06pH(當(dāng)αH2O2=10-5M,pO2=1atm時(shí))(e)H2O2+2H++2e=2H2OEe=1.77-0.0591pH+0.03LgαH2O2=1.62-0.0591pH

從pCN和pH值的換算式中可知，當(dāng)?shù)V漿中加入一定數(shù)量的氰化物后（即Lg[CN-]總一定時(shí)），改變礦漿的pH值，可變更pCN的數(shù)值，控制浸出溶液中的CN-數(shù)量，實(shí)際上控制了浸出過程。25℃時(shí)pH和pCN值對(duì)換表25℃時(shí)Au-CN-H2O系E-pH圖對(duì)上圖進(jìn)行分析：(1)介質(zhì)水的穩(wěn)定區(qū)：f線是水穩(wěn)定上限，g線則為穩(wěn)定下線。(2)金的反應(yīng)行為：a、b線間為金離子Au+的穩(wěn)定區(qū)；b、c線之間金氰絡(luò)離子Au(CN)2-穩(wěn)定地存在于水溶液中；a、c線之間則Au處于穩(wěn)定態(tài)。A、b、c線的位置受礦漿pH值控制，所以金的氰化浸出速度與pH值有關(guān)。(3)陽極區(qū)（負(fù)極）電位Ec：是隨pH值的增加而變化的。pH值在0～9.4之間時(shí)，Ec降低；pH=9.4時(shí)，Ec最??；當(dāng)pH>9.4時(shí)，Ec基本不變。陰極區(qū)（正極）電位：不論[O2|H2O2]的Ed還是[H2O2|H2O]的Ee都隨pH值的增加而降低。正、負(fù)極的電位差(Ec-Ed或Ec-Ee)在pH值等于9.4時(shí)達(dá)到最大值，即推動(dòng)力達(dá)到最大值，說明金的浸出速度在pH=9.4左右時(shí)最高（腐蝕電流I最大）。(4)e線高于f線，說明H2O2可作為氧化劑加快金的浸出速度，而本身被還原為H2O。(5)d線表明氧或其它氧化劑可保證金的浸出順利完成。

陽極：Au+2CN—--e=Au（CN2）—陰極：O2+2H2O+2e=H2O2+2OH—電化學(xué)機(jī)理與純化學(xué)過程機(jī)理間的基本差別在于：在電化學(xué)腐蝕條件下，金屬與反應(yīng)劑相互作用的總反應(yīng)，可分為兩個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)過程，見圖2-5。（1）陽極過程：金屬以絡(luò)離子形態(tài)進(jìn)入溶液，并釋放出電子；（2）陰極過程：用某些氧化劑，吸收多余電子。在氰化過程中用氧作起去極作用。金屬表面陽極區(qū)和陰極區(qū)的微觀劃分，是腐蝕電化學(xué)機(jī)理與普通電化學(xué)機(jī)理的另一區(qū)別。金屬表面分為陽極區(qū)和陰極區(qū)，乃是由于其表面的不均衡性所致。即使是在純金屬，其表面也不均衡，因?yàn)槠渚Ц窠Y(jié)構(gòu)總是有缺陷的?？ㄌ乩锟说热擞酶g原電池的工作原理，闡明了金在氰化液中溶解的電化學(xué)特性。其目的是說明氰化過程的電化學(xué)實(shí)質(zhì)，并查明溶解速度的影響因素。研究結(jié)果表明：（一）金的陽極溶解（1）金的陽極溶解速度，隨著電勢(shì)向正方向的移動(dòng)初期增加很快，然后減慢，最終達(dá)到某一臨界值，臨界值與氰化物濃度、攪拌強(qiáng)度和溫度等有關(guān)。（2）在高電流密度下，電化學(xué)反應(yīng)速度遠(yuǎn)超過氰離子向金表面的擴(kuò)散速度，金陽極溶解的極化曲線，出水平段，這可作為擴(kuò)散控制的標(biāo)志。具體條件之間的關(guān)系：（金陽極溶解）①當(dāng)溫度和電極轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，臨界電流與氰化物濃度成正比；②當(dāng)氰化物濃度和溫度恒定時(shí)，臨界電流隨電極轉(zhuǎn)速增大而增大；③當(dāng)氰化物濃度和攪拌強(qiáng)度恒定時(shí)，臨界電流值隨溫度變化而變化，每升高1℃的增加2.5％。結(jié)論：金的陽極溶解過程與條件有關(guān)，可能按電化學(xué)動(dòng)力學(xué)和擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)進(jìn)行。后者的限制步驟是CN—向金表面擴(kuò)散。（二）金陰極反應(yīng)一氧的電化學(xué)還原。陰極反應(yīng)速度受溶解的氧分子向電極表面擴(kuò)散速度控制，具體條件如下：①溫度和電極轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，極限電流與液面氧分壓，即溶液中氧的濃度成正比；②溫度與氧分壓恒定時(shí)，陰極電流隨電極轉(zhuǎn)速增大而增大；③氧分壓和電極轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，由于氧溶解隨溫度升高而降低，所以溫度每升高1℃，極限電流約增大2.5％。結(jié)語：若利用所獲得的陰極和陰極極化曲線，在正常氰化條件下，有氧存在時(shí)（無外電勢(shì)的極化作用）就確定金溶解所期望的速度和電勢(shì)，當(dāng)此，把陽極和陰極極化曲線結(jié)合起來，其交點(diǎn)的縱坐標(biāo)是最大的電流值；橫坐標(biāo)為氰離子和溶解氧時(shí)金的電勢(shì)。根據(jù)法拉第定律：金溶解的速度：式中：ν——金溶解的速度，mol/cm2.s；——電流密度，；——電流強(qiáng)度，；——金電極表面積，；——法拉第常數(shù)，96500C/mol；——一個(gè)金原子氧化釋放的電子數(shù)，n=1。若已知最大電流I，電極面積已知,可求的金的溶解速度，金溶解的過程中，各個(gè)過程都有自己的速度，而總的反應(yīng)速度當(dāng)然要由最慢的過程來控制。氰化浸出速度主要受擴(kuò)散過程控制，擴(kuò)散對(duì)金氰化浸的是已關(guān)重要的。第三節(jié)影響氰化浸出的因素一、礦漿PH值1、浸出適宜的PH值在生產(chǎn)實(shí)踐中，必須保持礦漿PH值在10.5-11.0之間。堿量過大，PH值超過12，浸出率會(huì)降低；堿量太少，當(dāng)PH值小于9時(shí)，浸出率明顯下降。2、礦漿PH值波動(dòng)原因

(1)原礦成分：礦石中常含有硫化礦，它們被氧化后生成一些耗堿物質(zhì)。例如黃鐵礦（FeS2），白鐵礦（FeS2），磁黃鐵礦（FenSn+1）等礦物氧化，可生成H2SO4、H2SO3、Fe(OH)3等而消耗堿。(2)生產(chǎn)用水：若水中含有某些酸，金屬離子均可使礦漿中的OHˉ降低。(3)浸應(yīng)作業(yè)中充入大量的氧氣，同時(shí)也帶入大量的CO2,從而形成H2CO3而消耗堿。

為使礦漿pH值保持穩(wěn)定，需加入CaO使其濃度維持在0.01％---0.03％范圍內(nèi)(定期測(cè)量)。3、保持適宜PH值，防止HCN的生成當(dāng)PH≥10時(shí)，幾乎所有的氰化物都以CN—的形式存在。隨PH值的減小，氰化物主要以HCN形式存在；當(dāng)PH<7時(shí)，幾乎所有的氰化物都以HCN形式存在。氰化物被酸消耗掉，并放出劇毒的HCN氣體。4、水解沉淀鐵礦物礦漿中的白鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦等鐵礦物，氧化后將產(chǎn)生硫酸外，還含生成FeSO4,FeSO4與氰化物將發(fā)生反應(yīng)，而消耗氰化物。FeSO4+6KCN=K4Fe(CN)6+K2SO4當(dāng)?shù)V漿中有足夠的堿和氧時(shí)，F(xiàn)eSO4使氧化Fe2(SO4)3，F(xiàn)e2(SO4)3不與氰化物作用。綜上所述，加入堿可避免氰化物的化學(xué)損失，故稱之為保護(hù)堿

