含铜较高的置换金泥熔炼前应怎样处理？

选矿所得各种含金产品,金品位均较低，杂质多。为降低冶炼成本,提高冶炼回收 率及成品金的成色，熔炼前一般需进行预先处理。其中对锌置换金泥通常用10% ~ 15%的稀硫酸溶液进行酸洗除锌，当置换金泥中含铜较高时，可釆用多段浸洗处理。某 厂釆用氨浸一碱浸一酸浸流程处理锌粉置换金泥取得成功。

将烘干的金泥首先以14%H₂SO₄加3% ~4%NH4NO₃的混合溶液进行两次搅拌浸 出，以脱除铜和锌,然后用10% ~ 15%的NaOH碱溶液进行搅拌浸出，目的是除去大部 分的铅，这两步浸洗均在液固比为7,温度在85 ~ 90,条件下进行，最后再用少量浓硫 酸浸出一次进一步除杂。

操作过程中每步浸出前需将物料在350,以下进行烘干。每步浸出的反应时间应 视杂质多少而定,通常需2 ~ 3h。浸出结束釆用过滤分离以充分回收微细金泥,所得滤 饼均需用热水洗涤多次以最大限度地除杂。滤液和洗涤液视其有用成分的多少考虑综 合回收。

此外,预处理过程中不仅放出氢气，而且由于含金物料中含有一些氰化物和硫化 物，它们与酸作用生成剧毒的氰化氢和硫化氢气体，因此，搅拌桶应当是密闭的，并配备 抽风设备。抽出的气体应用碱液充分洗涤以吸收有害气体防止污染。气体管道、排出 口应该远离火源，避免明火和电火花引起氢气爆炸。

230. 阴极金泥如何进行冶炼前的预处理？

电解所得金泥通常杂质成分较简单，主要是阴极钢棉，生产实践表明，釆用盐酸和 硝酸处理不仅可除去杂质，而且还可将金泥中的银分离出来。具体操作如下：

首先,用热水洗去阴极泥中的氰化物和碱，将其沉淀物（或滤饼）用盐酸搅拌、浸泡 2~3次以除去铁等杂质，然后用热水洗至中性，洗净的金泥（滤饼）再用硝酸溶液在加 热、搅拌下溶浸银,直至银溶解完全后再将其烘干即可送去熔炼金。硝酸浸液及洗液去 回收银。

硝酸浸洗时，先用HNO₃与H₂0体积比为1：5的稀溶液进行，此时因物料中银的含 量高,所以溶解速度很快。随着银溶解，物料中银含量降低，后期可用HNO₃与H₂0体 积比为1：1的浓溶液进行浸泡以强化银的浸出。

两阶段反应式为

3A- + 4HNO₃（稀）=3A-N0& + NO ! + 2H₂O
Ag + 2HNO（浓）=AgNO₃ + NO₂ ! + H₂O
可见,根据银含量的不同釆用不同质量分数的硝酸浸出还可节约药剂用量。

净化后的金泥熔炼前需烘干，水分太高在熔炼过程中，大量水分迅速形成水蒸气在 炉料中不能及时排出易产生“放炮”，造成崩溅损失;水分太低又会造成“飞扬”损失，所 以掌握烘干物料水分至10%左右为宜。

231. 如何实现金的火法冶炼？

混汞法所得到的海绵金，重选法所得到的金精矿（重砂）以及氰化法获得的金泥，在 预处理之后通常都经火法冶炼后产出合质金。合质金可进一步精炼或直接交售银行。

冶炼时含金物料与熔剂相混合，在12005 - 13005下进行熔炼，原料中的杂质与熔 剂反应形成密度小的炉渣而与密度大的金、银分离,产出金银合金俗称合质金。

火法炼金的熔剂通常有硼砂、石英、碳酸钠、硝石和萤石等，硼砂和石英为酸性熔 剂，主要与碱性矿物杂质造渣，而碳酸钠则是主要与酸性脉石矿物造渣的碱性溶剂，硝 石是一种强氧化剂，在高温下分解出氧，使硫及其他贱金属氧化。萤石的加入可降低炉 渣黏度，增加其流动性。

加入熔剂的种类及数量的多少决定了炉渣的渣型及酸碱度（硅酸度），直接关系到 金、银冶炼的回收率。为生成密度小、黏度低、流动性好的炉渣，就根据冶炼原料的具体 成分通过试验来确定熔剂的种类及用量。通常熔剂的加入量是金泥质量的60% % 100%，而熔剂中的硼砂与碳酸钠的质量比一般在「（。乙％!）范围内波动。当炉温达到 熔化温度后，应继续加温20 % 30min,使熔渣流动性进一步提高，然后停止加热静置 10min左右，有利于密度不同的炉渣和金银合金熔体分层。

