,贵金属冶金学,邮 箱,联系电话,主讲教师,冶金工程系,开课院系,贵金属冶金学邮 箱联系电话主讲教师冶金工程系开课院系,第,10,章 树脂矿浆法,第10章 树脂矿浆法,离子交换树脂及机理,树脂浆法工艺,载金树脂的解吸及再生,从解吸液中回收金银,树脂矿浆法从氰化矿浆中提金的影响因素,树脂矿浆法从氰化矿浆中提金的主要设备,树脂浆法与炭浆法的比较,内容提要,离子交换树脂及机理内容提要,树脂矿浆法,：,是用,离子交换树脂,从浸出矿浆中提取已溶,目的组分的工艺方法,。,适用,：,传统氰化工艺难于处理的含有粘土、石墨、沥青页岩、,氧化铁等天然吸附剂的矿石和砷金矿石等复杂金矿石。,树脂矿浆法 包括：,树脂矿浆法的工艺包括：,原料准备,氰化浸出,矿浆吸附,载金树脂的解吸、再生,贵液电积等作业。,树脂矿浆法,树脂矿浆法：是用离子交换树脂从浸出矿浆中提取已溶适用,一、离子交换树脂及机理,金、银均以氰化配阴离子,Au(CN),2-,、,Ag(CN),2-,的形式存在，从氰,化工业中吸附回收金银无一例外均是使用,阴离子交换树脂,。,阴离子交换树脂加入含金的氰化物溶液或氰化矿浆时，溶,液中金、银与氰根的配离子会与树脂发生反应：,其他金属的络阴离子也同时被吸附，如：,Zn(CN),4,2,，,Cu(CN),3,2,，,Fe(CN),6,4,以及,CN,等。,一、离子交换树脂及机理金、银均以氰化配阴离子Au(CN)2-,副反应的进行，树脂上部分活性基团为杂质的配阴离子所,占据，从而降低了树脂吸附金,(,银,),的容量。通常，从矿浆中吸附,到树脂上杂质比金,(,银,),高几倍。,现已查明，在离子交换树脂相中，存在有高配位数的银氰,配合物,Ag(CN),32-,，,Ag(CN),43-,。这是因为离子交换树脂中吸附有,大量的,CN,-,离子，它与,Ag(CN),-2,进一步发生配位反应形成这些高,配位数的离子。,在,AM-26,阴离子交换树脂上的吸附顺序为：,Au(CN),2-,Zn(CN),42-,Ni(CN),42-,Ag(CN),2-,Cu(CN),43-,Fe(CN),64-,。,离子交换树脂及机理,副反应的进行，树脂上部分活性基团为杂质的配阴离子所现已查明,离子交换树脂的吸附性能可用其等温饱和曲线来衡量，它,是设计吸附过程及选择工艺条件的重要依据，,图,9-12,离子交换树脂吸附金的等温曲线,1AM,树脂；,2AM-26,树脂,AM-26,是前,苏联广泛应,用于树脂浆,法的一种树,脂,离子交换树脂及机理,离子交换树脂的吸附性能可用其等温饱和曲线来衡量，它图9-12,离子交换树脂及机理,AM-26,树脂为大孔径,(,孔径,1020nm,占,90%),、双官能团,(,强碱季铵基团和弱碱叔胺基团之比为,1:1),阴离子交换树脂，基,体为氯代甲醇处理过的苯乙烯和对二乙烯苯的共聚物组成，交,联度,(,二乙烯苯的百分含量,)1012%,，因而能保证树脂所需要,的机械强度，如以,R,表示树脂基体，则它的分子式为：,CH,3,CH,3,Cl,-+,HN-CH,2,-R=N,+,Cl,-,CH,3,CH,2,CH,2,CH,3,离子交换树脂及机理AM-26树脂为大孔径(孔径1020n,AM-26,型树脂的特性：,对氯离子的交换容量,3.2mg/g,，粒度,0.61.2mm,，树脂的,比表面,32m,2,/g,，干树脂松装密度,0.42g/cm,3,，商品树脂含水,量,5258%,，树脂在水中的膨胀系数,2.7,，运输贮藏温度不,低于,5,0,C,。