二、氰化物和氧的濃度（1）當(dāng)NaCN濃度小于0.02％時(shí)，由于[CN—]<4[O2]，金、銀的溶解速度取決于[CN—],此時(shí)，氧的壓力（濃度）影響不大。（2）當(dāng)NaCN濃度大于0.02％時(shí)，由于[CN-]>4[O2]，溶液中的氧的濃度又決定于金、銀的溶解速度。（3）繼續(xù)增大氰化物濃度，金的溶解速度反而略有降低，這可能是氰化物濃度的增加，會(huì)使礦石中的大量賤金屬礦物參加反應(yīng)，消耗了礦漿中的氧，阻礙了金的溶解，同時(shí)也增加了氰化物的消耗。氧（Ｏ2）或其它藥劑，如H2O2、CaO2、Na2O2、KMnO4、Cl2和Br2等都的作為浸金過程的氧化劑。目前氰化廠普遍使用的是充入空氣。（3）強(qiáng)化金浸出過程的基本因素就是在[CN—]適宜的條件下，提高氧在礦漿中的濃度，可通過充富氧或在高壓下進(jìn)行氰化浸出。三、溫度金的浸出隨溫度的升高而加快（離子活度增加所致），但隨著溫度的升高氧溶解量顯著下降，至100℃時(shí)溶量為零，使浸出無法進(jìn)行。同時(shí)氰化物自身水解增多，賤金屬的氰化物反應(yīng)加快，使氰化物消耗增加；Ca(OH)2的溶解度下降，造成礦漿PH值偏低；同時(shí)加溫要增加生產(chǎn)成本。一般氰化浸出不需加溫，維持在15--20℃即可。四、粒度與形狀

1、形狀自然金粒度的大小是金浸出速度的決定因素；粒度組成（特性）對(duì)浸出率影響也很重要；一定尺寸金粒完全溶解計(jì)算公式：

當(dāng)金粒直徑為0.104mm(150目),0.074mm(200目)和0.043mm(325目)時(shí)，可求出其終了浸出時(shí)間為55.8h,39.7h和23.1h。依據(jù)金粒在氰化浸出作業(yè)中的行為，可分三種粒度范圍：粗粒金（大于70μm）、細(xì)粒金（70~1μm）和微粒金（小于1μm）。粗粒金：氰化前采用重選或混汞法予以回收；細(xì)粒金：適合氰化浸出；微粒金：不宜氰化，先經(jīng)焙燒，再高溫酸化處理。2、金粒形狀金粒的形狀對(duì)金的浸出速度有明顯的影響。金粒形狀有：渾圓狀、片狀、樹枝狀、脈狀、內(nèi)有孔穴和不規(guī)則狀等。比表面積大有利于浸出。浸出速度：孔穴>脈狀、樹枝狀>片狀>渾圓狀五、礦漿粘度氰化物和氧在礦漿中的擴(kuò)散速度直接受礦漿粘度的影響，粘度過大對(duì)氰化浸出是不利的。合理的礦漿濃度應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)確定。對(duì)于含泥較少、雜質(zhì)不多時(shí)物料可采用高濃度浸出，一般控制在40%~50%；對(duì)于礦物組成復(fù)雜，含泥較多的礦石，必須采用低濃度浸出，通常為25%左右。第四節(jié)伴生礦物在氰化浸出過程中的行為

金礦石一般的組成均較復(fù)雜，金礦石中除某些情性礦物（石英、硅酸鹽、氧化鐵礦）不與氰化物作用之外，通常還含有易與氰化物和氧反應(yīng)的活潑礦物?；顫姷V物在氰化時(shí)發(fā)生副反應(yīng)，增加藥劑和氧的消耗，而且影響浸出和降低金的回收率。影響氰化浸出過程的主要的礦物是：鐵、銅、鋅、砷等礦物。鋅、汞、鉛礦物也具有明顯影響。一、鐵礦物（一）鐵的氧化礦物：主要有赤鐵礦（Fe2O3）、磁鐵礦（Fe3O4）、針鐵礦（Fe2O3·H2O）、菱鐵的（FeCO3）等。這類礦物對(duì)金的氰化過程無重大影響。（二）鐵的硫化礦物：黃鐵礦（FeS2）、磁黃鐵礦（Fe1-xS）、白鐵礦FeS等，這類礦物在氰化過程中轉(zhuǎn)變較大，其轉(zhuǎn)變程度與礦石本身性質(zhì)、粒度和氰化條件有關(guān)。鐵的硫化物不僅與氰化液作用，而且作用后的產(chǎn)物也與氰化物發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)方程式如下：2FeS2+7O2+H2O=2Fe2++4SO42-+4H+（1）4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O（2）4Fe3++5H2O+SO42-=2Fe2O3·SO3+10H+（3）2Fe2O3·SO3+7H2O=4Fe(OH)3+SO42-+2H+（4）當(dāng)保護(hù)堿不足時(shí)：（1）、（2）、（3）式反應(yīng)進(jìn)行，生成揮發(fā)性的氫氰酸：H++CN—=HCN硫化鐵在氰化液中氧化，比在水中快得多，因而造成氰在物和氧的大量消耗，從而嚴(yán)重影響金、銀的氰化浸出。4FeS+3O2+4CN—+6H2O=4CNS—+4Fe(OH)（5）由于易氧化的硫鐵礦在氰化時(shí)產(chǎn)生許多副反應(yīng)，所以給氰化帶來很多困難，其主要是：①降低金的浸出率和浸出速度，主要原因是降低了氰化液中氧的濃度，并增加了氰化液中堿金屬和堿金屬的硫酸鹽的積累；②增加了氰化物的消耗，主要是結(jié)合成硫代氰酸鹽和亞鐵氰酸鹽。為消除上述影響，在實(shí)際氰化中采用下列方法快速氧化硫化鐵礦：（1）氰化前，在堿溶液中使礦漿充氣；（2）在氰化時(shí)強(qiáng)烈充氣；（3）往氰化礦漿中加入氧化鉛或可溶性鉛鹽。不含氰化物的堿溶液充氣時(shí)，硫化鐵氧化生成氫氧化鐵Fe(OH)3;4FeS+9O2+8OH—+2H2O=4Fe(OH)3+4SO42-不同，它不與氰化物發(fā)生作用。此外，在硫化礦物表面形成氫氧化鐵膜，在很大程度上防止硫化物與氰化液作用。在快速氧化硫鐵礦的氰化過程中，使用鉛化合物的目的是使難溶的硫化礦轉(zhuǎn)變成硫代氰化物。應(yīng)用上述分法，可降低易氧化的硫鐵礦對(duì)金氰化浸出的有害影響，以滿足生產(chǎn)對(duì)工藝指標(biāo)的要求。二、銅礦物銅礦物中主要是藍(lán)銅礦2CuCO3·Cu(OH)2孔雀石CuCO3·Cu(OH)2赤銅礦Cu2O、輝銅礦Cu2S、斑銅礦Cu5FeS4、砷銅礦CuSAs2S6、金屬銅極易與氰化物溶液作用，2價(jià)銅的氧化物被CN—還原為1價(jià)銅，消耗氰化物并生成氰氣（CN）2:Cu(OH)2+2CN—=CuCN+2OH—+1/2(CN)2Cu(OH)3+2CN—=CuCN+CO23—+1/2(CN)2CuSO2+2CN—=CuCN+2SO24--+1/2(CN)2單體氰化銅，易溶于氰化液：CuCN+2CN—=[Cu（CN）3]2--金屬銅在充氣的氰化液中，產(chǎn)生與金、銀類似的反應(yīng)。4Cu+12CN—+O2+H2O=4[Cu(CN)3]2—+4OH—但與金、銀不同的是，在沒有氧的情況下，銅還易被水氧化：2Cu+6CN—+H2O=2[Cu(CN)3]2—+2OH--+H2上述反應(yīng)不僅增加氰化物的消耗，而且，溶液中銅絡(luò)離子可在金表面生成膜而降低金的溶解速度?？赏ㄟ^提高氰化物的濃度來消除銅絡(luò)離子銅溶離子膜的影響，而提高金的浸率。若銅含量具有工業(yè)回收價(jià)值，可在氰化前，通過浮選等方法首先回收銅，銅尾礦再氰化提金；或通過溶造獲得銅金精礦，在銅冶煉中再回收伴生金，具體來用什么工藝方法，視具體礦石性質(zhì)而定。三、砷和銻化物在砷銻礦物中，對(duì)氰化過程有害嚴(yán)重的是輝銻礦Sb2Ｓ3，雌黃As2S3和雄黃AsS，主要是增加氰化物的消耗，而降低金的浸出率。這幾種礦物雖不與氰化物直接反應(yīng)，但易與堿的作用，生成氧化物和硫代酸鹽；在有氧的條件下，生成硫代化合物和硫氰化物。（1）處理這類礦石，應(yīng)盡量降低溶液中保護(hù)堿的濃度，可提高金的浸出率（例PH=10）(2)在浸出液中加入少量硝酸鉛和醋酸鉛，使SbS32—AsS33—結(jié)合成難溶的硫化物。毒砂，也稱砷黃鐵礦（FeAsS）是金礦中常見礦物，但與砷銻礦不同，在堿性氰化液中不分解，對(duì)金浸出無影響，但其中常含有細(xì)粒與微細(xì)粒金，呈包裹狀態(tài)，在常規(guī)的磨礦條件下，很難裸露與解離，故稱難浸金礦之一。四、銀礦物銀礦物中角銀礦(AgCl)最易溶于氰化物溶液中，并不耗氧：AgCl+2NaCN=NaAg(CN)2+NaCl輝銀礦(Ag2S)在氰化溶液中：Ag2S+4NaCN=2NaAg(CN)2+NaSNa2S對(duì)銀的浸出有影響，它要消耗上百倍的氰化物。因?yàn)樾纬蓧A金屬硫化物（Na2S）等在CaO存在的時(shí)候，生成NaCNS和Na2S2O3（轉(zhuǎn)化為Na2SO4)的結(jié)果。