由于金选厂就地产金的规模一般较小，所以冶炼设备多用坩埚炉，近年来黄金矿山 所用中频（无铁芯）感应电炉冶炼金泥，不仅合质金质量高，而且金的冶炼回收率可达 99%以上。目前可供选择的中频炉见表6-2和表6-3。

表6-2 KGPS电源装置技术参数

表6-3 GWN型中频感应炼金炉主要技术数据

GWU10—30/1.5型多用于合质金、成品金银熔铸及小型炭浆厂电解金泥冶炼，而 100kW的中频炉主要用于锌粉置换金泥冶炼,50kW的主要用于炭浆厂电解金泥或小型 锌粉置换金泥的冶炼。

炉渣中通常还含一定数量（0.05% >0.1%）的金，故需堆存起来连同冶炼所用废坩 埚等一并细磨，然后用重选法或混汞法亦可用氰化法再回收。

232. 碱氯法处理含氤废水时应注意什么？

碱氯法是在碱性溶液中利用次氯酸根的强氧化作用，将氰化物氧化成氰酸盐，以及 进一步氧化分解成二氧化碳和氮的氰化物的消毒过程。所用药剂可以是漂白粉、液氯 和次氯酸钠等。

在使用碱氯法处理含氰废水时应注意以下几点：

（1） 用液氯作氧化剂，氯瓶应置于有流动水通过的水槽中，以控制温度在15 - 20； 下，保证液氯有效气化及其水解产物次氯酸的稳定性。

（2） 严格控制pH值。由于反应开始时pH值急剧下降,初期必须连续加碱。实践 表明，在反应开始1 ~ 2min内，废水由强碱性（pH > 12）迅速变成酸性（pH = 5左右），所
以必须及时检验调整pH使之在10之上，否则会有剧毒气体氯化氰（CNC1）逸出。

（3） 药剂量应视废水中氰化物质量分数及杂质性质和含量而定。理论计算CN、C1 和CuO质量的比值为1：6.83：5.4,但实际废水中还存在大量其他还原性物质和大量的 金属离子,所以实际氧化剂用量往往是理论计算量的1.5 - 2倍，甚至更多，尤其用漂白 粉作氧化剂时，考虑其有效氯的含量（往往只有20% ~25%）及安全系数，其用量要超 过理论计算量的5-6倍。工业石灰质量差异更大，所以实际用量相差也很大，往往是 理论用量的3-4倍。

（4） 反应时需鼓入空气进行搅拌，处理一段时间（一般为1h）后釆样化验，达到排放 标准，可将液体放入沉淀池进行沉淀，上清液外排，沉淀污泥转入干化场或进行过滤后 进一步回收有用组分。若化验结果不合格,必须补加碱和氧化剂继续处理直至达到排 放标准。

（5） 近几年，在炭浆厂用液氯处理含氰矿浆时，改变过去先调pH值再加液氯的做 法,而是先将液氯与石灰乳在搅拌条件下反应，这样会有足够的碱中和氯分解产生的 酸，生成稳定的次氯酸钙再与含氰矿浆接触反应,此过程易控制操作且能连续处理矿 浆。

（6） 当净化废液中余氯含量过高不能直接排放时，可继续延长反应时间，这种方法 需要增加反应槽的容积。可以釆用加入少量保险粉、大苏打或硫酸亚铁等还原剂均可 起到除氯的作用。若条件允许时，可利用氯的杀菌作用,直接将净化废液排入生活污水 中。

233. 如何用硫酸法回收氤化物？

含氰废水可用不同方法将其中的氰化物有效地回收，硫酸法则是常用方法之一，其 设备联系图如图6-12所示。

图6-12硫酸法回收氰化物设备联系图

首先将含氰废水用蒸汽间接加热至256- 3006，然后经玻璃转子流量计送入混 合器与浓硫酸混合使之酸化（pH = 2- 3）,酸化液扬送至分解塔，经塔内喷头均匀地喷 布在塔内。为增加曝气效果,塔内装有填料，如聚氯乙烯点波薄板填料，与此同时从分 解塔下方鼓入空气，使液体与空气呈逆流运动，于是经酸化分解出的氢氰气（HCN）被空气携带排出，经气水分离器脱出所含少量液体后从下部给入吸收塔（与分解塔构造一 样）,与上方喷洒下来的氢氧化钠（NaOH）溶液逆向流动，同时发生中和反应生成氰化钠 溶在碱液中,从塔下方排出流回碱贮槽。吸收塔上方逸出的气体,经另一气水分离器通 过鼓风机返回分解塔形成气体闭路。含氰化钠的碱溶液循环吸收，直至其中氰化钠质 量分数达到20%以上（此时碱度不应小于1.5%）即可返回浸出系统，重新配制碱吸收 液。

