化学选矿－－ 演示文稿[1].2.ppt

第二章矿物原料的浸出,主要内容包括第一节概述第二节浸出过程的基本理论第三节酸浸第四节碱浸第五节盐浸第六节氯化浸出第七节细菌浸出第八节热压浸出第九节氰化浸出第十节浸出工艺,第一节概述,浸出是溶剂选择性溶解物料中某目的组分的工艺过程。浸出的任务是选择适当药剂使物料中的目的组分选择性溶解，使该组分进入溶液中，达到有用组分与杂质组分（或脉石分离的目的。浸出过程是个提取和分离目的组分的过程，目的组分可为有用组分，也可为杂质组分。,第一节概述,浸出作业所处理的物料一般为难于用物理选矿法处理的原矿、中矿、粗精矿、混合精矿、尾矿、贫矿、表外矿及冶金、化工中间产品等，依据物料特性，物料经碎磨后或直接进行浸出，或经预先焙烧后浸出。化学选矿过程中，浸出是最常使用的作业，具有较普遍的意义。,第一节概述,浸出剂；用于浸出的药剂浸出液浸出后含目的组分的溶液浸出渣浸出后的残渣浸出率物料中的某组分转入浸出液中的重量与其在矿物原料中的总重量之比，常用百分数表示。设物料干重为Qt，物料中某组分的含量为α％，浸出液体积为Vm3，该组分在浸出液中的含量为Ct／m3，浸出渣干重为mt，浸渣中该组分含量为δ％，则该组分的浸出率ε浸为ε浸＝VC/Qαⅹ100或ε浸＝Qα-mδ/Qαⅹ100选择性系数β表示在相同浸出条件下，某两组分的浸出率之比，β值愈接近1，说明浸出过程两组分的浸出选择性愈差。,浸出方法分类,按浸出药剂的种类分为1、水溶剂浸出2、非水溶剂浸出。水溶剂浸出时采用各种无机化学药剂的水溶液作浸出剂。非水溶剂浸出时，采用有机溶剂作浸出剂。按物料和浸出剂运动方式分为1、渗滤浸出2、搅拌浸出。渗滤浸出又可细分为就地渗滤浸出地浸、矿堆渗滤浸出堆浸和槽渗滤浸出槽浸。搅拌浸出是将磨细的矿物原料与浸出剂在搅拌浸出槽中浸出的方法。,浸出方法分类,按被浸组分化学反应的本质分为1、氧化还原浸出2、非氧化还原浸出。按浸出介质的区别分为1、酸性浸出2、中性浸出3、碱性浸出。按温度和压力条件分为1、热压浸出2、常温常压浸出。常压浸出较常见，但热压浸出可加速浸出过程，提高目的组分的浸出率，是一种有前途的浸出方法，其应用将愈来愈广。,浸出方法依浸出药剂分类表,应用,化学组成和矿物组成均较复杂，有用组分常呈硫化物、氧化物、含氧酸盐和自然金属等形态存在，脉石矿物一般为硅酸盐、铝酸盐和碳酸盐，有时还含有碳质和有机质的物料。矿物原料的结构、构造也相当复杂，各组分除呈单体形态存在外，有时还呈微粒、胶体、结合体或染色体形态存在于连生体或包裹体中。为使原料中的某些难溶的目的矿物转变为易于浸出的化合物，有时需进行焙烧；然后浸出焙砂或焙烧烟尘。浸出前矿物原料一般须进行破碎磨矿．以利于目的矿物单体解离或暴露，增大被浸目的矿物与浸出剂的接触面积，有时浸出前还有配料、混匀、预浸等作业，以便为浸出作业准备较好的作业条件。,应用,浸出方法和浸出药剂的选择主要取决于矿物原料中有用矿物和脉石矿物的矿物组成和化学组成以及矿石的结构、构造，此外，还应考虑浸出剂的价格，浸出剂对目的矿物的分解能力及对浸出设备的腐蚀性等经济因素和工艺因素。浸出时一般浸出含量较小分组分，以降低浸出剂的耗量，当矿物原料中的脉石矿物以硅酸盐或铝硅酸盐为主时，一般宜用酸浸法浸出。