采取相應(yīng)措施：1、提高礦漿中的氰化物濃度并強(qiáng)化礦漿充氣。2、預(yù)先加可溶性鉛鹽。預(yù)先加入少量可溶性鉛鹽（醋酸鉛或硝酸鉛）等，可使可溶性Na2S變以難溶的PbS沉淀，使反應(yīng)向右進(jìn)行：Na2S+Pb(AC)2=PbS+2NaAC在某種程度上可改善硫化銀礦物的溶解。五、含碳礦物用氰化法處理含碳（或石墨）金礦石時(shí)，可發(fā)現(xiàn)已溶金過早的沉淀，并隨尾礦流失。

采取相應(yīng)措施來提高金的氰化浸出率：1、在氰化浸出前向礦漿中加入適量的煤油、煤焦油或其它藥劑，在碳的表面形成不吸附已溶金的薄膜；2、預(yù)先用次氯酸鈉或氯處理，使之氧化；3、氧化焙燒；4、加壓氧化；5、生物氧化。第三章氰化法提金工藝

第一節(jié)堆浸法提金工藝第二節(jié)全泥氰化鋅置換法(CCD)第三節(jié)全泥氰化炭漿法(CIL)第四節(jié)難浸出礦石氰化前的預(yù)處理第一節(jié)堆浸法提金采用堆浸法從礦石中直接提取金屬已具有悠久的歷史,早在18世紀(jì)末期,人們就開始用此方法處理某些銅礦和鈾礦。本世紀(jì)60年代后期，由于金價(jià)上漲的刺激，人們開始研究如何從低品位含金礦石及以前遺棄的廢礦堆、尾礦砂中提取黃金的新技術(shù)。美國礦山局最先開始進(jìn)行金礦石的堆浸小型試驗(yàn)，并于70年代初，在內(nèi)華達(dá)州成功地進(jìn)行了堆浸法提金工業(yè)試驗(yàn)。80年代，美國礦山局又將制粒技術(shù)應(yīng)用于堆浸生產(chǎn)，使堆浸法提金技術(shù)發(fā)展成為一項(xiàng)成熟的先進(jìn)技術(shù)。我國于70年代末期開始進(jìn)行堆浸法提金和試驗(yàn)研究，80年代初開始應(yīng)用于黃金礦山的工業(yè)生產(chǎn)，到80年代末期，全國普遍推廣應(yīng)用了堆浸法提金技術(shù)，并取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)踐證明，采用堆浸法提金技術(shù)進(jìn)行黃金生產(chǎn)具有處理礦石品位低、規(guī)模大、投資少、成本低等優(yōu)點(diǎn)，是處理低品位含金礦石的有效方法。推廣應(yīng)用堆浸法提金技術(shù)，組織大規(guī)模堆浸生產(chǎn)，必將推動(dòng)我國黃金工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。一、堆浸法提金生產(chǎn)的主要經(jīng)驗(yàn)(1)破碎。根據(jù)礦石性質(zhì)及工藝要求，實(shí)行不同的破碎工藝流程。經(jīng)過對(duì)堆浸礦山的調(diào)查，主要分三種情況：廢礦石堆浸一般不破碎（占30%），二段破碎后礦石粒度為30~50mm（占53%），三段破碎后礦石粒度為9~19mm（占17%）。實(shí)踐證明：破碎是保證礦石具有良好滲透性，提高金的浸出率的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)之一。(2)底墊。堆浸場(chǎng)的底墊及貧、貴液池、防洪池的襯墊均已采用高強(qiáng)度聚乙烯類材質(zhì)，厚度一般為0.5~1.5mm，其優(yōu)點(diǎn)是延伸性、抗刺破性好，適于現(xiàn)場(chǎng)粘接，可反復(fù)使用。(3)筑堆。堆高一般3~9米，原礦堆浸的礦堆可高達(dá)46米，破碎后的礦堆達(dá)到30米。筑堆的方式有多堆法、多層法、斜坡法等。普通采用汽車、前端裝載機(jī)、推土機(jī)運(yùn)卸礦石筑堆。并要及時(shí)松動(dòng)，防止礦堆被機(jī)械壓實(shí)。越來越多的公司采用專門設(shè)計(jì)的移動(dòng)式皮帶機(jī)或履帶式筑堆機(jī)筑堆，即降低了運(yùn)輸成本，又減輕了礦堆的壓實(shí)程度。(4)制粒。廣泛應(yīng)用制粒技術(shù)處理粉礦及含粘土高的礦石，這是國外應(yīng)用堆浸技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)?；痉椒ㄊ窍虻V石中加入一定量（3~6千克/噸）水泥、石灰粘合劑，并添加適量氰化鈉溶液，使礦石保持8%~12%濕度，固化8~12小時(shí)，形成團(tuán)礦。通過制粒處理，提高了礦堆的滲透性，供氧充分，預(yù)先氰化溶金，大大提高了金的浸出率。主要制粒設(shè)備有：圓筒式制粒機(jī)，圓盤式制粒機(jī)，多段式皮帶制粒機(jī)等。使用皮帶式制粒機(jī)可將粉礦制粒后直接送堆浸場(chǎng)，但對(duì)于含粘土高的礦石，應(yīng)采用圓筒式制粒機(jī)。(5)噴淋。管網(wǎng)全部采用高強(qiáng)度聚乙烯塑料管，多采用旋轉(zhuǎn)搖擺式噴頭，這種噴頭噴射半徑大，噴灑液滴大而均勻，不易霧化，安裝方便。