李艳非 李阳

摘 要：针对某黄金冶炼厂原化学-溶剂萃取金精炼过程存在反应速度慢、金的浸出效果差、萃取剂价格高、生产周期长、大气污染、安全隐患等问题，提出控电除杂、合质金粉化、水溶液氯化、粗银粉电解精炼、增加真空过滤等措施对其进行优化。优化改进后，简化了工艺流程，降低了生产成本，提高了金的回收率，缩短了生产周期，避免了氮氧化物对空气的污染，消除了安全隐患，保证了产品质量。

关键词：黄金精炼;萃取精炼;水溶液氯化;粉化;控电

引 言

金的精炼工艺主要分为王水法、水溶液氯化还原法、溶剂萃取法、火法熔炼、电解法等，各精炼工艺有不同的处理特点，需要针对物料的特性来选择合适的精炼工艺。在金的提纯过程中，对于原料成分复杂的含金物料，工业化应用较多的是王水法、水溶液氯化还原法和溶剂萃取法等。金的萃取研究开始较早，最早是应用于金和钯的分离，Mylius利用乙醚从含金、钯的氯离子体系中萃取金，达到将金和钯分离的目地。近几十年来，随着提金工艺的发展，金的萃取工艺也取得了较大的进展，金的萃取体系从氯离子体系发展到了硫脲体系、硫代硫酸盐体系和多硫化物体系中，体系中金的萃取也从Au（Ⅲ）发展到了Au（Ⅰ）。金的溶剂萃取是有机萃取剂与水相中金的络合离子形成新的有机络合物，实现金与其他杂质元素的选择性分离。

1、实验研究

目前在黄金冶炼厂中萃取法提铜中主要采取的萃取剂为LiX系列产品，稀释剂则主要为煤油。在萃取过程中，有机相的浓度为20%，水相则为AR级试剂配制的水溶液，有机相和水相之比为1：1，在实验室温度下，混合振荡10min-15min。混合槽尺寸为60mmx60mmx70mm，底部进料。混合相专用的通道输送到槽尾，尽量避免对澄清室造成的冲击，以保证分相效果，水相出口的静压平衡装置可自动控制相界面位置，降低操作难度。萃取过程包括：3级萃取，2级反萃取，萃取时保证持续流动时间超过100h。

2、合理选择萃取剂和稀释剂

在黄金冶炼厂中萃取法提铜之前，需要进行预处理，在预处理过程中，既要合理降低氰的消耗量，也要不影响金的品质和回收率，并保证部分铜能够回收再利用。从含铜浸出液中获得铜之后，要及时开展除油处理。但此时萃取液中仍然含有一定量的有机物，为避免一些后期萃取铜的质量，需要将萃取液全部排出。但为更好的降低萃取液中铜含量，需要选择萃取效率比较高的萃取剂。不同萃取剂的萃取性能如下：LiX84萃取剂的最大负荷超过4.75g/L·Cu，操作负荷为3.75g/L·Cu，残余铜大约为0.30g/L·Cu，传递量为3.45g/L·Cu-4.20g/L·Cu，反萃取酸浓度为150g/LH3SO4;LiX894萃取剂的最大负荷超过5.20g/L·Cu，操作负荷为4.20g/L·Cu，残余铜大约为1.45g/L·Cu，传递量为2.8g/L·Cu-3.10g/L·Cu，反萃取酸浓度为160g/LH3SO4;LiX622萃取剂的最大负荷超过5.50g/L·Cu，操作负荷为5.00g/L·Cu，残余铜大约为2.30g/L·Cu，传递量为2.90-3.20g/L·Cu，反萃取酸浓度为170g/LH3SO4。从上述数据中可以看出LiX84萃取剂的能力略低于LiX860和LiX622，主要原因是LiX84萃取剂和二价铜离子化学反应后会形成的螯合物稳定性比较差，因此，反萃取所需浓度也比较低，金属净传递量比较大。如果在相同条件下，反萃取之后有机相中残留铜量小于同类萃取剂的20%，LiX对铜的选择性比较大，分相速度更快，对应用在含铜量低，含铁量较高的体系中。稀释剂对萃取剂的性能影响非常大。在铜萃取中，稀释剂的介电常数越大，则萃取率越低，这四种稀释剂，甲苯介电常数最大达到2.2，因此，萃取率也就越低，磺化煤油的萃取率高于普通煤油，主要原因是煤油经过磺化之后，极性降低。