当脉石矿物以碳酸盐为主时，一般直用碱法浸出。然后再根据被浸目的组分的存在形态，选择较经济合理的浸出剂。,第二节浸出过程的基本原理,一、浸出过程的热力学浸出是水溶液和矿物表面进行的多相化学反应过程。根据浸出时化学反应的实质可将其分为氧化-还原反应和非氧化-还原反应两大类，每一大类又可分为有氢离子参加反应和没有氢离子参加反应两小类。1、氧化还原反应有氢离子参加反应A物质变为B物质的反应可用下式表示aAmHne═bBcH2O,一、浸出过程的热力学,其平衡电极电位用能斯特公式表示Φ＝φө－RT/nFlnQΦ-表示非标准状态下的溶液平衡电位2、氧化还原反应无氢离子参加反应A物质变为B物质的反应可用下式表示aAne═bB其平衡条件φ＝φө＋0.0591/n（algaA-blgaB）,一、浸出过程的热力学,3、非氧化还原反应有氢离子参加反应A物质变为B物质的反应可用下式表示aAmH═bBcH2OpHpHө-1/mblgaB-algaA4、非氧化还原反应无氢离子参加反应A物质变为B物质的反应可用下式表示lgKblgaB-algaA,一、浸出过程的热力学,水溶液中化学反应的平衡与溶液电位，pH值和组分活度有关。在指定温度、压力下，可将电位和PH值表示在平面坐标图上，将其称为φ一pH图。该图指明反应进行的条件．指明物质在水溶液中稳定存在的区域和范围，可为浸出、分离净化及电解等作业提供热力学依据。,二、浸出过程的动力学基础,一浸出速度的控制步骤浸出过程的动力学是研究浸出速度及其相关影响因素的科学。浸出是发生于固一液界面的多相化学反应，与固一气及液一液多相化学反应一样，反应过程大致由浸出剂的扩散、吸附及化学反应三个步骤组成，反应总速度由速度最慢的步骤控制。在非催化的多相化学反应时，相界面的吸附速度很大，很快达平衡，多相反应的反应速度主要决定于扩散速度和化学反应速度。固一液多相化学反应过程，扩散常是速度最慢的步骤，反应常为扩散过程所控制。,二、浸出过程的动力学基础,二内扩散阻力小时的浸出速度方程若浸出过程的反应产物很快脱离矿粒表面，或剩下的壳层不参与反应的矿物或脉石疏松多孔时，浸出剂的内扩散阻力可以忽略不计。浸出剂的扩散速度可用菲克公式表示VD-dc/dtDA/δc-csKDAc-cs,浸出过程的动力学基础,三影响浸出过程的主要因素影响浸出速度的主要因素为磨矿细度、药剂浓度、搅拌强度、浸出温度、矿浆液固比和浸出时间等，在一定范围内，目的组分的浸出率皆随上述各值的增大而提高，但有一适宜值。1、速度常数与浸出温度化学反应的速度常数与浸出温度呈指数关系，低温时化学反应速度远低于扩散速度，高温时的化学反应速度则高于扩散速度。因此，常压浸出时在接近浸出剂沸点的条件下进行浸出有利于提高浸出速度。热压浸出时可提高浸出速度，应尽量采用沸点较高的药剂作浸出剂，以提高浸出温度。,影响浸出过程的主要因素,2、磨矿细度直接影响固液相界面面积和矿浆粘度。破碎磨矿作业的目的是使被浸目的矿物单体解离或暴露，以增加被浸目的矿物与浸出剂接触的相界面面积。在一定范围内浸出速度随磨矿细度的增大而增大，但磨矿粒度过细，不仅增大磨矿费用，而且会增大矿浆的粘度，增大扩散阻力，甚至在矿粒表面形成泥膜，降低浸出速度。磨矿粒度过细还可降低浸出过程的选择性。磨矿细度的适宜值取决于被浸目的矿物的理化特性、围岩特性，矿石结构和浸出方法等因素。