為了防止結(jié)垢，可向溶液中加入防垢劑。(6)炭吸附與解吸電解。（也有鋅置換沉淀工藝）二、堆浸法提金常用的工藝流程(1)原礦—破碎—噴淋浸出—浸出液用活性炭吸附金—載金炭解吸—解吸貴液電積金—金泥烘干—金粉熔鑄合質(zhì)金。(2)原礦—破碎—噴淋浸出—浸出液用鋅粉（絲）置換—金泥酸處理—金泥烘干—金粉熔鑄合質(zhì)金。(3)原礦—破碎—噴淋浸出—浸出液用硫化鈉沉淀銀—濾液用活性炭吸附金—載金炭解吸—貴液電積—金泥烘干—金粉熔鑄合質(zhì)金。(4)原礦—破碎—噴淋浸出—浸出液用活性炭吸附金—焚燒載金炭—灰渣熔煉合質(zhì)金。(5)原礦—破碎—噴淋浸出—浸出液用活性炭吸附金—載金炭送火法冶煉銅廠并入煉銅流程處理，最后以銅電解陽極泥形式回收金。(6)原礦—破碎—噴淋浸出—浸出液用樹脂吸附金—解吸—電解—金泥烘干—熔煉鑄錠。三、堆浸法提金工藝流程選擇(1)第一種流程：適合于礦物組成比較單一，除金以外銀、銅及其它重金屬含量較低的礦石。A.技術(shù)條件的控制比較寬松，易于掌握；B.氰出液中銀和其它重金屬離子的含量少，與金競爭吸附成分少，金的吸附率高。C.活性炭及活性炭吸附尾液可循環(huán)使用，不僅減少氰化鈉消耗量，而且減輕對(duì)環(huán)境的污染。(2)第二種流程：適合于金礦石含銀或其它重金屬成份較高。A.由于礦石中銀或銅等重金屬含量高時(shí)，氰化浸出液中這些組分的含量較高，采用炭吸附可產(chǎn)生競爭吸附；B.由于競爭吸附需大量的活性炭，增大解吸電解處理量，必然增加炭損耗量，不經(jīng)濟(jì)；C.采用鋅置換法相于炭吸附法的技術(shù)要求比較嚴(yán)格，流程復(fù)雜；要求浸出液中濃度：金>1.5mg/L，氰化物>0.1g/L，氧<0.5mg/L。浸出前必須脫氧，故該流程操作比較復(fù)雜。(3)第三種流程：適合于以金為主又含有相當(dāng)數(shù)量的銀的礦石。A.與第一種流程區(qū)別是浸出貴液在進(jìn)入活性炭吸附之前，先加入硫化鈉將溶液中的銀氰絡(luò)合物轉(zhuǎn)變成硫化銀的形態(tài)沉淀，經(jīng)過濾硫化銀在濾餅中加以回收，金仍在濾液中再用活性炭吸附，其余與第一種流程相同；B.優(yōu)點(diǎn)：能夠避免活性炭吸附金時(shí)銀的不利影響，同時(shí)能優(yōu)先回收銀，而且銀的回收率也較高；C.缺點(diǎn)：必須增加硫化鈉的消耗和沉淀回收銀所需的設(shè)備，如攪拌槽、過濾機(jī)等，同時(shí)還因?yàn)榱蚧y沉淀物過濾速度較慢而延長整個(gè)作業(yè)的同期。(4)第四種流程：適應(yīng)于小規(guī)模臨時(shí)性的堆浸廠或缺乏電力和水源的地區(qū)。A.流程簡單，投資少。因?yàn)椴槐亟ㄔO(shè)載金炭的解吸—電解車間；B.成本過高。由于活性炭不能再生使用，使活性炭消耗量大，造成成本過高；C.金的回收率低。由于載金炭在焚燒過程中有一定的機(jī)械損失，同時(shí)由于炭灰中的灰份與金一起熔煉造成渣量較大，使金在渣中的損失增加，導(dǎo)致金的回收率降低。(5)第五種流程：適應(yīng)于小規(guī)模臨時(shí)性的堆浸廠。A.基建投資少。因?yàn)椴槐亟ㄔO(shè)載金炭的處理的過程和設(shè)備（解吸—電解車間）；B.成本過高。由于活性炭不能再生使用，使活性炭消耗量大，造成成本過高；C.金的回收率低。不能就地產(chǎn)出成品金，載金炭在長途運(yùn)輸過程中不免有所損失，而且由于載金炭火法處理流程較長，導(dǎo)致金的總回收率降低。(6)第六種流程：適應(yīng)于含有機(jī)物較多，含重金屬較少的金礦石堆浸。A.國外研究的較多（原蘇聯(lián)），目前工業(yè)上使用較少；B.樹脂吸附的優(yōu)點(diǎn)：吸附容量較大，載金樹脂可在常溫下解吸，能抗有機(jī)物中毒，不需高溫活化即可返回使用；C.樹脂吸附的缺點(diǎn)：吸附的選擇性差。第二節(jié)全泥氰化鋅置換法(CCD)氰化浸出—固液分離和洗滌—貴液鋅置換的CCD（Counter-Current-Decantation）一、鋅置換金的原理目前鋅置換有鋅絲置換和鋅粉置換兩種。鋅置換的過程是電化學(xué)反應(yīng)過程，金的沉淀是由于生成電偶的結(jié)果，該電偶為鋅-鉛電偶，鋅為陽極，鉛為陰極。原電池可表示為：Au(CN)-2|Zn·Pb|H+陰極區(qū)產(chǎn)生去極反應(yīng)：2H++2e=H2陽極區(qū)金被還原為金屬：2Au(CN)-2+Zn=2Au+Zn(CN)2-4同時(shí)存在鋅的消耗反應(yīng)：Zn+4CN-=Zn(CN)2-4+2eZn+4OH-=ZnO2-2+2H2O+2eZnO2-2+4CN-+2H2O=Zn(CN)2-4+4OH-(1)若溶液中有氧存在時(shí)，鋅被氧化：Zn+1/2O2+H2O=Zn(OH)2(白色沉淀）Zn(OH)2+4CN-=Zn(CN)2-4+2OH-

