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化学法黄金精炼工艺的应用与实践

文档作者：杨思军，曹锋，刘卫峰文档来源：陕西凤县四方金矿有限责任公司		点击数：	更新时间： 2024年06月06日
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·44· 中国有色冶金A生产实践篇．稀贵金属
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化学法黄金精炼工艺的应用与实践
杨思军，曹锋，刘卫峰
(陕西凤县四方金矿有限责任公司，陕西凤县721705)
[摘要] 针对黄金冶炼过程中存在的问题，采用化学法黄金精炼工艺代替原火法；台炼工艺。改造后，
金锭纯度由88％提高至99．99％，冶炼回收率提高了0．95％。每年可额外回收银250 kg，取得了良好的
经济效益。
[关键词] 黄金精炼；化学法；金；银；金泥
[中图分类号]TF831 [文献标志码] B [文章编号] 1672—6103(2017)05—0044—04
0 引言
目前，国内外黄金精炼主要有电解法¨o和化学
法两种，电解法生产指标稳定，作业环境较好，工程
投资较小旧’，但电解液及残极会积压相当数量的黄
金，影响企业资金周转，而且作业周期长，工人的劳
动量大，对安全保卫工作有更高的要求。化学法黄
金精炼工艺的优越性在于作业周期短，流程中不积
压黄金，每批生产规模在一定范围内可控，生产比较
灵活。化学法是黄金精炼的经典方法，随着工艺技
术及专业设备的不断完善及发展，该方法越来越多
地被推广和应用。虽然化学法有多种实施方案，但
基本的工艺流程大体相同，即氯化溶金一还原沉
淀一金粉净化一干燥铸锭。在设备及工艺参数控制
方面，国内基本相同，都处于机械化及人工检测控制
水平。某企业针对黄金冶炼生产中存在的问题对工
艺进行改进，采用化学法黄金精炼工艺，取得了良好
的经济效益。
1 生产概况
某金矿为年产黄金约1．5 t的大型黄金矿山，采
用全泥氰化炭浆法和高温高压无氰解吸电解联合提
[作者简介]杨思军(1985一)，男，山东聊城人，大本，选矿工程师
从事选矿车间技术管理工作。
[收稿日期]2016—11—21
金工艺，电解出的金泥和钢棉经过酸洗、洗涤、烘干
和配料后进行火法冶炼∞。，冶炼出的合质金锭纯度
在88％左右；冶炼过程中产生的废液排入废液池，
由外包人员回收处理。此种冶炼方法虽然简单方
便，但合质金纯度较低，且无法回收金泥和钢棉中的
银，造成资源的浪费。经化验分析，电解金泥含金约
33．08％，含银约5．63％；钢棉含金27．41％，含银
4．64％，如果将这些银全部回收，每年约产银250
kg，经济效益非常可观。
实际生产中存在如下问题：
(1)没有专用洗涤工具，洗涤作业时间长，对操
作人员的经验和技术要求较高，且容易流失金属。
电解金泥和钢棉经硝酸除杂后成为粗金粉，从
反应釜放入不锈钢分金桶内，静止沉降，由于金密度
大，沉降速度较快，能较快沉降到分金桶的底部，泥
沙密度小沉降速度慢，当金泥沉底后，将上层酸液和
泥沙慢慢倾出，以不倒出粗金粉为宜，该过程用时约
2 h，然后加清水继续洗涤二至三遍，完成整个洗涤
过程需要6～8 h，作业时间较长，操作不当容易将粗
金粉倒出，造成金属流失。
(2)烘干时间较长，浪费电能。由于洗涤时只
能将分金桶内大部分水倒出，导致烘干时粗金粉含
水很高，延长了烘干时间，浪费了电能。
(3)冶炼出的金锭纯度较低，约为88％左右，出
售时要扣除0．9元／g的提纯费用。
(4)无法回收银，造成银的流失。
万方数据
2017年10月第5期杨思军等：化学法黄金精炼工艺的应用与实践·45·
(5)作业过程全部人工操作，酸雾对人体危害
严重，不小心会被酸液灼伤，工人劳动强度和安全风
险较大。
2 工艺改造
2．1工艺流程
针对上述问题，该矿山采用化学法黄金精炼工
艺替代原有火法冶炼工艺，改造后的工艺流程图见
图1。
外收金锭
垒婆：塑塑匕堕堡兰堡1
焉it磊磊丽H
过滤洗涤
2。反应釜氯化溶金l 1’反应釜氯离子沉银
过滤洗涤
王水渣l 3。反应釜金还原
过滤洗涤
!
金粉净化
主
过滤洗涤
过滤洗涤
主
还原银
!