,影响浸出过程的主要因素,3、浸出药剂浓度是影响浸出速度的主要因素之一。矿粒表面的药剂浓度较小，浸出速度主要取决于浸出药剂的原始浓度，浸出速度随浸出剂原始浓度的增大而增大。随浸出过程的进行，浸出剂浓度逐渐降低，浸出速度也随之下降。浸出终了时，浸出矿浆中常须保持一定的药剂剩余浓度。因此，浸出时浸出药剂的耗量主要决定于浸出过程药剂的消耗量、剩余浓度及浸出矿浆的液固比等。,影响浸出过程的主要因素,4、矿浆的液固比浸出矿浆的液固比主要影响药剂用量和矿浆粘度。其它条件相同时，提高矿浆的液固比．可降低矿浆粘度，有利于矿浆的搅拌、输送和固液分离，可获得较高的浸出率，但将增加浸出药剂的耗量，而且浸出液中目的组分含量低，浸出液体积大，会增加后续作业的处理量和药剂耗量。若矿浆液固比小，虽然可降低浸出剂耗量，但会给搅拌、输送等作业造成一定的困难。,影响浸出过程的主要因素,5、搅拌矿浆不仅可使矿粒悬浮、减少扩散层厚度、增大扩散系数，还可增加矿浆中溶解氧的浓度，所以搅拌浸出的浸出率常比渗滤浸出高，当矿粒磨得很细时，增加搅拌强度的意义较小，此时细矿粒易被液体的旋涡流吸住，矿粒表面的液体更新速度随搅拌速度的增加而减小，当搅拌速度增加至某值时，矿粒开始和液体流一起运动。因此，搅拌浸出时的搅拌速度必须适当。,影响浸出过程的主要因素,6、矿浆搅拌速度搅拌矿浆不仅可使矿粒悬浮、减少扩散层厚度、增大扩散系数，还可增加矿浆中溶解氧的浓度，所以搅拌浸出的浸出率常比渗滤浸出高，当矿粒磨得很细时，增加搅拌强度的意义较小，此时细矿粒易被液体的旋涡流吸住，矿粒表面的液体更新速度随搅拌速度的增加而减小，当搅拌速度增加至某值时，矿粒开始和液体流一起运动。因此，搅拌浸出时的搅拌速度必须适当。,影响浸出过程的主要因素,7、浸出时间在其它条件相同时，目的组分的浸出率一般随浸出时间的增加而提高，进而浸出速度随浸出时间的增加而减小。因此，浸出时间过长会降低设备的处理能力和增加生产成本。8、矿物原料的物理特性如渗透性、孔隙度等、矿物组成、化学组成和结构、构造等因素对浸出速度和浸出率也有很大的影响。,第三节酸浸,一、酸性浸出剂酸性浸出剂包括硫酸、盐酸、硝酸、亚硝酸、氢氟酸及王水等。酸法浸出是化学选矿中常用的浸出方法之一，其中硫酸是使用最广的酸性浸出剂。稀硫酸为非氧化酸，可用于处理含大量还原性组分如有机质、硫化物、亚铁氧化物等的矿物原料。稀硫酸价廉易得，设备防腐问题易解决，浸出液易处理，稀硫酸的沸点较高。因此，在技术上可行的条件下，一般均应尽量采用稀硫酸溶液作浸出剂。,一、酸性浸出剂,热浓硫酸为强氧化酸，可将大部分硫化矿物氧化为硫酸盐，还可分解某些较难分解的稀有金属矿物。水浸硫酸化渣可使某些溶解度较大的硫酸盐转入浸液中，难溶的硫酸盐仍留在浸渣中。盐酸的分解能力比硫酸强，金属氯化物的溶解度比相应的硫酸盐大，盐酸可用于浸出硫酸无法浸出的某些矿物原料。盐酸可用来进行做简单酸浸、氧化酸浸加氧化剂和还原酸浸。但盐酸的价格比硫酸贵，易挥发，沸点较低、对设备的防腐蚀要求较高，劳动条件比使用硫酸作浸出剂时差。,一、酸性浸出剂,硝酸为强氧化剂，其分解能力比硫酸和盐酸强，但其价格较贵，易挥发，对设备的防腐蚀要求较高。一般条件下，硝酸常用作氧化剂，不单独采用硝酸作浸出剂。