(2)若溶液中CN-低濃度時(shí)，氰鋅絡(luò)合物分解并生成不溶解的氰化鋅(白色沉淀）：Zn(CN)2-4+Zn(OH)2=2Zn(CN)2+2OH-總之：上述反應(yīng)中生成的氫氧化鋅和氰化鋅沉淀會(huì)沉積在鋅的表面妨礙金的置換，所以在金的置換過程中，要保持溶液中有一定的氰化物和堿的濃度，避免Zn(OH)2和Zn(CN)2的生成，使金的置換過程順利進(jìn)行。二、鋅置換的工藝條件1、氰與堿的濃度鋅置換金時(shí)對(duì)貴液中氰化物濃度和堿的濃度有一定要求。氰化物和堿濃度過高，會(huì)使鋅的溶解速度加快，當(dāng)堿度過高時(shí)，鋅可在無氧條件下溶解，使鋅耗增加，同時(shí)又由于鋅的溶解不斷暴露新鋅表面，可加速金的沉淀析出。鋅絲置換：氰濃度為0.05~0.08%，堿濃度為0.03~0.05%；鋅粉置換：氰濃度為0.03~0.06%，堿濃度為0.01~0.03%。2、氧的濃度金在氰化物中溶解必須有氧參加，而置換是金溶解的逆相過程，置換過程中的溶解氧對(duì)置換是有害的。氧的存在會(huì)加快鋅的溶解速度，增加鋅耗，大量產(chǎn)生氫氧化鋅和氰化鋅沉淀而影響置換。溶氧量：生產(chǎn)中，一般控制溶液中的溶解氧時(shí)在0.5mg/L以下。3、鋅的用量鋅作為沉淀劑，其用量的大小對(duì)金置換效果起著決定作用。鋅用量太少，滿足不了置換要求，而用量過大又造成不必要的浪費(fèi)，使成本增加。鋅絲置換：用量大，一般高達(dá)200~400克/米3溶液；鋅粉置換：用量低，一般為15~50克/米3溶液。4、鉛鹽的作用(1)鉛在鋅置換過程與鋅形成電偶電極加速金的置換，鉛析出的H2與貴液中的O2作用生成H2O，從而降低貴液中的含氧量。(2)鉛離子還具有除去溶液中雜質(zhì)的作用，如溶液中硫離子與鉛離子反應(yīng)，可以生成硫化鉛沉淀而被除去。(3)生產(chǎn)中常采用的醋酸鉛，有時(shí)也采用硝酸鉛。(4)用量不宜過大，生產(chǎn)中，全泥氰化鉛鹽用量為5~10g/m3貴液，精礦氰化為30~80g/m3貴注。5、溫度鋅置換金的反應(yīng)速度與溫度有關(guān)，置換反應(yīng)速度取決于金氰絡(luò)離子向鋅表面擴(kuò)散的速度。溫度增高，擴(kuò)散速度加快，反應(yīng)速度增加。溫度低于10℃反應(yīng)速度很慢。因此，在生產(chǎn)中一般保證貴液溫度在15~25℃之間為宜。6、貴液中的雜質(zhì)溶液中所含雜質(zhì)如銅、汞、鎳及可溶性硫化物等都是置換金的有害雜質(zhì)。(1)銅的絡(luò)合物與鋅反應(yīng)時(shí)，銅被置換而消耗鋅，同時(shí)銅在鋅的表面形成薄膜防礙金的置換，其反應(yīng)式：2Na2Cu(CN)3+Zn=2Cu+Na2Zn(CN)4+2NaCN(2)汞與鋅發(fā)生反應(yīng)生成的汞與鋅合金使鋅變脆，影響金的置換效果，其反應(yīng)式：Na2Hg(CN)4+Zn=Hg+Na2Zn(CN)4(3)可溶性硫化物會(huì)與鋅和鉛作用，并在鋅和鉛的表面上生成硫化鋅和硫化鉛，降低了鋅對(duì)金的置換作用。7、貴液清潔度的影響進(jìn)入置換作業(yè)的貴液必須達(dá)到清徹透明，不允許帶有超過要求的懸浮物（細(xì)礦泥）和油類。（影響置換速度、金泥質(zhì)量）因此，在生產(chǎn)中一般保證貴液懸浮物含量為5毫克/升以下。三、鋅絲置換法1、鋅絲置換法工藝氰化提金產(chǎn)出的貴液經(jīng)砂濾箱和儲(chǔ)液池沉淀，除去部分懸浮物，加入置換箱進(jìn)行置換。一般在砂濾之前加入適量的鉛鹽，在置換箱里預(yù)先加入足量鋅絲，含金銀的溶液通過置換箱后金銀被鋅置換而留在箱中。置換出的金銀呈微小顆粒在鋅絲表面析出，增大到一定的程度后，則以粒團(tuán)形成靠自重從鋅絲上脫落，并沉淀在箱的底部，而貧液則從箱的尾端排出。置換時(shí)間：是指溶液通過鋪滿鋅絲的置換箱所需時(shí)間，一般約30~120分鐘。生產(chǎn)中氰化物濃度在0.04%以上。2、鋅絲置換設(shè)備有砂濾箱和置換箱。砂濾箱：通常用鋼板、木板或混凝土制成的，有長方形或圓形。溶液從上部給入，通過濾層時(shí)部分懸浮物被濾層濾出，凈液從底部排液口排出。該凈化設(shè)備簡單，但凈化效果較差。置換箱：通常用鋼板或水泥制成的有長方形箱體。箱上口敞開無蓋，根據(jù)所處理的液體量多少及操作是否方便來決定箱體的長、寬、高尺寸。一般箱長3.5~7米，寬0.5~1.0米，高為0.75~0.9米。注意：第一槽常用作澄清格，不加鋅絲；有時(shí)為了改善澄清效果在第一格中加入棕麻或尼龍絲等用以沉淀懸浮物；最后一槽用于收集被溶液帶出的細(xì)粒金泥，有進(jìn)也加入少量的鋅絲。四、鋅粉置換法1、鋅粉置換法工藝鋅粉置換工藝由貴液凈化、脫氧和鋅粉置換三個(gè)作業(yè)組成，其流程見右圖。凈化作業(yè)：凈化作業(yè)的目的是清除貴液中的固體懸浮物，避免其進(jìn)入置換作業(yè)，影響置換效果和金泥質(zhì)量，因此生產(chǎn)中要求凈化后貴液中懸浮物含量越低越好。凈化設(shè)備可分兩類：一類為真空吸濾式的，如板框式真空過濾器；一類為壓濾式，如板框壓濾機(jī)、管式過濾器及星形過濾器等。脫氧作業(yè)：貴液中溶解氧對(duì)鋅置換金銀是有害的，所以必須脫氧。脫氧設(shè)備有真空脫氧塔，其真空度一般為680~720mmHg，可使貴液含氧量降到0.5克/米3以下。鋅粉置換作業(yè)：該作業(yè)分兩部分，即鋅粉添加和置換部分。鋅粉添加要求添加量準(zhǔn)確、均勻、連續(xù)，盡量避免鋅粉氧化，受潮結(jié)塊。鋅粉添加是由鋅粉加料機(jī)和鋅粉混合器聯(lián)合完成的。鋅粉加料機(jī)有膠帶運(yùn)輸機(jī)、圓盤給料機(jī)及各種振動(dòng)式加料機(jī)?；旌掀饕髱в幸好婵刂蒲b置。當(dāng)鋅粉加入貴液中置換反應(yīng)立即開始，而由置換機(jī)完成最終的置換和金泥過濾。常用的置換機(jī)為板框式壓濾機(jī)、置換過濾機(jī)或布袋置換器等。凈化、脫氧與置換三個(gè)作業(yè)在生產(chǎn)工藝安排中應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，避免中間間斷，貴液從凈化到脫氧主要是靠真空抽吸而傳送，而脫氧后的貴液進(jìn)入置換是由對(duì)空氣密封的水泵揚(yáng)送，整個(gè)鋅粉置換系統(tǒng)對(duì)外部空氣是個(gè)密閉系統(tǒng)，漏氣將破壞該系統(tǒng)的正常工作。鋅粉置換設(shè)備形象聯(lián)系圖見下圖。五、鋅置換金的生產(chǎn)實(shí)踐以金廠峪金礦鋅置換金為例。1、鋅絲置換法實(shí)踐鋅絲置換工藝如右圖。貴液經(jīng)砂濾箱進(jìn)行初步凈化，除去部分礦泥后用泵揚(yáng)入貴液池。貴液池的放液管高出池底一米，以便貴液在池中進(jìn)一步沉淀澄清。澄清液自流給入置換箱。置換箱尺寸為長X寬X高=3400X800X630mm的鐵板箱。箱內(nèi)分八槽，第一槽不裝鋅絲為緩沖槽，第八槽也不裝鋅絲，作為被貧液帶出的金泥回收槽，總計(jì)為14個(gè)置換箱，置換時(shí)間為90分鐘左右。工藝條件及技術(shù)指標(biāo)：液流量：180米3/日CN-濃度：0.05~0.08%CaO濃度：0.03%鋅絲耗量：240克/米3Pb(AC)2耗量：33克/米3貴液含金：0.15~0.20克/米3置換率：99.0~99.5%2、鋅粉置換法實(shí)踐鋅粉置換工藝由貴液凈化、脫氧和鋅粉置換三個(gè)作業(yè)組成，其流程見前圖。凈化作業(yè)：采用板框式真空過濾器，過濾面積75米2，鐵板箱體尺寸為3X1.6X2米，內(nèi)裝18片1.5X1.4米外套帆布袋的過濾片，兩臺(tái)過濾器交替使用。脫氧作業(yè)：采用真空脫氧塔，規(guī)格為φ1000X3500mm底錐圓柱塔，以木格為填料，配有ZBA-60型水力噴射真空裝置，脫氧使用2BA型水封泵揚(yáng)入置換機(jī)。鋅粉置換作業(yè)：采用BMT20/035X25型板框壓濾機(jī)，鋅粉加料裝置由φ120mm圓盤式加料機(jī)與底錐閥式混合器組成。工藝條件及技術(shù)指標(biāo)：CN-濃度：0.04~0.05%CaO濃度：0.02~0.03%Pb(AC)2濃度：0.003%懸浮物的濃度：10~20克/米3真空度：700~720mmHg脫氧液含氧量：小于0.25克/米3鋅粉用量：80克/米3貴液流量：200~220米3/日貴液含金：10~18克/米3貧液含金：0.02~0.008克/米3置換率：99.87~99.90%金泥金品位：15~20%該選礦廠處理礦石屬于含少量黃鐵礦的石英脈礦石，原礦含金為4~5克/噸，采用浮選—精礦氰化—鋅置換工藝，其精礦多元素分析、貴液多元素分析及兩種工藝產(chǎn)生金泥的多元素分析分別見下表。精礦多元素分析：貴液多元素分析：(克/米3）