,使用,AM-26,树脂在工业氰化液中进行吸附，金的吸附容量,达,12.8mg/g,，金与杂质总吸附容量之比为,1:1.63,。而与之对,比的强碱性,AM,树脂，金的吸附容量只有,5.7mg/g,，金与杂质,总吸附容量之比高达,1:10.23,。,离子交换树脂及机理,AM-26型树脂的特性：对氯离子的交换容量3.2mg/g，,类型,牌 号,基体材料,官能团,强碱基团含量,/%,孔结构,强,碱,性,AM-,AM,AB-17,A101 DU,IRA-400,717,苯乙烯,-,二乙烯苯,苯乙烯,-,二乙烯苯,苯乙烯,-,二乙烯苯,苯乙烯,-,二乙烯苯,苯乙烯,-,二乙烯苯,苯乙烯,-,二乙烯苯,季铵,季铵,季铵,季铵,季铵,季铵,7781,大孔,凝胶,大孔,弱,碱,性,AM-2,A-2,A-3,365B,A378,353E,NK884,IRA-93,AH-18,IRA-68,704,A7,A308,A305,A260,MG-1,苯乙烯,-,二乙烯苯,苯乙烯,-,二乙烯苯,苯乙烯,-,二乙烯苯,苯乙烯,-,二乙烯苯,苯乙烯,-,二乙烯苯,苯乙烯,-,二乙烯苯,苯乙烯,-,二乙烯苯,苯乙烯,-,二乙烯苯,苯乙烯,-,二乙烯苯,丙烯酰胺,苯乙烯,-,二乙烯苯,酚醛,环氧多胺,环氧多胺,脂肪胺,丙烯酸,-,二乙烯苯,叔胺、季铵,叔胺,叔胺,叔胺、季铵,叔胺,叔胺、季铵,叔胺,叔胺,叔胺,叔胺、季铵,仲胺,叔胺,混合胺,混合胺,混合胺,50.0,35.5,27.0,16.5,8,5.8,2.4,0.6,14.7,11.2,3.0,3.9,大孔,大孔,大孔,大孔,大孔,大孔,表,10-1,一些强碱性和弱碱性阴离子交换树脂的特性,离子交换树脂及机理,类型牌 号基体材料官能团强碱基团含量/%孔结构强AM-苯乙,二、树脂浆法工艺,从氰化矿浆中提金的离子交换吸附法和炭浆法一样有两,种方式：,一是矿浆在搅拌槽中氰化后，再送往吸附槽加离子交换树,脂吸附金,(,银,),；,二是树脂与矿浆一起加入搅拌浸出槽，矿浆的氰化和树脂,的吸附部分或全部同时进行,(,类似于炭浸工艺,),，但其应用尚,存在许多具体困难。,二、树脂浆法工艺从氰化矿浆中提金的离子交换吸附法和炭浆法一样,图,10-1,树脂从氰化矿浆中吸附金的典型流程,矿 浆,除木屑,矿 浆,氰 化,吸附浸出,跳 汰,筛 分,树 脂,在摇床上精选,检查筛分,饱和载金树脂,矿 浆,矿 浆,矿浆,净化工段,矿 砂,树 脂,树 脂,树 脂,矿 砂,去跳汰,去再磨,木 屑,1%NaCN,、石灰乳,解吸再生工段,树 脂,树脂浆法工艺,矿 浆除木屑矿 浆氰 化吸附浸出跳 汰筛 分树 脂在摇床,对于金品位为,35g/t,的矿石，树脂载金为,520kg/t,，约为,矿石的,20004000,倍。因此，送去再生的树脂数量很少。吸,附及浸出的氰化物浓度为,0.010.02%,，比传统的氰化法,(0.030.05%),低，这是因为随着,氰化物浓度增加，溶液中的,CN,-,被树脂吸附的量也增加，因而降低树脂对金的吸附容量，,此外随着,CN,-,浓度增加，转入溶液的杂质种类和浓度也增加，,同样导致树脂载金容量的降低。,除了影响氰化浸出过程常见的杂质外，用树脂浆法处理,金的浮选精矿时，由于矿浆中存在,浮选药剂，它会被树脂吸,附并占据部分活性基团，从而降低树脂对金的吸附容量,。