王水为盐酸和硝酸的混合酸，为强氧化剂，常用作铂族金属的浸出剂、王水可使铂、钯、金转入浸液中，而铑、钌、锇、铱、银等留在浸渣中，固液分离后，可从王水浸出液和浸渣中回收相应的组分。,一、酸性浸出剂,氢氟酸主要用于浸出钽铌矿物及钽铌富集物，使钽铌呈可溶性钽铌酸盐形态转入浸液中，然后从硫酸和氢氟酸体系中萃取钽铌。中等强度的亚硫酸也可将二氧化硫通入矿浆中为还原剂，可用作某些氧化性物料如二氧化锰、锰结核等的浸出剂，其浸出选择性较高。,二、简单酸浸,简单酸浸法适用于处理某些易被酸分解的简单金属氧化物，金属含氧酸盐及少数的金属硫化物。大部分金属的简单氧化物，金属铁酸盐、砷酸盐和硅酸盐能溶于酸液中，大部分金属硫化物不能溶于酸液中，只有FeS、NiSa、CoS、MnS和Ni3S2能简单酸溶；同一金属的铁酸盐、砷酸盐和硅酸盐比其简单氧化物稳定，较难被酸溶解；随着浸出温度的提高，金属氧化物及其含氧酸盐在酸液中的稳定性也相应提高。,二、简单酸浸,钴、镍铜、锌、镉、锰、磷等氧化矿、氧化焙烧的焙砂及烟尘等可用简单酸浸法处理。氧化焙烧时须严格控制焙烧温度，以防止易被酸浸的简单金属氧化物在高温条件下与硅、铝、铁、砷锑的氧化物作用生成较为难被酸浸出的金属含氧酸盐。简单酸浸时只须适当控制浸出介质的酸度即可达到选择性浸出的目的。,二、简单酸浸,稀硫酸浸出时，游离的二氧化硅不溶解，但结合态的硅酸盐会部分溶解生成硅酸转入浸出液中。浸液中氧化硅的含量随浸出酸度和温度的提高而提高。当介质pH10.5时，浸液中的三碳酸铀酰络离子会分解而析出重铀酸盐沉淀。为了阻止浸出液中已溶的铀重新沉淀析出，浸出时采用碳酸钠和碳酸氢钠的混合液作浸出剂。铀矿浸出时须加入氧化剂，从氧化速度考虑，以高锰酸钾较为适宜，但成本高，生产中最理想的氧化剂是空气。为了提高空气的氧化速度，可以加入少量的化学氧化剂作催化剂，其中以铜氨络离子的效果较好。碳酸钠溶液浸出钨矿物原料时，常用热压法。,三、苛性钠溶液浸出,苛性钠溶液用于浸出方铅矿、闪锌矿、铝土矿、钨锰铁矿、白钨矿和独居石等，也可在500oc条件下热压浸出铜镍硫化矿粗精矿，使其中的黄铁矿分解而获得铜镍硫化矿精矿。拜耳法生产氧化铝的主要浸出剂是苛性钠。采用苛性钠浸出含硅高的钨细泥及钨锡中矿等低品位钨难选物料，苛性钠溶液浓度40％，在常压加温110C左右或热压条件下，可获得较高的浸出率。若物料为白钨矿，采用苛性钠与硅酸钠的混合溶液作浸出剂，能获得较高的浸出率，采用单一苛性钠溶液浸出，浸出率较低。,四、硫化钠溶液浸出,硫化钠溶液可分解砷、锑、汞、锡的硫化矿物，使它们呈相应的可溶性硫代酸盐的形式转入浸出液中。为防止硫化钠水解，实践中常用硫化钠和苛性钠的混合液做浸出剂，以提高浸出率。可利用上述反应进行粗精矿除杂或从相应物料中提取砷、锑、汞、锡等有用组分．如从铜、钴、镍粗精矿中除砷，从锡中矿和辰砂中提取锡、汞等。,第五节盐浸,盐浸是用无机盐水溶液或其酸性液或碱性液作浸出剂的浸出方法。常用的盐浸药剂有氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化铵、硫酸铵、氯化铁、氯化铜、硫酸铁、次氯酸钠、氰化钠等。盐浸机理因药剂而异。一、氯化钠溶液浸出氯化钠溶液作浸出剂时，氯化钠直接与目的矿物作用，使目的组分呈可溶性氯化物转入浸液中。