影响金溶解速度的重要因素大揭秘

[河南矿选设备厂] [中国矿山机械信息网] [2011-10-05]

        在生产中努力提高金的溶解速度是提高金的浸出率和生产能力的主要途径。影响金溶解速度的因素很多，以下是影响金溶解速度的重要因素大解析：
1、温度对金溶解速度的影响
       如果温度处在不影响金溶解作业的允许变化范围内，反应物浓度将随温度和扩散率的增加而增加，温度每增加10℃，反应物浓度约增大20%。也就是说，提高温度可加速化学反应速度。即温度每升高10℃，分解速度增加近两倍。但麻烦的是，增加温度会影响氧的溶解度。当矿浆温度接近100℃时，氧的溶解度已降到近于零。总的来说，金的最高溶解速度在温度约85℃时达到极限，如温度再增高，就会因氧的溶解度减少而降低金的溶解速度。且为了提高矿浆温度需消耗大量燃料，而会增加氰化作业的成本。特别是随着矿浆温度的升高，会增大氰化物溶解贱金属的速率，加速碱金属氰化物和碱上金属氰化物的水解，造成氰化物消耗量的增加。这些不良影响，是增加矿浆温度以提高金的溶解速度和缩短氰化时间所抵偿不了的。因此，除寒冷地区在冬季为了不使矿浆冻结而采取保温措施的加温外，一般均在不低于15～20℃的常温条件下进行氰化。
2、氰化物和氧浓度对金溶解速度的影响
       金、银溶解时，所需的氰化物和氧的浓度是成比例的。溶液中氰化物浓度的调整是通过控制氰化物投入量来实现的。而氧浓度则是借助充气机械向溶液中充气达到的。在正常状态下，充气机械的充气能使氧在溶液中的溶解度达到7.5～8mg∕L，只有在稀薄的氰化物溶液中才能达到某一恒定值。实践证明：在常压充气条件下，金的最大溶解速度是在氰化物浓度为0.05%～0.1%的范围内；而个别情况下则在0.02%～0.03%的范围内。只有进行渗滤氰化作业，或者处理含有较多的消耗氰化物杂质的矿石，以及含有氰酸盐的脱金贫液返回循环使用时，才使用较高的氰化物浓度。
       试验表明，在氰化物浓度低于0.05%时，由于氧在溶液中的溶解度较大，以及氧和氰化物在稀溶液中的扩散速度较快，金的溶解速度随氰化物浓度的增大而直线上升到最大值。以后，随着氰化物浓度的增大而金的溶解速度上升缓慢。当氰化物浓度超过0.15%后，尽管再增大氰化物浓度，金的溶解速度不但不会增大，反而略有降低。这可能是由于氧和CN－的比例失调。以及溶液pH增加，使氰离子发生水解引起的。
3、pH值对金溶解速度的影响
       氰化作业时通常加入若干数量的碱以防止氰化物的水解损失。但碱量过多而造成pH值过高时，金的溶解速度会明显降低。这是由于在高的pH情况下，氧的反应动力学对金的溶解很不利。另外，在钙离子存在下，pH值增高时，会因金属表面生成过氧化钙薄膜而使金的溶解速度明显下降。研究表明，金氰化浸出的最佳pH值为9.4。实际生产作业的最佳pH值范围可选在9.4～10之间。如条件许可，氰化浸出作业取下限值，锌置换作业则取上限值，后者pH值增大，可减小锌与水的反应优势，降低锌的消耗。
4、金粒度对金溶解速度的影响
       金粒的大小是决定金溶解速度一个很主要的因素。在氰化工艺过程中，依据氰化作业的特点以筛目将金粒分为三种粒度：大于74μm（200目）为粗粒金，37～74μm（200～400目）为细粒金，小于37μm（400目）为微粒金。为便于作业，有时将大于495μm（32日）的金粒称为特粗粒金。
       微细金粒在磨矿作业中被解离呈单体的常不多，其中的大多数仍处在其他矿物或脉石的包裹中。处于硫化矿物中的微粒金，氰化前常常需先进行氧化焙烧。石英脉石包裹的微粒金在氰化过程中是难于浸出的。用氰化法回收这类微粒金，通常需要将矿石磨得更细，以增加金粒的解离程度。这就会增大磨矿成本，且给氰化矿浆的固液分离带来困难，增大氰化物和已溶金的损失。对于某些微粒金矿石，常常因为矿石磨矿粒度不可能再细，而不可能采用氰化法处理。
      细粒金在通常的氰化作业过程中都能很好地溶解。这是因为在相应的磨矿粒度下，大部分被解离呈单体金。
      粗粒和特粗粒金，在氰化作业中溶解很慢，需要很长时间才能完全溶解。对于这类金粒，采用延长氰化时间往往是不合算的，许多氰化法矿山采用回收矿石中粗粒和特粗粒金的方法，常常是在氰化前先进行混汞或者重选捕收，以免未溶完的粗粒金损失于尾矿中。
5、矿泥含量和矿浆浓度对金溶解速度的影响
      矿泥含量和矿浆浓度会直接影响金的溶解速度。矿浆中矿泥和矿砂的浓度大，会影响金粒与溶液的接触和溶液中有效组分的扩散速度，而使金的溶解速度降低。在一般情况下，氰化矿浆中粒状矿砂的浓度应不大于30%～33%。当矿浆中含有较多的矿泥时，氰化矿浆中的固体物料浓度应小于22%～25%。
       矿泥的危害主要在于增大矿浆的粘度。不论是矿石带入的原生矿泥，还是因磨矿而生成的次生矿泥，它们均以高度分散的微细粒度进入矿浆中，生成极难沉淀的胶状物长时间呈悬浮状态，而降低金的溶解速度，且造成矿浆的洗涤过滤困难，使已溶解的金损失于尾矿浆中。
6、杂质对溶解速度的影响
      实验证明，在一定的条件下，加入少量铅、铊、汞和铋，能提高金的溶解率。少量的铅可成为溶解金的增效剂，但铅大量存在，特别是在pH高的情况下，会在金粒的表面生成薄膜而抑制金的溶解。
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