为提高氰的回收率，可进行二次或更多次分解一吸收循环。此法最终废水通常不 能达到排放标准，还需用碱氯法进行处理后方可排放。

当废水中含有有回收价值的金属离子时，应在系统中加以考虑。如含铜高时，可在 加热前先与浓硫酸混合，之后送入沉淀槽,使铜沉淀后再加热进入回收系统。

浓硫酸的添加通常都是用硫酸泵，将硫酸从贮酸槽中泵入压力为196kPa的酸罐， 然后用压缩空气将压力罐中的酸连续均匀地压入混合器，以保证密闭、安全作业。

碱液一般是在搅拌槽中配成15%的氢氯化钠溶液备用。

硫酸法回收氰化物，当废水中含氰在500mg/L以上时，回收率可达85%以上，不仅 降低了氰化物的耗量，而且还节省了大量的处理费用，还可实现综合回收。

234. 含硫化铜矿物的铜矿石焙烧时,应注意什么？

由于铜的氧化矿物易溶于稀硫酸,生成可溶性的硫酸铜，故可用稀硫酸浸出法有效 回收。但氧化铜矿石中往往含有一定量的硫化铜矿物,如铜蓝、黄铜矿等，为了提高铜 的浸出率，需将其氧化分解，通常釆用焙烧的方法。焙烧过程应注意以下几点：

（1） 焙烧物料粒度。尽管粒度越细其表面积越大，一般可提高反应速度，但太细了 杂质的活度往往增加更快，会造成酸耗大幅度增加，且给后续除杂、过滤带来不便。故 物料粒度在保证铜浸出率的条件下不宜过细。有些实践证明，物料粉碎至_ 80目即 可。

（2） 焙烧温度。既要使铜矿物氧化，又要尽量控制杂质的转化，焙烧温度是很关键 的。如铜蓝，在高于5205时有强烈的氧化行为，同时在5385 -5505之间硫化铁也会 分解，为了减少Fe²⁺转入溶液，焙烧温度应控制在5205 -5305之间。

（3） 搅拌和焙烧时间。焙烧时应不断搅拌，使矿粉最大程度地与空气接触,使之反 应均匀、氧化完全，同时还可以加快反应速度，缩短焙烧时间。

235. 稀硫酸搅拌浸出氧化铜矿时，应掌握哪些操作？

用稀硫酸浸出氧化铜工艺,酸浸是该工艺的技术关键。这一工序应掌握以下几点：

（1）酸度和酸耗。酸度越大铜浸出率越高，当pH<1.5时，此时杂质酸耗急剧增加； 若pH >2.5,虽杂质酸耗较小，但铜浸出率低，且此时Fe³⁺已开始水解生成胶体Fe(0H),给后续过滤带来困难，所以一般来讲，浸出时应分批加药，控制pH值始终在1.5 ~2范围内。

（2） 利用协同萃取效应，在有机相中加入少量另一种萃取剂，可大大提高萃取分配 系数。如以0 - 3045萃取铜时加入少量的琥珀酸（"T）,可使铜萃取率大大提高。

常用的协萃剂有P₂₀₄ 0T、TBP等，加入量为0.1% ~ 10%，最高达20%。

（3） 一般来讲，提高萃取剂的质量分数可提高萃取率，当然最终质量分数不仅取决 于萃取剂在稀释剂中的溶解度，而且还要保证经济上的合理性。通常有机相中萃取剂 体积质量分数为7% ~ 10%

（4） 萃取体系确定以后，在经济上合理的前提下提高相比，即增大有机相的体积也 是提高萃取率的有效方法。

（5） 当总有机相的量确定后，还可将其分成若干份与水相逐级接触,或增加萃取的 次数（级数）以达到最大的萃取率。

（6） 萃取工作制度确定后，严格控制萃取时的pH值,是操作中的最重要的控制因 素。实践表明，当用UX64为萃取剂萃取铜时,当平衡pH值由1.5降到1时，有机相含铜 由3.04g/L降到2.6g/L,铜的萃取率也由95.5%降到83.7%。通常控制pH值在1.5~2.0。