氯化钠溶液作添加剂时，氯化钠本身不与目的矿物作用，添加氯化钠仅仅是为了增加浸液中的氯离子含量，使某些溶解度较小的金属氯化物呈金属络离子的形态存在于浸液中，以提高被浸组分的溶解度和浸出率。,第五节盐浸,二、高价铁盐溶液浸出多数金属硫化物的标准氧化还原电位均小于o77V，因此，高价铁盐可做为多数金属硫化物浸出时的氧化剂。生产中常用氯化铁，而较少使用硫酸铁，常采用氯化铁与盐酸的混合液或氯化铁、盐酸与氯化钠的混合液作浸出剂。高价铁盐酸性液浸出金属硫化物时，可用调节溶液pH值和用高价铁离子浓度控制溶液的还原电位的方法控制反应产物。高价铁盐酸性液浸出时，应采用相应的方法进行药剂再生，以降低生产成本和减少环境污染。,第五节盐浸,三、氯化铜溶液浸出与高价铁离子相似，高价铜离子在10O℃时也是浸出金属硫化矿的良好氧化剂。由于氯化铜的溶解度小，一般采用氯化铜，氯化钠和盐酸的混合液作浸出剂，使氯化铅和氧化亚铜呈络阴离子PbCI42-、CuCl2转入浸液中，以提高铅、铜的浸出率。加入氯化钠还可提高浸出剂的沸点。,第五节盐浸,四、次氯酸钠溶液浸出难被高价铁盐及高价铜离子浸出的金属硫化矿物可用强氧化剂如次氯酸钠等作浸出剂进行浸出。钼选厂产出的钼中矿含泥量高，性质复杂难选，采用次氯酸钠作浸出剂单独处理浮选产出的钼中矿，以钼酸钙或钼酸铵的形态回收浸液中的钼。浸出作业为MoNaCl019～10，温度低于50℃，浸出2h，固液分离后，浸液用盐酸调整pH5～6，加入氯化钙或氯化铵，用量为理论量的120％，加热至沸腾1020min，过滤可得钼化学精矿。,第六节氯化浸出,氯化浸出是采用各种氯化浸出剂使目的组分呈可溶性氯化物形态转入浸出液中的浸出方法。常用的氯化浸出剂有盐酸、氯气、氯盐、电氯化产生的氯化浸出剂等。C1一H2O系溶液中含有C1一、C12aq、HCl0、CIO一、HCl02、CIO2一、C103-,Clo4-等含氯组分，呈气体存在的有C12、HCl、CI2O、CIO2等，要全面讨论上述物质间的平衡条件较繁杂，这里只讨论常见的C1一、CI2、HCl0、CIO一之间的平衡问题。,第六节氯化浸出,CI一在整个pH范围内均稳定，且覆盖水的整个稳定区，C12aq的稳定区很小，只存在pH值较低的酸性液中，在弱酸液及碱性液中，C12aq将转变为次氯酸盐、氯酸盐或高氯酸盐。次氯酸为弱酸．其平衡pH值约7．5，HCIO、C10一的稳定区位于水及CI2aq的稳定区范围之上，表明次氯酸和次氯酸盐可将水及氯化物氧化，生成相应的氧和氯气。AuClH2O系φpH图，从图中曲线位置可知，在强酸介质中，溶解氯可将金氧化，使金呈AuCl4-形态转入溶液中2Au＋3C122HCI＝2ItAuCl4,第六节氯化浸出,用电解碱金属氯盐溶液产生氯气进行浸出的方法称为电氯化浸出。电氯化浸出一般采用隔膜电解法，可将阳极反应产物氯与阴极反应产物氢及碱分开，有利于金的溶解。目前氯化浸出主要用于浸出贵金属，如从阳极泥、重选金精矿及焙砂中提取金、银。采用氯化浸出法处理含金的硫化矿时，一般先将其进行氧化焙烧，然后氯化浸出焙砂，以提高金的回收率和降低氯的消耗量。氯化浸出也可浸出金属硫化矿。,第七节细菌浸出,细菌浸出是利用微生物及其代谢产物氧化、溶浸矿石中目的组分的浸出方法，是20世纪近30年发展起来的一种新的浸出方法。