氰化系统酸碱平衡增效可行性探讨 第3页
1 石灰的作用
(1)石灰在氰化浸出、洗涤过程中的作用
在浸出、洗涤作业中为了保持氰化物溶液的稳定性,减少氰化物的化学损失,在氰化溶液中必须加入适当数量的碱,使其维持一定的碱度(称为保护碱,PH值9以上)。石灰为中强碱,价格低廉,使用方便,是工业生产中常用的保护碱。在氰化浸出、洗涤过程中由于石灰的添加,对金的浸出、洗涤环境创造了有利条件,概括起来其作用如下:
① 阻止了氰化钠(NaCN)的水解,减少了溶液中HCN浓度,防止了HCN气体的挥发。
② 在一定条件下可以阻止杂质对氰化钠的消耗。如可溶性的铜、铁、锌等金属硫化物的浸出消耗;再如硫化矿浆中硫离子与氰根(CN- )离子结合等。
③ 中和溶入水中的CO⒉和硫化矿氧化所生成的酸,以防止氰化钠被这些酸类分解。
④ 在洗涤过程中可以加速矿粒群的沉淀,有利于洗涤作业。
在实际生产中,应严格控制石灰的用量。当石灰用量过多时,由于其絮凝作用,促使矿浆粘度增加,从而增加溶剂扩散的阻力,使溶液中杂质含量相应增加,使金粒表面污染程度增强。同时还可能在金粒的表面形成过氧化钙薄膜,从而阻碍金与氰化钠和氧的作用,降低浸出效果。当石灰用量不足时,一方面会增大氰化钠消耗,影响浸出指标;另一方面增加贵液浑浊度,造成洗涤浓密机跑槽,影响后续锌粉置换作业顺利进行等。对于浮选金精矿氰化厂,一般控制浸出工艺CaO浓度为2——5/万之间。
(2)石灰在锌粉置换过程中的作用
在氰化厂锌粉置换过程中,保持被置换含金液体(贵液)的碱度(CaO量)至关重要,适当的石灰浓度可增强贵液的澄清度,改善贵液的离子组成,改变置换反应顺序,影响置换反应速度及锌粉耗量,进而影响金的置换率。
在置换作业中石灰的作用归结起来有如下几点:
① 增强贵液的澄清度,提高金泥质量。既有利于置换作业,又有利于后续的金泥冶炼作业。
② 通过不同的PH值控制,避免Zn(OH)⒉生成而覆盖在锌表面妨碍金的沉淀。同时在碱性溶液中可避免产生氢气,减少锌粉消耗。
③ 改变置换反应过程中杂质离子及其反应顺序,延长置换金柜(压滤机)使用寿命,提高置换率等。
在实际生产过程中,如果石灰用量过多,在溶液中SiO⒉和过量的Pb(AC)⒉存在的情况下,会在锌表面生成胶态硅酸钙和亚铅酸钙沉淀,大大恶化金的沉淀效果。反之,如果石灰用量小,贵液混浊度大,影响金泥质量,同时由于碱度小,锌易反应生成氢增加锌粉消耗。在置换作业中,一般控制CaO浓度为2——5/万之间。
2 硫酸的作用
在酸化回收法处理含氰污水工艺过程中,由于含氰污水是pH值大于9的碱性溶液,而酸化挥发进行脱氰时,必须使溶液处在酸性条件下才能实现,所以酸度是影响氰化物解析程度的主要因素。往含氰污水中加入硫酸的作用如下:
① 中和保护碱,其反应式为:
2 NaOH + H⒉SO⒋ = Na⒉SO⒋ + 2 H⒉O
② 与简单氰化物反应,其反应式为:
2NaCN + H⒉SO⒋ = Na⒉SO⒋ +2HCN↑
③ 与络合氰化物反应 ,其反应式为:
Na⒉Zn(CN)⒋ + 2H⒉SO⒋ = Na⒉SO⒋+ ZnSO⒋ + 4HCN↑
2Na⒉Cu(CN)⒊ + 2H⒉SO⒋ = 2Na⒉SO⒋+ Cu⒉(CN)⒉ + 4HCN↑
④ 与硫代氰酸盐反应,其反应式为:
2Na⒊Cu(CNS)(CN)⒊+3H⒉SO⒋=3Na⒉SO⒋+ Cu(CNS)⒉+6HCN↑
Na⒉Ag(CNS)(CN)⒉ + H⒉SO⒋ = Na⒉SO⒋+ AgCNS↓ + 2HCN↑
在实际生产中,一般控制废液中酸量在0.18——0.30%的范围内(或PH=2.5左右)。酸量过小影响氰化物的回收;酸量过大,增加处理成本。