化学法黄金精炼工艺的应用与实践

陈建龙

（招金矿业股份有限公司金翅岭金矿，山东 烟台 265400）

现阶段，黄金精炼的技术方法包括化学法与电解法，其中，电解法的黄金生产指标相对稳定，作业环境与工程投资具备优势，但金矿石在电解过程中会存留部分黄金，资金周转时间较长，对企业安全防护有着较高的要求，相较于电解法，化学法的黄金精炼周期相对较短，避免了黄金积压的情况，便于企业对生产环境、规模、方式进行控制与调整，被广泛应用于金矿石精炼处理领域中。

1 现有黄金精炼工艺分析

提高金纯度与去除杂质就是黄金精炼的主要目的，以此来获取各种要求的黄金产品，更好的满足社会发展需求。现阶段，传统电解法、萃取法、氯化分金法以及王水分金法就是最常见的一些黄金精炼工艺。

1.1 电解法

电解法工艺操作简便，但是在配制电解液，对黄金积压较大，还会产生一定废气，对企业运转十分不利。另外，基于我国各种经济指标和工艺技术分析，大多数都存在生产周期长、三废治理困难以及安全环保隐患等缺陷，对于黄金精炼行业的长足发展需求难以有效满足。

1.2 萃取法

该工艺是溶解原料金后，将溶液中的金利用胺、磷酸三丁酯、醇等萃取剂直接萃取出来，即为萃取法，以此来实现分离金与其他杂质的目的。萃取法在我国应用较小，其有机挥发治理难度较大，同时还会产生大量废水。

1.3 氯化分金法

该工艺是利用热的氯气与盐酸在反应釜中对浸出粉化后的原料金，这样就能在溶液中溶解金，然后于还原釜中完成提纯与置换。氯化分金法具有工艺可靠、自动化程度高以及原料适用性强的特点，但仍然需要将一些氯气等危化品应用在生产过程中，且工艺反应流程较长，产能存在僵化的现象。

1.4 王水分金法

作为一种化学溶解沉淀工艺，王水分金法是利用王水等溶金试剂溶解金，随后将还原剂倒入其中对金实施选择性沉淀，以此来提升金的纯度。王水分金法比较适用于低于8%含银量的粗金原料上，其优点十分显著，包括金产品稳定性高、操作简单、生产时间少、投资成本小等，但对环保要求较高，会有一些氮氧化物废气在生产中产生。

2 生产概况

某金矿为大型黄金矿山，年产量为1.5吨，是利用高温高压无氰解吸电解与全泥氰化炭浆法联合提金工艺，获取的钢棉与金泥通过配料、烘干、洗涤以及酸洗后进行火法治炼，得到的合质金锭纯度不是很高大约在88%上下。在废液池内排入冶炼中产生的废液，随后由外包人员回收处理。虽然生产时操作较为简便，但合质金纯度不高，对于其中的钢棉与金泥难以进行回收，资源浪费现象严重。电解金泥含金、银程度经过化验分析得知，约为33.08%与5.63%；钢棉含银、金量为4.64%与27.41%，若是能够全部回收这些银，那么经济效益十分可观，每年可产银250kg。但现阶段在实际生产中仍然有一些不足存在，具体表现为以下几方面：第一，缺少相应的洗涤工具，对操作人员技术与经验有较高的要求，且洗涤作用周期长，金属流失现象极易发生。经硝酸除去钢棉与电解金泥的杂质后成为粗金粉，将其从反应釜中取出然后再倒入不锈钢分金桶内，静止沉降。因为金自身有较大的密度，所以很快沉降到底部，沉降速度较快。而泥沙沉降速度较慢，其密度相对较小，在金泥沉底后，可以倒出上层的泥沙和酸液，缓慢进行，防止粗金粉倾出，控制在两小时左右为宜，随后用清水洗涤三遍左右，整个洗涤过程全部完成控制在6至8小时内为宜，如果操作不当、作业时间过长，将会造成金属流失，导致粗金粉倾出。第二，电能浪费现象严重，烘干时间长。因为洗涤时需要倒出大部分金桶内的水，造成烘干时粗金粉含水量过高，电能浪费现象严重，烘干时间也较长。第三，银流失现象严重，难以回收银。第五，冶炼出的金锭大约在88%，纯度含量不高，出售时提纯费用需要扣除每克0.9元。

3 黄金精炼中采用化学法的主要工艺流程

为了促进黄金回收率、合格率的提高，加强企业形象与产品品牌的打造，进一步改造和研究精炼工艺至关重要。本文在精炼黄金过程中，主要采用的二次氯化处理的化学方法，并以此开展了一系列研究。图1为实际处理工艺图。