主要的浸矿细菌有；氧化铁硫杆菌、氧化铁杆菌、氧化硫铁杆菌、氧化硫杆菌、聚生硫杆菌。这些浸矿细菌均属化能自养菌。它们广泛分布于金属硫化矿及煤矿的矿坑酸性水中，嗜酸好气，习惯生活于酸性pH＝1.6～3．0及含多种金属离子的溶液中。,第七节细菌浸出,这些化能自养菌只能从无机物的氧化中取得能源，不需外加有机物作能源，它们以铁、硫氧化时释放出来的化学能作为能源，以大气中的二氧化碳作为碳源，并吸收氮、磷等无机物养分合成自身的细胞。这些细菌为获得其生命活动所需的能源而起着生物催化剂的作用，在酸性介质中可迅速地将亚铁离予氧化为高价铁离子，其氧化速度比自然氧化速度高112120倍，可将低价元素硫及低价硫化物氧化为硫酸根。,第七节细菌浸出,细菌浸出的机理有两种看法1细菌的直接作用认为生活于硫化矿床酸性水中的氧化铁硫杆菌等浸矿细菌能将矿石中的低价铁及低价硫氧化物氧化为高价铁和硫酸根以取得其生命活动所需的能源，在此氧化过程中破坏了相关矿物的晶格，使矿石中的铜及其它金属组分呈硫酸盐形态转入溶液中。2细菌的间接催化作用众所周知，金属硫化矿中的黄铁矿在有氧和水存在的条件下，将缓慢氧化为硫酸亚铁和硫酸,第七节细菌浸出,细菌浸出的原则流程一般包括下列作业1矿石准备2细菌浸出3回收有用组分4浸出剂的制备与再生,第七节细菌浸出,浸出剂的再生可采用两种方式进行一种是将尾液调整pH值后直接送往矿堆浸出，让浸出剂在渗浸过程中自行氧化再生；另一种是将尾液置于专门的菌液再生池中再生为浸出剂，然后将其返回浸出作业使用。紫外线的直接照射可抑制细菌的生长繁殖，菌液制备和再生时应避免日照，一般均将培养池及再生池加盖或置于室内。细菌浸出法主要用于处理贫矿、表外矿、废石、尾矿、地下采空区残矿及炉渣等，已广泛用于处理铜矿、铀矿及铜铀矿。,第八节热压浸出,热压浸出是在密闭容器压煮器、高压釜中进行高温、高压浸出的方法。可使用气体或挥发性物质作浸出剂。目前工业上用此浸出方法浸出铀、钨、铝、铜、钴、镍、锌、锰、铝、钒、金等有用组合。热压浸出可加速浸出过程，缩短浸出时间，提高浸出率。热压浸出可分为热压无氧浸出和热压氧浸两大类。一、热压无氧浸出；热压无氧浸出是在不用氧或其它气体试剂的条件下，单纯采用提高浸出温度以增加被浸组分在浸液中的溶解度的浸出方法。,第八节热压浸出,二、热压氧浸在无氧存在的条件下，金属硫化物几乎不溶于水，甚至当温度升至400℃时也不溶于水。但当有氧存在时，金属硫化物则易溶于水。热压氧浸是在氧存在下的热压浸出方法，主要用于浸出金属硫化矿。热压氧浸可处理金属硫化矿，也可处理含黄铁矿的金属氧化矿。可在酸介质中进行热压氧浸，也可在氨液中进行热压氧浸。,第九节氰化浸出,氰化浸出是一种古老而有效的提金方法，虽然氰化物有剧毒，各国都在努力寻求新的无毒浸出剂，但至今仍未找到更为有效的替代者，所以氰化浸出金、银在国内外仍在广泛使用，氰化法研究较多，工艺成熟．技术经济指标稳定，是其他浸金方法目前尚无法比拟的。一、氰化浸金的热力学金、银的氰化浸出属于电化腐蚀过程，其原电池可标为CN-|Au.Fe|O2液体固体气体,第九节氰化浸出,1矿石中自然金颗粒内部出现电位不平衡，有电子流动，从而在颗粒表面产生了带正电的阳极区和带负电的阴极区，形成形成客观存在的相邻两区组成固体电极。