| 单词 | 金银冶金 |
| 释义 | 【金银冶金】 拼译：the metallurgy of gold and silver 是提取和回收金和银的专门技术。金和银除用作货币和首饰外，在医疗、工业及科技中的应用也很广泛。金银冶金一直是有色冶金中的热点。用于生产金银的原料有3种：金银矿物、伴生有金银的重金属矿物、含金银废料。对于与重金属伴生的金银，一般是在重金属冶炼过程中将其富集和回收。金银冶金的主要内容一般是指从金银矿中提取和回收金银的技术。 最早的提金方法是重选法。埃及和中国大约在4000年以前就用该法富集金。大约在中国历史上的秦汉时期，中国的炼丹家开始用重选和混汞相结合的办法提金银。用混汞法处理游离的单体金、特别是粗粒金，效果明显。因此，长期以来该法被广泛采用。然而，由于回收率低和汞污染严重，混汞法在现代金银冶金中的应用越来越少。最主要的提金银方法是氰化浸出法。氰化法的最早记载始于中国历史上的五代时期。直到1887年，John MacArthur等人才取得了氰化法提金的专利权。1889年，氰化法首次在新西兰被采用，1890年又在南非获得应用。此后，氰化浸金技术得到迅速发展。早期的氰化浸金技术所采用的浸出剂是氰气钾。后来人们发现氰化钠不仅浸金效果好，而且价格便宜。因此，现代氰化浸金银技术几乎全部采用氰化钠为浸出剂。银除与重金属共生外，通常与金共生，包含在金矿物中。当氰化浸出时，银与金同时被浸出。单独的银矿不多，其处理方法除上述的氰化法外，还有1557年Bartolome Medina发明的Patio过程以及后来出现的Holt-Dern过程。为提高金银浸出率，氰化浸出过程需要两段细磨以及多段搅拌浸出和固液分离作业。因此氰化浸出过程的投资费和操作费比较高，只适用于高品位金银矿。16世纪中叶以来，人们一直采用堆浸技术从低品位氧化铜矿中回收铜。受此启发，美国矿务局从20世纪60年代开始研究采用堆浸的方法处理低品位金银矿的技术。由于该法具有工艺简单、设备少、投资费和操作费都很低等优点，使得早期被认为无经济价值的低品位金银矿的处理成为可能。70年代后期金银价格大幅度上涨，更加速了这种方法的发展。目前，在国外采用这种方法处理低品位金银矿已相当广泛。采用堆浸法处理低品位金银矿，在具体作法上又分为两种类型：堆浸和堆滩浸出。堆浸(Heap Leaching)是把破碎后的矿石堆放在一个事先准备好的不透水的底座上浸出；堆滩浸出(Dump Leaching)一般不需要底座。采用堆浸还是堆滩浸出主要取于矿石品位，品位较高的通常用堆浸，品位低的采用堆滩浸出。难浸金矿处理方法的研究是近年来金银冶金中一个十分活跃的领域。难浸金矿是指不适合用常规氰化法浸出的金矿。处理方法分为两种类型：难浸金矿的直接浸出和在氰化前对金矿进行的预处理技术。难浸金矿的直接浸出法包括：加压氰化法、炭浸法、非氰试剂浸出法。非氰试剂浸出法又分为硫脲浸出，水溶液氯化浸出，硫代硫酸盐浸出及多硫化铵、有机腈、溴和硝酸浸出等多种方法。Muir等人采用加压氰化法研究含砷锑难浸金矿，金浸出率达70%～90%。Getty矿业公司用炭浸法处理碳质类型难浸矿，金浸出率为75%～83%。Pyper等人用硫脲浸出卡林难浸矿，金浸出率为80%。Martin等人用水溶液氰化法浸出西澳大利亚的难浸矿，金浸出率达90%～92%。大量研究结果表明，直接浸出法能达到很好的浸金效果。然而，难浸金矿的直接浸出法还不够成熟，在工业上应用还不多见。在氰化前对金矿进行预处理的方法是比较成熟的，在工业上已得到相当广泛的应用。预处理过程主要有：焙烧、化学氧化、生物氧化。在这些预处理方法中，焙烧法应用得最为广泛，而且技术上在不断完善和发展。