过滤洗涤
主
银粉净化
碳吸附l I过滤洗涤
金粉干燥l l中和沉淀I l银粉干燥
熔炼铸锭I l固液分离I l熔炼铸锭
金锭旦堡塑姿盟童银锭一回收排放一
图1 化学法黄金精炼工艺流程图
2．2设备选择
该矿原有设备：1 000 L反应釜1台、100 kW中
频冶炼炉1台、4 kW电加热盘7台、不锈钢分金桶7
个、引风机3台等，这些设备能够满足精炼前期加银
泼珠及净化除杂等的需要。
需增加的设备：1 000 L反应釜2台、1 000 L储
液罐4台、酸计量罐3台、真空泵1台、空压机1台、
净水器1台、纯金熔炼炉1台、过滤盘3台、酸雾净
化塔1台、化验检测设备1套、银粉烘干器1台等。
主要设备及用途如下：
(1)反应釜和储液罐。l 4反应釜：硝酸浸银、除
杂、氯化钠沉银、还原银等；1。储液罐：储存硝酸银溶
液；24反应釜：氯化溶金(专用)；2。储液罐：储存含
金溶液；3 4反应釜：还原金(专用)：3。储液罐：金还原
尾液、金粉净化液的暂存；4”储液罐：氯化钠沉银后
废液、还原银后少量废液等的暂存。
(2)过滤盘。1 4过滤盘：硝酸银溶液、沉银后废
液、还原银后废液等的过滤；24过滤盘：过滤含金溶
液(专用)；3 4过滤盘：金还原后尾液、金粉净化液的
过滤(专用)。
过滤盘主要用于金粉、氯化银、银粉的固液分
离。由于工艺中所产生的固体物金粉、氯化银、银粉
的比重都很大，所以过滤盘体积较小，规格主要考虑
操作方便，可采用钢衬纯聚丙烯材质或钛材质，规格
为中700 mm X 650 mm。
(3)耐腐蚀水环式真空泵。抽滤用，过滤时，将
过滤盘内的液体抽人相应储液罐。选用1台FSK一
3型耐腐蚀水环真空泵即可满足抽滤需要。
(4)空气压缩机。空气压缩机是将储液罐中的
溶液扬出，根据实际情况，选用1台215—03／7型空
压机。
(5)净水器。在金还原和金粉净化工序，为了
减少进入金粉的杂质，需用洁净去离子水。采用电
渗析和膜分离技术将工业用水去除悬浮杂质和金属
阳离子，形成的净化水即可满足工艺要求。由于浸
金工序每批用水量不超过2 t，选择1台3 t／d去离
子水设备即可。
2．2操作过程
2．2．1 金泥、钢棉和外收金锭的预处理
(1)金泥、钢棉的预处理。向1 4反应釜中加入
适量的水，开启引风机，再加入适量的98％浓硝酸，
配成硝酸溶液。硝酸质量占溶液质量的40％，配成
溶液后，立即启动反应釜加热装置，设定温度为85
℃，随后开动搅拌系统、首先将钢棉逐渐、慢速、分批
加入1 8反应釜中，再将金泥按此方法加入，物料加
入不能过快以免反应剧烈引起冒釜事故。待物料全
部加完反应12 h后，将硝酸银溶液抽入1 4储液罐暂
存，滤盘上的金泥转入氯化浸金作业。
(2)外收金锭的预处理。根据金锭中金含量，
按金：银≤1：3比例加入白银于坩埚内升温，待配料
在坩埚中熔融为分银合金后，缓慢倒人盛有冷水的
容器内泼珠成为星状、片状、雪花状分银合金，分银
万方数据
·46· 中国有色冶金A生产实践篇．稀贵金属
合金按照金泥钢棉预处理的方式在1”反应釜内进
行硝酸分银，溶液反应完全后，将硝酸银溶液抽人
1 8储液罐暂存，滤盘上的金泥转入氯化浸金作业。
采用硝酸法分离金银时，合质金中金银的比例
必须为金：银=1：3，如果含银量低，硝酸分银作业
时，银与硝酸产生薄膜，阻碍银继续溶解H。。
2．2．2银的回收
将储存在1。储液罐中的硝酸银溶液打入1 4反
应釜中，开动搅拌系统，加入定量的饱和氯化钠溶液
使银沉淀为氯化银。然后将沉银后的废酸液抽人
4 4储液罐暂存，用≥60℃热水将滤盘上的氯化银洗
至中性。再将氯化银加入1 4反应釜中，加适量水调
浆，加入定量的铁粉将氯化银还原成单质银，还原至
终点后，即固体内无白色氯化银颗粒，加人工业盐
酸。“，加入量控制在溶液的pH值2左右。继续搅
拌反应1 h左右，将废溶液抽入4。储液罐暂存，并用
≥60℃热水将银粉洗涤至中性后即可烘干，铸银锭
或返回加银泼珠工序。
2．2．3氯化浸金
本工序是使硝酸分银工序产生的含杂粗金粉通
过王水的作用，将单质固态金转化为溶于水的络合
离子，与粗金粉中的银等杂质分开∞。。
首先向2。反应釜中加入适量的水，开启引风
机，再加入31％的盐酸，最后加入一定量98％的硝
酸，配成王水溶液，金：硝酸：盐酸=1：1：5(质量
比)，开动加热及搅拌装置，加热至80～90℃，将粗
金粉慢速、逐渐加入反应釜中。金泥全部加完后，反
应4 h左右，固体单质金基本被浸出转入王水溶液
成络合离子状态，反应釜加热装置停运，将含金王水
溶液抽入2。储液罐，用去离子水将王水渣和滤布边
缘冲洗至无黄色，王水渣取出统一处理，含金王水溶
液从2 4储液罐打入3 4反应釜进入金还原工序。
2．2．4 金还原
利用亚硫酸钠对金选择性还原的特点，将王水
溶液中的金由络合离子状态还原成固体单质，与浸
出溶液中的其它杂质分开。
将含金溶液由2。储液罐打入3 4反应釜中，开动
反应釜加热装置，启动搅拌系统，慢速、逐渐向反应
釜中加入还原剂。采用“饥饿还原法”¨。，贵液中的
金还原至95％以上时，将含金贵液抽人2。储液罐，
然后将还原的海绵金用3。过滤盘滤出，并用≥60℃
的去离子水洗涤至中性，滤液和洗水抽到3。储液罐
暂存，海绵金移人净化槽中进入净化工序。再将含
金溶液由2。储液罐重新打入3。反应釜中，加入过量
还原剂，将贵液中的残金还原完全，得到的成色稍差
的海绵金，洗涤后进入下一批氯化浸金作业中。
2．2．5金粉净化
还原所得的海绵金首先用98％浓硝酸浸煮，煮
沸2 h左右，将金粉过滤，用≥60℃的去离子水洗涤
至中性。此时得到的金粉为纯净金粉，烘干后铸锭
成纯度9．99％的1。标准金锭。
2．2．6废液处理
各工序产生的废液立即取样检测其中的金银含
量，达到排放要求后，首先排人活性炭吸附槽吸附极
微量金、银，然后用碱液中和，再排人两级沉淀池中
沉降后排放。
2．2．7废气处理
精炼厂生产中产生的废气为酸雾，主要含有氮
氧化物、硫化氢和二氧化硫等，该废气用引风机抽入
酸雾净化塔碱液淋洗中和吸收，达到国家大气污染
物综合排放标准后排人大气。
3 改进效果
2014年1月改造完成后，一年的生产实践证
明，改造比较成功，其主要效果如下：
(1)提高了冶炼金锭纯度，为企业节省了提纯