2阳极区表面的Au＋吸引矿浆中的CN－，使CN－向颗粒表面扩散并吸附，因而形成液固电极区反应。3带负电的阴极区吸引矿浆中的电中心不重合的氧分子O2偶极子，使其向自然金颗粒表面扩散、吸附，同时产生阴极反应。,第九节氰化浸出,二、氰化浸出动力学氰化浸出的反应速度属动力学研究范围。浸出体系是固、液、气多相反应，反应过程大体上可分为溶于水中的气体氧和氰根离子向固体金粒表面的对流扩散正扩散；扩散到金粒阳极区表面的CN一和阴极区表面的O2被吸附；被吸附的CN一和O2与金发生化学反应，阳极区溶解Au十形成AuCN2一，阴极区O2得到电子形成H2O2和H2O；新生成的AuCN2一、H2O2、H2O从金粒表面脱附；脱附的产物向溶液内部扩散逆扩散。每过程均有各自的速度，那么总的反应速度当然由最慢的过程控制。,第九节氰化浸出,三、影响氰化浸出的因素一氰化物和氧的浓度二温度三粒度和形状四矿浆粘度五浮选药剂,三、影响氰化浸出的因素,一氰化物和氧的浓度在常压浸出时矿浆中氧的浓度最大为值为8mgL-1氰化物浓度可在一定范围内调整。金的浸出速度受氰化物浓度控制。浓度由0～0.05时浸出速度迅速上升，在0.05％～0.15％时，上升缓慢，大于0.15％时，浸出速度反而下降。加压浸出时矿浆中氧的浓度随压力增加而增加，此时金的浸出速度受氧的浓度所控制，当空气压力为0.7091MPa7大气压时，金的浸出速度可提高10～30倍，浸出率也有明显改善,三、影响氰化浸出的因素,（二温度提高浸出温度可加快CN-和O2的扩散，提高生成AuCN2-的化学反应速度，有利于浸出。温度为850c时，金的浸出速度最快。但矿浆加温后，不利的一面是矿浆中氧浓度下降，氰化物耗量上升氰化物水解，与贱金属的反应加快，CaoH2的溶解度下降使矿浆pH值偏低，已溶金重新沉淀速度上升，矿浆加温要消耗燃料，提高了氰化作业成本。工业生产中，矿浆温度维持在15～200c即可。,三、影响氰化浸出的因素,三粒度和形状依据金粒在氰化浸出作业中的行为特点，划分为粗粒金（70m、细粒金70～1m和微粒金1m三种粒度范围。粗粒金中大于0.5～0.6mm者又称特粗粒金，金粒大小不均匀的金矿石中常含特粗粒金，含粗粒金的矿石不宜直接氰化，因为金粒具有很强的韧性，经磨矿也达不到浸出所要求的细度，不能完全溶解就流失于氰化尾矿中。此外粗粒金还可能镶嵌在磨机的衬板或介质上，或者富集在磨矿循环的物料中。这部分粗粒金宜于用重选或混汞法在氰化浸出前予以回收。,三、影响氰化浸出的因素,含有金粒为70～1m细粒金的矿石，经磨矿后，基本上能使金粒达到单体分离，采用氰化浸出一般来说均能取得理想的效果。生产实践中，磨矿细度越细，金粒暴露得越完全，浸出速度越快，作业时间越短，浸出率则越高。氰化浸出作业磨矿细度由试验确定。一般情况下，粒度组成均匀，极细粒级含量较少的矿石适于粗磨，否则需要细磨。我国浮选精矿氰化浸出时，磨矿细度在一325目占8095％，全泥氰化浸出时多控制在一325目占60％～80％。,三、影响氰化浸出的因素,粒度小于1m的微粒金，一般不宜于直接氰化浸出，需经焙烧、高温酸化处理后方可氰化。微粒金多呈包裹体存在于矿石的其他矿物中。