兩種置換方法金泥多元素分析：（%）

兩種置換方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較：略。第三節(jié)全泥氰化炭漿法(CIL)炭漿法：是指從攪伴氰化的礦漿中使用活性炭將已溶金回收方法。與CCD法相比，炭漿法具有適應(yīng)性強(qiáng)，指標(biāo)穩(wěn)定，投資少等優(yōu)點(diǎn)。可處理泥質(zhì)氧化礦石，可省去CCD工藝的固液分離作業(yè)，礦基建投資與生產(chǎn)費(fèi)用相對(duì)較低，產(chǎn)出的金泥品位較高。一、炭漿法的生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程：浸出礦漿的準(zhǔn)備，氰化浸出，活性炭吸附，載金炭解吸，含金貴液電沉積金，脫金炭再生，浸出礦漿的處理（浸渣凈化）。1、礦漿的準(zhǔn)備準(zhǔn)備工作有：磨礦、調(diào)漿、預(yù)先篩除木屑以及調(diào)整礦漿pH值等。磨礦細(xì)度：-200目占90%以是；礦漿濃度：40~45%；pH值：10.5~11.02、氰化浸出和吸附浸出及吸附一般需要5~7個(gè)氰化浸出槽，其工藝流程和設(shè)備聯(lián)系圖見下圖。生產(chǎn)過程中，氰化礦漿給入第一個(gè)浸出槽，由最后一個(gè)吸附槽排出，經(jīng)安全篩后成為氰化尾礦，而再生炭或新鮮炭由最后一槽加入，由提炭泵定期逐槽前移。最后將提出的炭經(jīng)篩分洗滌成為載金炭送去電解沉積。在整個(gè)生產(chǎn)過程中，礦漿和活性炭是逆向流動(dòng)。二、解吸貴液的電沉積金1、電沉積金的機(jī)理金、銀在解吸貴液中以Au(CN)-2和Ag(CN)-2存在，電積過程中在陰極析出金、銀，同時(shí)還由于水的還原而析出氫；在陽極析出氧，并發(fā)生氰根離子的氧化而析出二氧化碳和氮?dú)?。電極反應(yīng)：陰極：Au(CN)-2+e=Au+2CN-Ag(CN)-2+e=Ag+2CN-2H++2e=H2陽極：CN-+2OH--2e=CNO-+H2O2CNO-+4OH--6e=2CO2+N2+2H2O4OH--4e=2H2O+O22、電沉積設(shè)備（1）電積材料：陽極一般用不銹鋼析、石墨等制成。用不銹鋼板時(shí)，板面上應(yīng)鉆出許多孔，以利于電積液的流動(dòng)。陰極常用不銹鋼棉（絲），它的比表面大，電流密度小，易于洗脫沉積的電金粉。另一種陰極材料是炭纖維布片（黃金學(xué)院專利）（卸金泥簡單，工人強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)）。（2）電積槽：常用的電積槽多為長方形，一個(gè)槽分成幾個(gè)電積室。槽的上部加蓋，平時(shí)上鎖，以保證安全。3、解吸電沉積工藝流程對(duì)充填解吸塔的載金炭，先用清水清洗，以排出殘酸和炭粒間的氣體。開啟加熱器，使解吸液逐漸升溫。解吸液由解吸塔頂部排出，進(jìn)入過濾器濾去粉炭后進(jìn)入換熱器，再經(jīng)加熱器加熱，又由塔底進(jìn)入解吸塔，逐步升溫，此循環(huán)為小循環(huán)。（一般需7~8小時(shí)）將解吸貴液冷卻至50度以下，送電積槽進(jìn)行電沉積。金沉積在陰極上，電積殘液由電積槽排出后進(jìn)入換熱器預(yù)熱，再流入加熱器升溫，最后進(jìn)入解吸塔充作解吸液，此循環(huán)為大循環(huán)。三、炭漿法生產(chǎn)實(shí)踐以張家口金礦為例。

第四節(jié)難浸礦石氰化前的預(yù)處理礦石的難浸性主要表現(xiàn)為:金以細(xì)粒包裹于礦石顆粒中;礦石中存在“不可見”金、粒度極細(xì)（小于5微米）或進(jìn)入如砷黃鐵礦等晶格中；礦石含有“劫金碳”，造成已溶金的損失；礦石中含有對(duì)氰化有害的雜質(zhì)，如碲、銻、砷、銅、硒和鉛等；礦石中的某些礦物或元素影響了金溶解化學(xué)過程。難浸礦石的預(yù)處理的目的在于破壞金的包裹礦物、“劫金碳”以及對(duì)金氰化有害的雜質(zhì)。難浸礦石的預(yù)處理方法較多，主要有焙燒，加壓氧化，生物氧化，硝化氧化和超細(xì)磨。一、焙燒1、焙燒分類：按照焙燒過程的主要化學(xué)反應(yīng)，大致可分為以下幾種：還原焙燒：將金屬氧化物用還原劑（CO、H2、C等）在焙燒過程中還原為金屬或低價(jià)金屬氧化物。氯化焙燒：將金屬氧化物或硫化物用氯化劑（Cl、NaCl、CaCl2等）在焙燒過程使之轉(zhuǎn)化氯化物。氧化焙燒：將金屬硫化物在氧化氣氛中進(jìn)行焙燒，使金屬硫化物中硫化物和砷等脫除，相應(yīng)地生成氧化物或相應(yīng)地酸鹽。熔解（鍛燒）：使碳酸鹽或硫酸鹽高溫分解，使其生成氧化物及驅(qū)除結(jié)晶水與吸濕水的熱解離過程。對(duì)于鐵、銅、鈷、鎳等礦石，上述幾種方法均有應(yīng)用；而對(duì)于金礦石而言，氧化和氯化兩種焙燒方法應(yīng)用較多，用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，處理難浸礦石的主要還是氧化焙燒。2、焙燒的基本原理黃鐵礦焙燒過程發(fā)生反應(yīng)：氧不足時(shí)：3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2氧充足時(shí)：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2焙燒產(chǎn)生紅棕色Fe2O3為多孔性焙砂，可使硫化物包裹金暴露易于金的氰化浸出。焙燒爐排出的煙氣必須回收，其反應(yīng)式為：2SO2+2H2O+O2=2H2SO4砷黃鐵礦焙燒過程發(fā)生反應(yīng)：氧不足時(shí)：2FeAsS+5O2=Fe2O3+As2O3+2SO2氧充足時(shí)：2FeAsS+6O2=Fe2O3+As2O5+2SO2若礦石或金精礦中存在堿金屬氧化物（如CaO)時(shí)，會(huì)使焙燒過程中產(chǎn)生的SO2、As2O3或As2O5與之反應(yīng)生成硫酸鹽（或亞硫酸鹽）和砷酸鹽（或亞砷酸鹽），其反應(yīng)式為：2CaO+2SO2+O2=2CaSO44CaO+As2O3+O2=Ca3(AsO4)2總之，硫化物在焙燒過程中可產(chǎn)生SO2、As2O3或As2O5從爐氣中排出，達(dá)到脫硫、脫砷的目的。若原料中存在堿金屬氧化物，會(huì)以硫酸鹽或砷酸鹽的形式滯留于原料中，但它們改變了化合形態(tài)。3、焙燒實(shí)踐略。二、加壓氧化氧化焙燒是處理復(fù)雜硫化礦的傳統(tǒng)方法，在焙燒過程中還要回收煙氣，以防止環(huán)境污染，造成成本增加。故采用氧化焙燒可采用加壓氧化。加壓氧化是在高溫（180~225℃）、高壓（氧分壓在500kPa左右）條件下，經(jīng)1~3小時(shí)的氧化使硫化物達(dá)到完全氧化，從而解離出金。1、加壓氧化機(jī)理：按照加壓氧化可有酸性加壓氧化和非酸性（中性或堿性）加壓氧化。酸性加壓氧化：此過程在壓力設(shè)備（高壓釜）中停留1~3小時(shí)，即可完成。黃鐵礦和砷黃鐵礦的氧化反應(yīng)：4FeSO4+2H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+2H2O2HAsO2+O2+2H2O=2H3AsO4