例如，1989年在西澳大利亚的Fimiston，一种用在氧化铝工业中的循环沸腾焙烧技术被用于难浸金矿的预处理，该项技术效果明显，金的氰化浸出率达95%。近年来，中国在山东的招远和河南的三门峡分别建立了焙烧预处理－氰化浸金厂。化学氧化法包括常压下的化学氧化和加压下的化学氧化。用氯气或次氯酸钠为氧化剂的常压化学氧化法对碳质难浸金矿很有效。美国卡林金矿属于碳质难浸金矿，如果直接采用常规氰化法，金浸出率只有30%左右。先用氧，接着再用次氯酸钠进行“双氧化”预处理，金的氰化浸出率达到90%以上。加压化学氧化通常是在160～190℃，1500～2000kPa氧压下的高压釜中进行。加压氧化分酸性加压氧化和碱性加压氧化两种类型。碱性氧化具有氰化前不需要中和酸的优点。一般说来，加压氧化对各种难浸金矿都适用，且环保问题也容易解决。因此，该法在80年代得到迅速发展，在工业中的应用越来越广泛。生物氧化是利用细菌氧化黄铁矿和砷黄铁矿等硫化矿物，使金颗粒暴露出来的预处理方法。近年来，生物氧化过程的一个突破性进展是：预处理时硫化物不必全部被氧化，而只需氧化40%～50%就可以使金的氰化浸出率达90%以上。近年来，生物氧化的研究十分广泛。Davy Mekee近10年来一直在从事这方面的研究。目前，他的研究工作达到了中间试验阶段。生物氧化是一种很有前途的难浸金矿预处理方法，将来有可能取代焙烧和化学氧化等预处理过程。影响氰化过程速度的最主要因素是氰化钠浓度和氧的浓度。在氰化钠浓度较高条件下，溶液中氧的浓度对金的溶解速度影响很大。正常的氰化浸出操作是通过鼓空气的办法来提供氧气。为了提高氧浓度，加速氰化过程的速度，从50年代起就有人进行用纯氧代替空气的研究。1983年南非把该项技术用于难处理金矿的浸出。在70年代，美国的氧气公司发明了在水溶液中溶解氧的Vitox技术，用于废水处理过程。目前把该项技术用于金的氰化浸出过程，金的溶解效率可达95%。双氧水一般被用作破坏氰化钠的强氧化剂。然而近年来Degussa把双氧水用于金银的氰化浸出，以提高浸出液中的氧浓度。南非的研究结果表明，采用双氧水作氧化剂具有如下优点：(1)加快浸金速度；(2)提高金的浸出率；(3)降低氰化钠的消耗。目前，双氧水氰化浸金技术在澳大利亚、南非和北美等地得到应用。从浸出贵液中回收金银的方法有：锌粉置换法、活性炭吸附法、电解提取法、离子交换法。应用最广泛的是锌粉置换法。该法是在1884年提出来的，并首先在Merril-Crowe厂应用，故又称为Merrill-Crowe法。氰化浸金技术问世不久，Johnson就取得了用木炭从氰化溶液中回收金的专利。1950年Zadra找到了从吸附有金银的炭上回收金银的方法。近10年来，活性炭吸附法在工业上获得了广泛应用。根据金银冶金的现状和发展趋势，今后金银冶金技术的热点为：(1)难浸金矿的处理技术，特别是生物氧化预处理技术和非氰试剂直接浸出技术；(2)复杂金矿的矿物学研究；(3)纯氧和双氧水氰化浸出技术。【参考文献】：1 Dan Jackson．E，MJ．1983，7：38～432 Folland G，Pelnemann B．E，MJ．1989，10：28～303 Lane White．Mining Engineering．1990，4：168～1744 Thompson J V．E，MJ．1991，6：39～405 Yannopoulos J C．The Extractive Metallurgy of Gold，New York：van Nostrand Reinhold，1991．120～352(东北大学王德全副教授撰) |
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