费用。金锭纯度由原来的88％左右，提高至
99．99％；改造后冶炼成本加人工成本共计0．69
元／g，较提纯费用0．9元／g低0．21元／g，年节省费
用约31．5万元。
(2)金的冶炼回收率提高，由原来的99％提高
至99．95％以上，年可多回收黄金14．25 kg，经济效
益350万元。
(3)年可多回收约250 kg银锭，经济效益85
万元。
(4)工艺设备配置合理、紧凑、适用，整个过程
除固体物料外，所有液体的输送完全实现机械化，不
仅减轻了工人的劳动强度，金属和作业人员的安全
也得到保障。
(5)生产环境优良，工艺过程中的废液、废气经
处理均达到国家标准后排放‘8。。
4 结语
实践证明，该工艺改造是成功的，改造后，不仅
万方数据
2017年10月第5期杨思军等：化学法黄金精炼工艺的应用与实践·47·
解决了企业产品精炼问题，也为其他的黄金企业提
供黄金精炼服务阳。，为企业创造了更大的经济
效益。
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Application and practice of gold refining with chemical process
YANG Si-jun，CAO Feng，LIU Wei-feng
Abstract：In view of the problems existing in the gold smelting process，gold refining with chemical process is a—
dopted to replace the original pyrometallurgy process．After the modification，the purity of gold ingot is increased
from 88％to 99．99％，the recovery in smelting increases by 0．95％and additional 250 kg silver can be recovered
every year with good economic benefits．
Key words：gold refining；chemical process；gold；silver；gold slime
护护痧抄驴、护、·驴移痧驴移驴，驴、驴护驴驴护护，—驴抄痧护抄痧痧痧，驴—驴痧痧痧痧驴驴舻驴驴驴舻驴驴、驴抄、—驴，护抄痧，EZ争
(上接第33页) [7] 张振国．电渣熔铸一熔焊法生产大直径内燃机曲轴的工艺研究
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蚀机理及其防腐『J]．轻金属．2014(2)：34—40．
New anode stub in primary aluminum production
LI Shu—ting，WANG Ri—xin，WU Yong-fu，JIANG Yan—ping
Abstract：Anode stub is a key part of pre-baked anode in primary aluminum production and its main function is
linking carbon anode and transmitting power to cells．The performance and service life of anode stub itself will defi—
nitely affect the power consumption and economic benefits of primary aluminum production．At present，scrap is the
main raw material for EPC casting．Some defects of stub casting have been found due to the restriction of EPC cast—
ing process，such as instability of chemical materials，high resistance and poor oxidation resistance etc．The materi—
al of the new stub is low—carbon steel．beam is made of hot—rolled thick plate which is cut according to the beam di—
mension of stub．Material of stub column is rolling profile which is made of all section metallurgical combination
with its beam by special fusion welding．According to the application results in primary aluminum production enter—
prises in China，compared to the common casting stub，the conductivity and oxidation resistance of the new anode
stub have been improved to a certain extent．The production requirement of primary aluminum can be better met．
Key words：primary aluminum production；anode stub；special fusion welding；all section metallurgical combina—
tjon
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一
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