2025-06-17 來源：鑫海礦裝 (120次瀏覽)
鋅粉置換提金是一種古老的濕法冶金技術(shù)，主要是用鋅粉（或鋅絲）從含金氰化貴液中置換回收黃金。盡管現(xiàn)代黃金提煉技術(shù)已經(jīng)非常先進(jìn)，但鋅粉置換法仍然在一些特定場合被使用。本文，我們將圍繞鋅粉置換黃金技術(shù)展開介紹。
鋅粉置換法主要應(yīng)用于金礦選礦流程中氰化浸出后的環(huán)節(jié)。金礦石經(jīng)過破碎、磨礦等預(yù)處理工序，使礦石粒度減小，增大金與氰化劑的接觸面積，然后進(jìn)行氰化浸出，使金溶解進(jìn)入溶液，形成含金氰化貴液。這些貴液隨后進(jìn)入鋅粉置換系統(tǒng)，通過鋅粉的置換作用，實(shí)現(xiàn)金的沉淀回收。
鋅粉置換黃金的原理是基于金屬活動性順序（氧化還原反應(yīng)），其化學(xué)反應(yīng)式為：2Au(CN)??+Zn→2Au↓+Zn(CN)?2?。在金屬活動性順序中，鋅的還原性強(qiáng)于金，這使得鋅能夠?qū)⑶杌F液中的金離子還原為金屬金并沉淀析出，同時鋅自身被氧化溶解，與氰根離子結(jié)合形成鋅氰絡(luò)合離子。
該反應(yīng)在堿性氰化物溶液環(huán)境下自發(fā)進(jìn)行，從熱力學(xué)角度看，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢差促使反應(yīng)朝著生成金屬金的方向進(jìn)行，且反應(yīng)的平衡常數(shù)較大。另外，鋅粉置換金的操作流程易于掌握，對操作人員的技術(shù)要求適中，換金的速度快，黃金回收率通常能夠超過99%。
氧化礦、游離金礦石：氧化礦和游離金礦石中的金礦物容易與氰化劑發(fā)生反應(yīng)，使金溶解進(jìn)入溶液，適合采用氰化浸出-鋅粉置換工藝進(jìn)行處理。這類礦石中的金能夠在氰化過程中充分浸出，為后續(xù)的鋅粉置換提供良好的條件，從而實(shí)現(xiàn)較高的金回收率。
含銀較高的金礦：由于鋅粉置換法能夠同步回收銀，因此對于含銀較高的金礦具有獨(dú)特的優(yōu)勢。在處理這類礦石時，通過鋅粉置換，可以同時獲得金泥和銀的富集產(chǎn)物，提高了礦石中貴金屬的綜合利用價值。
不適用于含銅、砷等干擾元素高的礦石：當(dāng)?shù)V石中含有較高濃度的銅、砷等元素時，這些元素在氰化過程中會形成相應(yīng)的絡(luò)合離子進(jìn)入貴液。在鋅粉置換過程中，銅、砷等雜質(zhì)離子會與鋅粉發(fā)生反應(yīng)，形成雜質(zhì)沉淀，不僅消耗鋅粉，還會降低金的置換效率，同時使金泥中的雜質(zhì)含量增加，影響后續(xù)金的精煉提純。
鋅粉置換金的常規(guī)流程通常包括：貴液凈化、脫氧、鋅粉混合、置換沉淀、壓濾分離、金泥熔煉等環(huán)節(jié)。
含金氰化貴液中?；煊械V泥、未溶解礦物顆粒及有機(jī)物等雜質(zhì)，這些物質(zhì)會阻礙鋅粉與金離子接觸，降低置換效率，甚至堵塞設(shè)備。因此，需通過凈化來保障后續(xù)流程的穩(wěn)定進(jìn)行。
貴液凈化常采用板框壓濾機(jī)完成作業(yè)，工作時，貴液在0.6-0.8MPa壓力下透過濾布，懸浮物被攔截形成濾餅，過濾精度可達(dá)5-10μm。部分礦山會增設(shè)管式過濾器作為預(yù)過濾設(shè)備，采用陶瓷或不銹鋼濾芯，進(jìn)一步降低懸浮物含量。
