黄金精炼流程优化研究.docx

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1、黄金精炼流程优化研究辽宁新都黄金有限责任公司郑伟摘要：黄金是世界上最稀有，最珍贵的金属之一，在如今的社会经济体系中，黄金是极其重要的外汇储备，具有核心货币的重要功能，因此优化黄金精炼流程,提高黄金品位及回收率具有重要研究价值。目前，对于黄金的精炼主要有火法,化学法，电解法等，面对传统工艺的成本高，效率低的制约发展，优化流程采用火法一湿法联合工艺，摒弃原来纯火法精炼工艺，使氟化金泥先经过氧化冶炼,然后进行湿法提纯，优化工艺不仅提高了黄金的纯度满足交易要求，同时还改善了操作环境，显著提高了企业经济效益。关键词：氧化金泥黄金精炼化学提纯黄金品位1 .火法氯化精炼1.1 精炼原理在高温下，金泥中贱金属

2、易和氯气反应而被氯化，生成熔点较低的氯化物,银被氯气氯化成氯化银，而金不易于氯气反应，从而达到分离金与其他金属杂质的目的。1.2 精炼设备地烟炉，压滤机，烘干炉，中频炉，地烟等1.3 精炼药剂硫酸，二氧化锌，硼砂，碳酸钠，石英，硝石，氯气等1.4 主要化学反应2Fe+3C2=2FeC3Pb+CI2=PbCI2Cu+CI2=CuCI2Zn+CI2=ZnCI2Ag+C2=AgCI氯化精炼流程图经过锌粉置换的金泥，含有大量的杂质，主要为铜，锌，铅等，为了减少药剂消耗，降低劳动量，提高金泥品位，先将金泥放入釜中，加入大约三倍清水，然后加硫酸，开通蒸汽升温，缓慢搅拌，两个半小时后停止搅拌，降温，用虹吸法

3、抽走上清液，然后加硫酸，继续浸出6个小时左右，吸去上清液，此时已经除去了大部分锌杂质，为了除铜，需要向沉渣中加入硫酸和二氧化镒，加热搅拌。反复多次，使铜含量下降到5%以下。将过滤后的金泥用热水反复洗涤，最后用压滤机进行压滤，得到的滤渣送入烘干室进行烘干。检测滤渣成分，根据其成分组成加入适量的硼砂，碳酸钠，以及石英和硝石。搅拌均匀，用地烟炉进行熔炼作业，首先使珀竭缓慢升温，不要升温过快，防止地烟炸裂，待温度达到300C时，向处埸中添加已经配置好的炉料。并在炉料上覆盖一层硼砂，等到炉料完全熔化后，停止加热，用卅埸钳把地烟取出，将其倒入蹲罐中，等到冷却后除去表面熔渣，得到粗金。将粗金放在中频炉石墨用

4、崩内，加热使其熔化，等到氯气设备准备完毕后，将氯气石英管插入到熔融状态下的粗金液中，缓慢通入氯气，氯气流量不要太快,防止发生喷溅，氯气进入用烟后，铁最先反应，在高温下形成气体挥发，同时起到搅拌溶液的作用。清除熔体表面的氯化物，继续通入氯气，反复几次，如果不在有氯化物产生时，停止氯气，取出地堪进行铸锭。高频炉，水粹槽，反应釜，过滤器等2Pb+O2=2PbO2ZnO+2SiO2=2ZnOSiO22 .火法一湿法联合工艺2.1 精炼原理先采用中频炉进行冶炼，利用氧化造渣将金泥中的大部分杂质除去，得到金银合金，然后利用金不与硝酸反应，而大部分杂质与硝酸反应生成可溶性盐的原理将金和其他金属分离，最后通过

5、王水溶金，亚硫酸钠还原得到纯金。2.2 精炼设备烘干炉，中频炉,中频感应电炉示意图1一炉体2液压倾斜装置3感应线圈4珀烟5充填物6一炉嘴7一炉盖2.3 精炼药剂硝酸，亚硫酸钠，盐酸，硼砂，硝石，玻璃粉2.4 主要化学反应6Cu+2NaNO3=3Cu2O+Na2O+2N02PbO+2SiO2=2PbOSiO2金泥进入成品车间后先进行称重，然后送往烘干箱进行烘干，烘干温度450-500C,时间根据金泥湿度调整，约7小时，使金泥中的贱金属充分氧化,烘干金泥取样化验成分，根据化验进行理论配料计算。将配好的料搅拌均匀，打开中频炉预热，等到用烟温度达到要求后将炉料填入用崩中，投料要少加勤加，时刻注意炉料熔