3、萃取法提铜的主要思路

萃取剂LiX84能够在比较低的pH下进行萃取铜，但在整个萃取过程中，会持续释放出氢离子，因此，在铜萃取过程中需要严格控制pH值。当pH值低于2时，铜萃取率随着初始pH的提升而不断上升。当pH值超过2时，铜萃取率逐步呈现平稳增长，主要原因是在整个萃取过程中，有机相基本已经达到了平衡浓度。但在黄金冶炼厂料液中铁的含量仍然比较高，铁在水解时会发生沉淀，从而影响铜的萃取率。因此，黄金冶炼厂萃取铜提取中，促使pH值尽量控制在2.0±0.2左右。在恒温振荡器中振荡时，要综合考虑温度对铜萃取率的影响，因为温度在26℃-46℃之间时，铜萃取的反应机理基本相同，如果萃取剂的初始浓度和促使pH值保持相同，则萃取剂分配比的对数和热力学温度的倒数呈线性关系。如果在黄金冶炼厂萃取通提取中，保持其他条件不变，铜的萃取率会随着萃取剂浓度和二价铜离子的增加而增加。

4、改进氯化法生产工艺

4.1控电除杂

载金炭解吸电积所得金泥由原来的硝酸除杂改为控电除杂，除杂率提高，铜、铅、铁的除杂率分别达到95.8%、78.5%和97%，为水溶液氯化创造了较好的条件。控电氯化条件：液固比4∶1，温度70-80℃，终点电位约300mV，氯化剂是40%左右氯酸钠溶液。均匀加入氯化剂，使其控制电位缓慢上升，严防氯化剂加入不均匀导致局部电位较高，造成金、银溶液损失。控电除杂结束后，物料在真空过滤时，尽量保持其温度在90℃左右，以保证铅的脱除率，为下一步成品金的生产提供条件。

4.2合质金粉化

合质金由原来的高温熔融水淬改进为粉化，粉化金粒度-200目含量大于95%，加入反应釜中可均匀搅拌进行水溶液氯化，有效改善了原工艺反应速度慢、窝料和搪瓷反应釜内瓷损伤等问题。而且由于高压粉化技术的发展，国产粉化技术不断完善，能满足生产需要。

4.3水溶液氯化法

采用水溶液氯化所得金粉完全能满足国标成品金的标准要求，因而可用水溶液氯化法代替王水溶金，然后加入Na2SO3还原，这样就去掉了萃取过程。1）氯酸钠浸金条件：固液比为1∶3～5，盐酸质量浓度为200g/t，NaCl加入量为渣重的10%左右，反应温度为80℃。2）氯酸钠浸金：随着NaClO3的不断加入电位开始上升，当电位达到700～750mv时银开始激烈反应，电位出现恒定;当银反应结束时，电位迅速上升至1000～1050mv，金开始剧烈反应，这时通过控制氯化剂的加入量，将电位恒定在1050mv左右;当金反应接近结束时，电位快速上升至1100mv左右，并不再下降，可结束操作，受氯化剂加入速度的影响，反应时间一般在8～10h;氯浸作业结束后，必须将溶液冷却至30～40℃，使AgCl、PbCl2沉淀析出，有效抑制它們进入溶液，消除对金溶液的污染。

结 语

综上所述，本文结合理论实践，研究了黄金冶炼厂中萃取法提铜，研究结果表明，通过萃取法可有效提取出黄金冶炼厂生产料液中的金属铜，从而实现回收再利用，提升经济效益，同时也可以降低金属铜污染，对保护生态环境，有非常重要的作用。黄金冶炼厂中萃取法提铜中，需要合理选择萃取剂和稀释剂，严格控制萃取提铜过程，才能提升效率.

参考文献

[1] 《黄金生产工艺指南》编委会.黄金生产工艺指南[M].北京：地质出版社，2000.

[2] 董德喜，胡春融，秦晓鹏，等.浅谈我国黄金精练技术现状及发展方向[C].长春：首届全国黄金精练学术会议，2004：5-9.