生成的Fe3+和AsO3-4進(jìn)一步水解、沉淀：Fe2(SO4)3+2H2O=2FeOHSO4+H2SO4Fe2(SO4)3+2H3AsO4+4H2O=2FeAsO4·2H2O+3H2SO4非酸性加壓氧化：非酸性加壓氧化分為中性和堿性加壓氧化，pH值一般為7~9，反應(yīng)過程是一個(gè)極其復(fù)雜的過程，一般情況下，對(duì)含碳酸鹽礦物較多的堿性礦石可考慮采用非酸性加壓氧化，可降低生產(chǎn)成本。對(duì)于鈷、砷礦石，其主要化學(xué)反應(yīng)：2CoAsS+10NaOH+13/2O2=2Co(OH)2+2Na3AsO4+2Na2SO4+3H2O2FeAsS+10NaOH+13/2O2=2Fe(OH)2+2Na3AsO4+2Na2SO4+3H2O生成的Fe(OH)2進(jìn)一步氧化：2Fe(OH)2+1/2O2+H2O=2Fe(OH)3黃鐵礦總反應(yīng)為：FeS2+8NaOH+15/2O2=4Na2SO4+2Fe(OH)3+H2O2、加壓氧化的工藝目前，國內(nèi)外對(duì)非酸性加壓氧化的理論研究尚不夠完善，主要集中在酸性加壓氧化。氧化前的預(yù)處理：是用硫酸將原礦或浮選精礦中的碳酸鹽分解。另一個(gè)作用是保證足夠高的酸起始濃度，以利于加快起始氧化速度。加壓氧化：是該工藝主體作業(yè)。該過程在高壓釜中進(jìn)行，使硫化物和砷化物氧化成對(duì)氰化無害的硫酸鹽和砷酸鹽。氧化后礦漿的洗滌：一方面使硫化物氧化，另一方面可導(dǎo)致賤金屬和脈石礦物的溶解。洗滌系統(tǒng)的主要目的是在金回收之前，除去耗氧物質(zhì)和可能形成泥渣的鉛、鐵等。洗滌作業(yè)通常是在濃密機(jī)和過濾機(jī)中進(jìn)行。洗滌液的中和處理：中和系統(tǒng)一般分兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段用石灰將pH值調(diào)到4左右；第二階段再加入石灰使pH值調(diào)到10~11左右，使金屬離子以相應(yīng)的氫氧化物、水合氫氧化物和砷酸鹽的形式沉淀。金的回收：加壓氧化后，金的回收通常采用常規(guī)的氰化浸出。將冼滌后濃密機(jī)底流進(jìn)行調(diào)漿并加入CaO，使pH值達(dá)到氰化要求的數(shù)值，然后進(jìn)行常規(guī)的氰化提金。氧化后金的氰化浸出率可達(dá)95%或更高。3、加壓氧化生產(chǎn)實(shí)踐略。三、生物氧化生物氧化法也稱為細(xì)菌氧化法，它是靠細(xì)菌將硫化物中的硫和鐵分別氧化為硫酸鹽和三價(jià)鐵，從而使包裹于硫化物中的金解離出來。用于難浸礦石處理的細(xì)菌主要有氧化鐵（亞鐵）硫桿菌、硫化裂片菌。氧化鐵硫桿菌：一種很小的桿狀細(xì)菌，呈格蘭氏陰性，通過單板性鞭毛進(jìn)行移動(dòng)，不能形成孢子，并且嚴(yán)格需氧。它從二氧化碳中獲得碳，從二價(jià)鐵和還原態(tài)硫獲得能量，在pH值1~3.5和溫度20~40℃條件下繁殖。硫化裂片菌：球形細(xì)胞，格蘭氏陰性，不能移動(dòng)，無鞭毛?；瘜W(xué)無機(jī)源營氧物主要是還原態(tài)硫化合物，偶而還有二價(jià)鐵。它們能從有機(jī)和無面化合物中獲得碳，在pH值1~6和溫度50~90℃條件下繁殖。1、生物氧化法機(jī)理：生物氧化的化學(xué)過程：細(xì)菌既作為催化劑又直接參與氧化反應(yīng)，是活著的有機(jī)體。它們需要營養(yǎng)成分（如硫化物、氮、鉀及微量元素）。硫化物在生物氧化過程中發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)可以按直接或間接機(jī)理進(jìn)行。直接機(jī)理需要細(xì)菌與礦物表面的緊密接觸，以便使細(xì)菌附著在礦物表面，而間接機(jī)理則包含細(xì)菌形成硫酸高鐵的作用。細(xì)菌對(duì)黃鐵礦作用的主要氧化反應(yīng)進(jìn)行：4FeS2+2H2O+15O2

細(xì)菌2Fe2(SO4)3+2H2SO4細(xì)菌對(duì)砷黃鐵礦作用的主要氧化反應(yīng)進(jìn)行：4FeAsS+13O2+6H2O細(xì)菌4H3AsO4+4FeSO4

2、生物氧化法特性：與焙燒和加壓氧化工藝不同，生物氧化主要是靠細(xì)菌的嗜硫性，將硫氧化成硫酸或硫酸鹽，但氧化程度遠(yuǎn)不如焙燒與加壓氧化，盡管如此，其隨后的氰化提金回收率與焙燒和加壓氧化基本一致。其原因是金雖然分布在整個(gè)硫化物中，但是金粒在硫化物晶格中總與結(jié)構(gòu)位移有關(guān)，而晶格位移的部位是容易受到侵蝕的。這意味著即使金均勻地分布于硫化物中，也能被細(xì)菌選擇性地氧化而解離出來。在富金部位細(xì)菌對(duì)硫化物的作用是優(yōu)先進(jìn)行的，因?yàn)樵诮稹蚧锕采w中金起了類似陰極的作用。因此，細(xì)菌氧化可在部分硫化礦氧化的條件下獲得高的金回收率。在大多數(shù)情況下，經(jīng)細(xì)菌浸出預(yù)處理，可獲得較高的金氰化回收率。但從動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)看，焙燒和回壓氧化可在幾小時(shí)內(nèi)完成氧化的全過程，而細(xì)菌氧化過程時(shí)間很長，需幾天至幾十年。細(xì)菌對(duì)硫化礦物的可氧化性順序從易至難為：磁黃鐵礦、砷黃鐵礦、輝銻礦、黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦。第四章煉金原理和原料準(zhǔn)備

第一節(jié)煉金原料第二節(jié)原料的準(zhǔn)備第三節(jié)煉金的基本原理第四節(jié)煉金爐料的配制第一節(jié)煉金原料根據(jù)黃金礦山不同的生產(chǎn)流程，煉金的原料主要是氰化金泥、汞膏和重砂。一、氰化金泥金泥是氰化法提金過程中，用鋅從含金的貴液中置換得到的一種富金、銀的，近乎黑色的泥狀沉淀。