图1 高纯度黄金精炼工艺作业流程

3.1 化学设备及实验试剂

第一，储液罐与反应釜。共包括一号、二号反应釜与一号、二号、四号储液罐。一号反应釜主要用于还原银、氯化钠沉银、消除杂质以及硝酸浸银；二号反应釜主要用于氯化溶金。一号储液罐主要用于储存硝酸银溶液；二号储液罐主要用于存放金粉净化液与金溶液；四号储液罐用于暂存还原银后的一些废液与氯化钠沉银后废液等。第二，过滤盘。共包括一号、二号、三号以及四号过滤盘。一号用于过滤还原银后的废液、沉银后废液以及硝酸银溶液；二号用于过滤含金溶液；三号用于过渡金粉净化液以及金还原后尾液；四号用于分离银粉、氯化银以及金粉的固液。因为固体物银粉、氯化银以及金粉在工艺中会比重较大，所以过滤盘体积相对较小，规格为700mm＊650mm，可使用钛材质或钢衬纯聚丙烯材料，这样操作时较为方便。第三，耐腐蚀水环式真空泵。主要是在过滤时在相应的储液罐中抽入过滤盘内的液体。为了满足过滤时的需求，可以采用耐腐蚀水环真空泵。第四，净水器。为了降低金粉中的杂质，可以使用金粉净化或还原工艺，需要使用洁净去离子水。在工业用水中，使用膜分离技术与电渗析去除金属阳离子与悬浮杂质，形成净化水，以此来满足工艺需求。

3.2 进一步分析粗金成分及比例再实施粉化

粗金定就是该工艺试验的主要原料，黄金质量分数高达99%。通过进一步分析样品杂质元素后，可以采用粉化工艺对原料进行处理，处理后金粉粒程度应控制在125目以下即可。

3.3 氯化浸金工艺

对金粉使用氯化进行处理主要是以离子的方式溶入金、铜以及铁等杂质，这样既能使银保持固体形态，还可以不断优化金粉中的杂质程度。该项工艺在充分氯气的盐酸环境与氧化物质环境中，通过溶解与浸出工艺能够获取到金液，在一号反应釜中倒入该金液，再进行下一项处理操作。通过化学、电解处理分金渣能够实现对其他金属或粗银的精炼。

3.4 金还原工艺流程

金还原化学工艺在精炼黄金时属于极为关键的一道程序，对黄金提供品质、生产效率以及杂质含量具有决定性影响。在对氯化浸金液后进行过滤处理，于一号反应釜中实施还原反应，通过NaOH调节液体中的PH值在0.5以下，并在金液中倒入Na2S205。在该项程序实施中，相关人员必须对精炼作业环境、还原电位以及还原剂的使用量进行精细控制，这样才能为还原金粉的品质奠定一些保障基础。所以，在金还原生产展开过程中，氧化还原电位必须严格把控在700mV，最大程度控制还原剂的流速，其使用量也要把控在0.74kg/kgAu。当处理完第一次金还原后，获取质量为99.99%比例的金还原液。完成上述程序后，在二号还原反应釜中缓慢、匀速倒入金还原后液，这样就可以进行二次还原操作，从中减少金的残留量，使其中的金能够提到提炼。

3.5 金粉熔铸

在对金锭进行熔铸之前，应详细检测其纯度，对精炼后的金粉进行取样，并熔炼符合要求的金粉，使其熔铸成要求样式的金锭。

4 实验结果与技术应用优势分析

4.1 分析实验样品检测

全面检测获取到精炼后的实验样品，明确其中蕴含的金含量与杂质含量是否符合我国高纯度金质量标准。一般来说，高纯度黄金在国家相关标准中要求其杂质质量分数必须符合，所以必须对精炼处理后的黄金品质展开详细检测。结合实验检测数据得知，通过二次氯化还原处理的金锭，其二十一种杂质与我国标准十分相符，提炼后的黄金品质高达99.9997%，完全符合我国高纯金标准。

4.2 精炼技术实验结果

使用氯化法进行黄金精炼，会导致设备管道出现损耗严重情况，不但会造成管道内金属杂质量过高，还会对黄金精炼质量构成影响。经过大量实践分析后得知，使用特定的钛合金在工艺优化中改进管道，需要充分运用电化学保护技术，提升管道使用质量，避免氯化中管道与装置腐蚀的现象，从而有效完成生产指标，为黄金精炼工艺的整体质量提供保障。

5 结语

通过对黄金精炼化学工艺的革新，实现了基于提升黄金精炼品质的前提下，对化学冶炼中产生废水、废液的科学处理，使黄金精炼的经济效益及生态效益得到了进一步平衡，也是当前黄金矿业增强冶炼生产水平最有效的途径之一。