6、化情况，等到物料全部熔化后关闭中频炉开关，静止沉淀一分钟，等到贵金属下沉后将熔体倒入蹲罐中，待完全冷却后砸掉表面浮渣，得到金银合金，等到所有金泥全部冶炼完成后，统一将金银合金投入中频炉，加热，等金银合金全部熔化后用少量硼砂除去熔融合金液表面渣，然后将金银合金缓慢倒入水粹槽中，水粹成金属碎片，水粹后的合质金碎片送到酸浸釜进行酸分作业。酸分试剂采用硝酸，浓度25%,同时要确保金银合金中金/银（1:3,若合金中金含量过高，金会包裹银而造成硝酸不能与银充分反应，从而使粗金粉中银含量高，所以如果超过比例会向熔融的金银合金液中加粗银，而使金银比例符合要求。主要利用大部分金属与硝酸反应生成可溶性盐而金不与硝

7、酸反应的原理完成合金中金与其他金属分离的目的。初期，反应剧烈，勤观察反应程度，等到反应缓慢时当反应明显变慢时开启加热阀门，酸浸温度在85左右，往反应釜内添加清水，防止溶液达到饱和度而不反应，当加热也不再反应时，需要进行换酸进行二次浸出。硝酸分银后的硝酸银液用盐酸进行沉淀，得到氯化银用清水反复洗涤至中性，然后再用氨水一水合脚还原法进行粗银粉的还原作业，所得粗银粉烘干铸锭后进行电解。将酸浸后的粗金粉与硝酸，盐酸按照1：1：3比例投入到溶金釜中溶解，主要反应为Au+HNO3+4HCI=HAuC4+NO+2H2O,加热待反应完全后过滤贵液，贵液进入还原釜用亚硫酸钠还原，还原时先进行赶硝，赶硝时会冒棕红

8、色烟气，待红烟消失冒白色烟气时，表示赶硝已经完成，之后缓慢加入亚硫酸钠，直至无黑色沉淀生成，表示已经还原完成。还原后粗金粉用热水反复洗涤至中性，然后投入釜中加硝酸进一步除杂，最后把所得的金粉装盘烘干，进行下一步的铸锭作业。铸锭时，打开高频炉循环水，开启高频炉开关，旋转调频按钮先对小用烟进行预热，待到用烟温度升高变红后，添加粗金粉，同时调频至所需温度，等到所加金粉全部熔化后，使用硼砂粘去金液表面浮渣杂质，使用用埸钳将金液缓慢倒入模具，等到金液冷却后，使用夹子将金块放到盐酸液里充分浸泡，除去金块表面的杂质，再用铁刷把金块表面打磨干净,用锤砸掉金块表面凸起以及易掉颗粒,编号后检斤入库。3 .两种工艺

9、的比较分析运用氯化法精炼，所得黄金纯度可以达到99%,但是与优化流程相比纯度低且工人劳动强度大，工作环境差，氯气用量不好掌握，通入氯气多，氯气逸出对人体有害，有一部分金会随着气体挥发，造成资源浪费，同时，氯气精炼法只适用于银含量较少的粗金冶炼，产品质量难以稳定达标，对于氟化金泥等含金量低的原材料用此方法也不经济，但是氯化法精炼生产周期短，有利于管理，南非兰德精炼厂至今仍然使用氯化法生产黄金货币，也具有一定的优点。联合精炼工艺与氯化法精炼相比具有明显优势，由于其对炼金原材料要求宽泛，可以快速成批冶炼等，正在被越来越多的黄金企业应用于实际生产，充分显示了其综合经济技术优势，其冶炼的黄金纯度一般可以

10、达到国家二号金的标准,对于提高企业经济效益具有积极作用，例如，焦家金矿采用联合工艺后，黄金回收率达到99.91%,与原火法工艺比金的回收率提高了0.83%,工人的劳动强度明显降低，企业年增加经济效益600万余元。4 .结论由于易处理金矿石的日渐枯竭，黄金冶炼中难处理矿石的比重正在逐年地增加，单纯的火法冶炼由于处理矿种单一，只适用于含银量较少的金泥，且工人劳动强度大，操作环境差，所得黄金纯度较低，渣中含金量高，回收率低等原因正在逐渐被淘汰，为了加大对难处理金矿石的利用，保证黄金产量，部分冶炼厂采用火法一湿法联合工艺，此法兼具火法和湿法工艺的优点，处理矿石宽泛，回收率能达到99%以上，黄金纯度达到99.95%,特别是对难处理金矿的冶炼具有良好效果，在当今黄金冶炼生产中具有一定地位。但是与电解等技术相比又有一定的缺陷，例如工序较多，投资较大，需要加强环保治理等。解决此类问题也是联合工艺未来所面临的挑战。参考文献1张亦飞，现代黄金冶炼技术.北京：冶金工艺出版社，2014.2宋文代，范顺科，王造吉，王青，杨丽娟.金银精炼技术和监督手册.北京:冶金工业出版社，2003.3付展能，现代黄金选冶技术新进展.黄金，1987.张一兵，王师金，周金娣.黄金冶炼方法综述.2005.