從上表中可以看出，金泥中的賤金屬主要是銅、鉛、鋅，極大部分以金屬狀態(tài)存在。鋅：鋅是置換過程中過量加入的。金泥的含鋅量變化很大，鋅粉置換的金泥一般含鋅10~25%；鋅絲置換的金泥可達(dá)40%。銅：金泥中的銅主要來自礦石。鉛：金泥中鉛主要來自置換。為加速反應(yīng)，往往加入鉛鹽（如醋酸鉛等），這些鉛幾乎都留在金泥中。由于金泥成分變化大，且不均勻，造成金泥取樣的誤差大。用鋅絲置換得到的金泥往往無法取樣。金泥的成分對(duì)煉金工藝的選擇起決定性的作用。二、汞膏汞就是水銀，汞膏也就是汞齊。它是用混汞法提金過程中得到的一種金——汞合金。汞膏含金一般為30~40%。（擠去多余汞，還夾雜一些礦砂）三、重砂重砂俗稱毛金，它是用重選法獲得的富金物料。它可以在砂金生產(chǎn)中得到，也可在脈金生產(chǎn)中得到。重砂中的金顆粒比較粗大，經(jīng)過人工淘洗的重砂含金一般在50%以上。重砂的組成比較簡單，除金外主要含有鐵、硫化礦物、石英等。

第二節(jié)原料的準(zhǔn)備原料準(zhǔn)備工作是依據(jù)原料的性質(zhì)和冶煉工藝而確定的，并非一切原料都要經(jīng)過準(zhǔn)備工序。一、金泥的預(yù)處理1、酸處理：含鋅高的金泥，特別是用鋅絲置換得到的金泥，通常預(yù)先用酸處理，以除去大部分鋅，同時(shí)使金進(jìn)一步富集。酸可以使用硫酸，也可以使用鹽酸。對(duì)反應(yīng)后的料漿，經(jīng)澄清，洗滌，洗滌次數(shù)不般不少于5次，洗的溶液為中性為止。洗滌后的金泥過濾脫水，烘干后直接冶煉。酸處理金泥時(shí)，硫酸用量為每公斤金泥1.5公斤硫酸左右，處理后的金泥含鋅通常為5%左右。2、脫銅：含銅高的金泥在冶煉時(shí)是討厭的。不但是因?yàn)殂~造渣除去要消耗大量的熔劑，而且往往形成“冰銅”而造成金的回收率降低，所以直接冶煉時(shí)，不希望金泥的含銅量超過5%。預(yù)先脫銅的方法：硝酸銨法，硫酸高鐵法，空氣氧化法，三氯化鐵法，二氧化錳法。就此方法都是將銅氧化形成可溶性銅鹽而除去。硝酸銨法：溫度在90℃以上可將銅氧化成銅銨絡(luò)合物而除去，其反應(yīng)式為：3Cu+12NH4NO3=3Cu(NH3)4(NO3)2+4HNO3+4H2O+2NO這個(gè)反應(yīng)快，除銅比較徹底。但硝酸銨用量和酸度不能太高，否則容易使金泥中的銀溶解而損失。硫酸高鐵法：溫度在90℃左右，將銅除去，其反應(yīng)式為：Cu+Fe2(SO4)3=2FeSO4+CuSO4二氧化錳法：溫度在100℃左右，將銅除去，其反應(yīng)式為：Cu+MnO2+H2SO4=CuSO4+MnO+H2O三氯化鐵法：溫度在100℃左右，將銅除去，其反應(yīng)式為：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2空氣氧化法：溫度在100℃左右，將銅除去，其反應(yīng)式為：Cu+H2SO4+1/2O2=CuSO4+H2O

問題：鋅是否除掉？二、汞膏的蒸餾汞膏不能直接冶煉，汞膏中含汞量可以高達(dá)30%，因此必須先回收汞這種昂貴的金屬。汞膏蒸餾是基于汞的沸點(diǎn)（360℃）與金的熔點(diǎn)（1063℃）相差極為懸殊的特點(diǎn)。蒸汞設(shè)備在小型礦山多用蒸餾罐，大型礦山則用蒸餾爐。蒸餾后得到海綿金，其含金量約為60~80%，還含有少量的汞、銀、銅等金屬。海綿金便可直接溶煉。三、重砂的預(yù)先處理砂礦開采得到的重砂成色一般比較高，硫化物含量少，因此不必預(yù)處理。脈礦開采選礦得到的重砂最好用焙燒法脫硫，焙燒溫度為850℃左右，即可使硫氧化除去。第三節(jié)煉金的基本原理一、基本概念煉金是在1200~1300℃的高溫下進(jìn)行的。煉金過程大致分為兩個(gè)過程，一是賤金屬氧化并與熔劑生成爐渣；二是由于金銀與渣比重不同而分離。1、金銀和賤金屬的物理化學(xué)性質(zhì)表中可以看出，金銀與銅鉛鋅鐵的比重差異比較大，因而有利于金銀與渣的分離；在一般溫度和氣氛中，金銀特別是金不會(huì)發(fā)生氧化，因此也有利于金銀與賤金屬分離。金銀等金屬的某些物理化學(xué)性質(zhì)2、爐渣爐渣在廣義地說，是金屬氧化體系。爐渣對(duì)冶煉是至關(guān)重要的。某種意義上來說，冶煉過程就是造渣過程。爐渣是影響冶煉一系列經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的重要因素。(1)爐渣的熔點(diǎn)：取決于爐渣的成分。煉金的爐渣主要由硼酸鹽和硅酸鹽組成，熔點(diǎn)大約在1100℃左右。爐渣的熔點(diǎn)高于金銀的溶點(diǎn)，有利于金銀與渣和雜質(zhì)的分離。(2)爐渣的比重：直接影響金銀與渣的分離。煉金爐渣的比重通常為2.5~3。(3)爐渣的粘度：爐渣的粘度主要由爐渣的組成決定，但相同組成的爐渣其流動(dòng)性隨熔煉溫度升高而變化。(4)爐渣硅酸度：硅酸度是爐渣中酸性氧化物中氧的總量與堿性氧化物中氧的總量之比（用K來表示）。若K>1稱為酸性渣，反之稱為堿性渣。煉金用的爐渣的硅酸度一般為K=1~2。3、冰銅冰銅的冶金學(xué)上廣義地被認(rèn)為是金屬硫化體系，在煉金過程主要是銅—鉛—鐵—硫體系。冰銅的比重比爐渣大，約4~6左右，在冶煉中處在渣和金屬之間。冰銅的含金量變化很大，在0.01~0.3%之間。真正的冰銅其斷面亮灰色，有金屬光澤，結(jié)晶細(xì)密，熔點(diǎn)比爐渣或金銀低，流動(dòng)性良好。在煉金過程中，有時(shí)把一些金屬氧化物溶體也視為冰銅，這種“冰銅”溶點(diǎn)高，流動(dòng)性差，往往在清渣時(shí)發(fā)生困難，其斷面為暗灰色或深灰色。它的形成主要是造渣熔劑不足造成的。二、煉金常用熔劑及其作用煉金過程中常用熔劑分兩類：一是造渣熔劑，主要有硼砂、石英、碳酸鈉等，其作用是與賤金屬氧化物進(jìn)行造渣反應(yīng)形成爐渣；二是氧化熔劑，主要是硝石、二氧化錳，其作用是提供氧，使?fàn)t料中的賤金屬和硫氧化以便造渣。三、造渣反應(yīng)造渣包括賤金屬的氧化和造渣兩個(gè)反應(yīng)過程。1、氧化反應(yīng)：使用硝石作氧化劑，發(fā)生的反應(yīng)：6Cu+2NaNO3+熱=3Cu2O+Na2O+2NO3Me+2NaNO3+熱=3MeO+Na2O+2NO(Me=Zn，Pb，F(xiàn)e等)S+2NaNO3+熱=Na2O+2NO+SO3使用二氧化錳作氧化劑，發(fā)生的反應(yīng)：2Cu+MnO2+熱=Cu2O+MnOMe+MnO2+熱=MeO+MnO(Me=Zn，Pb，F(xiàn)e等)S+3MnO2+熱=3MnO+SO32、造渣反應(yīng)：mMeO+nSiO2=mMeO·nSiO2mMeO+nNa2B4O7=mMeO·nNa2O·2nB2O3式中Me