溶解氧的存在會對鋅粉置換金的反應(yīng)產(chǎn)生嚴(yán)重阻礙。一方面，氧會優(yōu)先與鋅粉發(fā)生氧化反應(yīng)，消耗鋅粉；另一方面，氧會氧化已置換出的金屬金，使其重新溶解進(jìn)入溶液，降低黃金回收率。因此，需進(jìn)行脫氧處理。常用的脫氧方法有兩種，分別是真空脫氧塔和化學(xué)脫氧。
真空脫氧塔：是利用真空脫氧塔創(chuàng)造負(fù)壓環(huán)境，來降低溶液中氧的溶解度，貴液從塔頂進(jìn)入后被分散成細(xì)小液滴，增大與氣相的接觸面積，在-0.09MPa真空度下，氧的溶解度可從8ppm降至0.5ppm以下。
化學(xué)脫氧：在海拔較高或真空脫氧效果不足的場景下，可采用化學(xué)脫氧法作為補(bǔ)充。亞硫酸鈉（Na?SO?）是常用的脫氧劑，與氧發(fā)生反應(yīng)：2SO?2?+O?→2SO?2?。藥劑添加量需根據(jù)氧含量精確控制，一般為理論用量的1.2-1.5倍，確保殘余氧含量＜1ppm。
鋅粉混合對鋅粉的要求是工業(yè)級鋅粉粒度需控制在-0.01mm（325目）以下，比表面積≥1.5m2/g，以確保足夠的反應(yīng)活性?；罨２捎?strong>醋酸鉛作活化劑，用量通常為5-10mg/L。在活化過程中，鉛離子在鋅粉表面形成微電池結(jié)構(gòu)，降低反應(yīng)活化能，使金離子還原速率提高30%-50%。
置換沉淀適用的是長方形槽體的置換箱，內(nèi)部分隔為4-6個隔室，貴液與鋅粉從前端進(jìn)入，依次通過各隔室完成反應(yīng)。置換過程中要嚴(yán)格控制pH值（10-11），反應(yīng)溫度控制在20-30℃。這主要是因?yàn)樵谒嵝原h(huán)境中，氰化物會發(fā)生分解，產(chǎn)生有毒的氰化氫氣體，不僅會造成貴金屬損失，還存在安全隱患；而在合適的堿性條件下，能夠維持氰化物的穩(wěn)定，保證置換反應(yīng)正常進(jìn)行，同時防止鋅粉在酸性條件下發(fā)生不必要的腐蝕反應(yīng)。
置換反應(yīng)完成后，需通過壓濾設(shè)備分離金泥與貧液。常壓濾機(jī)作為過濾設(shè)備，作業(yè)時，濾板在液壓系統(tǒng)作用下壓緊形成過濾腔室，含金礦漿在0.8-1.2MPa壓力下過濾，金泥被截留在濾布表面。
壓濾所得金泥含有鋅、鉛、銅等雜質(zhì)，需通過熔煉工序提純。熔煉設(shè)備可采用中頻感應(yīng)爐或電弧爐，金泥與熔劑（碳酸鈉、硼砂等）按比例混合后入爐，在1200-1300℃高溫下熔化，雜質(zhì)形成爐渣上浮分離。熔煉后的粗金錠需進(jìn)一步電解精煉或化學(xué)提純。
以上便是鋅粉置換黃金技術(shù)的詳細(xì)介紹。在實(shí)際選礦廠中，是否適用鋅粉提金技術(shù)，需結(jié)合礦石性質(zhì)、金品位、選礦規(guī)模、成本效益、環(huán)保要求及選礦廠整體情況進(jìn)行綜合考慮。鑫海礦裝在金礦選礦技術(shù)研發(fā)方面，在鋅粉置換提金技術(shù)方面，可實(shí)現(xiàn)自動化控制技術(shù)，為黃金選冶行業(yè)的有效、可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。