这种金在金－黄铁矿矿石中，平均占10％～15％；在金－铜矿石、金一砷矿石和金一锑矿石中可达30％～50％；而在某些金一多金属矿石中几乎可达100％。上述情况以硫化矿为主，对于氧化矿石．由于其孔隙较多，不甚缴密，金粒虽细，在粗磨情况下进行氰化浸出也可得到较好的效果。,三、影响氰化浸出的因素,金粒的形状对金的浸出速度有明显的影响。金粒的形状有浑圆体、片状、树枝状、脉状内孔穴和不规则状。浑圆状金粒比表面积较小，浸出速度随浸出时间的延长逐渐下降，总的浸出时间很长，从而浸出率不高。片状金的浸出量与时间呈直线关系。脉状和树枝状以及其他形状金粒浸出速度均较浑圆体快得多，有内孔穴的金粒浸出速度会逐渐加快。除金粒大小和形状外，金粒在磨矿作业后暴露程度，对浸出效果也有影响，暴露很多的金粒溶解的快。,三、影响氰化浸出的因素,四矿浆粘度矿浆粘度．流动性取决于矿浆中的固体含量和固体物料的粒度组成。矿浆浓度偏高，颗粒数量很大，粒问水化层和吸附层阻止它们相互移动，粘度增高。矿浆中固体物料细粒部分细泥比例越大，矿浆流动性也越差。合理的矿浆浓度应通过试验确定。对杂质不多的粒状物料含泥较少，可采用高浓度浸出，一般为40％～50％；对矿物组成复杂、含泥较多的矿石，必须采用低浓度浸出。通常为25％左右。,三、影响氰化浸出的因素,五浮选药剂各种浮选药剂对氰化浸出率的影响因药剂类型不同而各异，同种药用量越大，氰化效果就越差。对于乙基黄药，氰液中含量大于0.410_6时，金的浸出率就会下降。不同浮选药荆对氰化的影响药剂用量与金浸出率％药剂名称O25500松油96.094.593.0杂酚油96.092.791.8黑药96.092.089.5乙基黄药96.087.077.0丁基黄药96.054.544.0,第十节浸出工艺,一、浸出方法浸出方法的分类，依浸出剂的流动方式可分为渗滤浸出和搅拌浸出。渗滤浸出又可细分为渗滤槽浸、渗滤堆浸和就地渗浸三种。二、浸出设备及其操作一渗滤浸出槽池，外壳可用碳钢、木材制成，也可用砖、石砌筑，内衬防腐蚀层瓷板、塑料、环氧树脂等。二堆浸场，堆浸场可位于山坡、山谷或平地上，地面平整后应进行防渗处理，压实地面并铺以防渗透耐腐蚀垫层，如油毛毡沥青胶结物、耐酸水泥或塑料膜、板等。,第十节浸出工艺,三就地渗浸就是渗浸可大致分为就地渗浸未开采的矿体和就地渗浸采空区的残矿两种工艺。四机械搅拌浸出槽机械搅拌浸出槽，该浸出槽有单桨和多桨搅拌两种，机械搅拌器有桨叶式、旋桨式、锚式或涡轮式。矿桨浸出常用桨叶式或旋桨式搅拌器。桨叶式搅拌器有平板式、框式和锚式三种，其搅拌强度较弱，主要利用径向速度差使物料混和，轴向的搅拌较弱。旋桨式搅拌器高速旋转时可产生轴向液流，加装循环筒可加强轴向搅拌作用。,第十节浸出工艺,五压缩空气搅拌浸出槽此设备常称为巴秋克槽塔或布朗空气搅拌浸出槽。槽身为一高大的圆柱体，底部为锥体，中间为中心循环筒。压缩空气管直通循环筒下部，调节压缩空气压力和流量可控制矿浆的搅拌强度。六流态化逆流浸出塔流态化逆流浸出塔自下而上流动的浸出剂对悬浮于其中并下沉的矿粒进行流态化浸出，被浸矿浆由上部经给料管进入塔内，浸出剂和洗涤水分别由塔的中下部进入塔内，矿粒与浸出剂及洗水在塔内呈逆流运动。七高压釜高压釜可称为压煮器，用于热压浸出，其搅拌方法可分为机械搅拌、气流蒸汽或空气搅拌和气流一机械混合搅拌三种，依外形可分为立式和卧式两种。,