229. 怎样从净化后的硫酸铜溶液中制取硫酸铜？

除去铁后的硫酸铜溶液放入浓缩锅（不锈钢锅、镀铅铁锅、搪瓷锅）加热至沸，水分 大量蒸发，待溶液浓缩至相对密度为1.4 ~ 1.5（45 ~50Be；）,或溶液面上出现晶膜即可 停止加热。

将浓缩液移入结晶缸或结晶池中，让其冷却，为加速晶体形成，可向母液中投入一 块表面不规则的硫酸铜晶体，或在结晶缸外部用冻水强迫冷却。结晶过程一般需12 ~ 24h,将结晶体和母液过滤分离，并用水洗涤晶体除去残余母液。洗水和母液返回配酸。 根据对产品质量要求确定洗涤次数，还可将结晶再溶解，重结晶，以提高纯度。

230. 怎样制造镀铅铁锅？

由于镀铅铁锅耐腐蚀性强、使用寿命长，且制作简单、价格低，又可加热，所以适宜 用做小规模溶液加热或反应器，如硫酸铜溶液增浓、净化等过程。将普通铸铁锅制作成 镀铅铁锅方法如下：

（1） 用砂布、砂纸等将铁锅内壁打磨干净，要求无锈迹、无污物。

（2） 用3%~5%的盐酸溶液清洗干净，再用水洗去剩余酸，达到清洁、光滑的要求。

（3） 放入锡块，用煤火加热，至锡熔化后转动铁锅，使液态锡均匀地流至锅的整个内 壁，即完成内壁镀锡。

（4） 再倒入预先熔化好的铅液,继续转动铁锅，再使铅均匀地附着于已镀锡层上，即 制成镀铅铁锅。

必须注意清洗与镀层应连续进行,否则放置时间太长会使铁锅锈蚀。此外,转动铁 锅时，用力和速度要均匀，才能保证铁锅内壁上镀层厚度均匀一致。

231. 选矿产品对水分有何要求，如何实现？

在湿法选矿厂，选矿产品（精矿、中矿和尾矿）大多数情况下都以矿浆形式存在。为 了便于进一步处理和冶炼，充分回收利用水资源,对产品水分都有一定要求。

铁精矿:对烧结工艺一般要求水分在12%以下，球团法一般要求水分在10%以下; 冬季为防冻其水分应降至9%以下。

有色金属精矿（铅、锌、铜、镍等）:水分一般要求在12%以下，冬季在8%以下。 选矿尾矿:为了便于输送和堆放以及利用回水，尾矿亦需进行必要的浓缩脱水。

在选矿生产过程中，有时后续作业对上一作业产品也有质量分数要求。为了达到 上述要求，在选矿厂，选矿产品脱水是必不可少的生产环节。

脱水可分三个阶段:沉降浓缩、过滤和干燥。根据产品性质和对其水分的要求不同 可在不同阶段完成。粗、中粒级产品，可直接用沉淀池、脱水筛或过滤等方法一段脱水。 细粒产品，如浮选厂产品，常需要浓缩一过滤两段脱水，产品水分可达到8% ~ 16%。 若要求产品水分在6%以下时，还需进一步干燥，即釆用浓缩一过滤一干燥三段脱水流 程。为回水利用水资源，降低供水费用及尾矿输送费用，要求尾矿脱水时，尾矿可釆用 浓缩一段脱水。若还对尾矿综合利用，如制砖等，则需釆用浓缩一过滤两段脱水。

232. 什么是浓缩，哪些因素影响浓缩过程？

所谓浓缩系用某种方法,将较稀的矿浆密集为较浓的（即含水量不大的）矿浆的过 程。浓缩设备主要有浓缩机、沉淀池、浓缩斗和浓密箱等。此外,某些分级设备（如水力 旋流器、螺旋分级机）及选别设备（如磁力脱水槽、湿式弱磁筒式磁选机等）亦可用于浓 缩脱水设备。

沉淀浓缩是选矿厂广泛釆用的浓缩脱水的主要方法,它是借助矿粒自身重力之作 用，从矿浆中沉淀出来的脱水过程。在这一过程中，矿粒沉降速度主要受到如下多种因 素影响：

（1）矿粒性质，主要是矿粒的密度和大小。密度愈大的矿粒，沉降速度愈快,密度相 同时,矿粒愈粗沉降速度愈快。最难沉降的是微细粒的矿泥，矿浆中固体颗粒愈细、含泥量愈大,沉淀愈困难。