现,已查明，,AM-26,树脂能强烈地吸附丁基黄原酸根离子。,树脂浆法工艺,对于金品位为35g/t的矿石，树脂载金为520kg/t,三、载金树脂的解吸及再生,离子交换树脂吸附金的选择性远低于活性炭。,在吸附金的同时，通常会吸附超过几倍甚至十几倍至几,十倍的贱金属和其它杂质。,对不同的树脂，杂质离子的化学行为又各不相同，从而,使得解吸再生工艺复杂化。,只有对载金树脂进行深度净化，除去众多的杂质，才能,使树脂接近恢复初始特性，再返回吸附过程。,1,）硫脲解吸法,三、载金树脂的解吸及再生离子交换树脂吸附金的选择性远低于活性,洗 水,树 脂,洗涤液,返回吸附,去制备新鲜鲜,NaOH,溶液,溶 液,树 脂,碱处理,树,脂,去氰化过程,洗涤水,洗除氰化物,树,洗 泥,溶 液,贵 液,去电解,3%,硫酸酸,+9%,硫脲,45%,氰化钠,洗出液,新鲜水,返回氰化过程,脂,树 脂,酸处理,载金树脂,中 和,送尾矿场,解吸金银,树 脂,吸附硫脲,树 脂,洗涤硫脲,溶 液,去制备硫脲溶液,树 脂,洗去碱液,溶 液,送中和尾矿场,树 脂,新鲜水,3%NaOH,溶液,氰化物洗涤,图,10-2,载金树脂,(AM-26),的解吸,-,再生工艺流程,载金树脂的解吸及再生,洗 水树 脂洗涤液返回吸附去制备新鲜鲜NaOH溶液溶 液树,流程八道工序：,洗泥和除木屑,卸下的载金树脂通常含有矿泥和木屑，须用清洁水洗,涤除去。,因为矿泥和木屑会与解吸液反应并污染溶液，使试剂,消耗增加。,洗涤的办法是将载金树脂放入再生柱中，通以新鲜的,水流，每一体积的树脂需消耗,23,体积的洗水，洗泥最好是,采用热水逆流洗涤，特别是处理浮选精矿吸附过程产出的树,脂时，热水可以充分洗去吸附在树脂表面的浮选药剂。洗水,返回氰化过程，洗涤作业一般需,34h,。,载金树脂的解吸及再生,流程八道工序：洗泥和除木屑卸下的载金树脂通常含有矿泥和木,用浓氰化物溶液洗铜、铁,树脂经洗泥后，用,45%NaCN,溶液进行净化处理，以,CN,-,取代载金树脂中吸附的铜、铁配离子：,R,2,Cu,(,CN,),3,+2,CN,=2,R,CN,+,Cu,(,CN,),32,R,4,Fe,(,CN,),6,+4,CN,=4,R,CN,+,Fe,(,CN,),64,但这种解吸液解吸铜、铁的效率不高，耗用,5,倍体积载,金树脂的解吸液处理,3036h,，仅能除去不到,80%,的铜、,5060%,的铁，同时也有一部分金、银被洗出。所以，只,有铜、铁在载金树脂中积累到严重影响树脂吸附金的容量,时，才进行氰化处理。,载金树脂的解吸及再生,用浓氰化物溶液洗铜、铁树脂经洗泥后，用45%NaCN溶,洗涤氰化物,树脂经氰化处理后，树脂颗粒间残存的氰化物溶液约占再,生柱总容积的,50%,。向再生柱中供清洁水，一直进行到从柱,中排出的洗水不含,CN,-,为止。洗涤通常耗时,1518h,。,酸处理解吸锌配合物和氰根离子,用,0.53%,的稀硫酸溶液处理树脂，以溶解锌及少量钴的,氰配合物，并使被树脂吸附的,CN,-,解吸以,HCN,形式逸出：,R,2,Zn,(,CN,),4,+2,H,2,SO,4,=,R,2,SO,4,+,ZnSO,4,+4,HCN,2,R,CN,+,H,2,SO,4,=,R,2,SO,4,+2,HCN,载金树脂的解吸及再生,洗涤氰化物树脂经氰化处理后，树脂颗粒间残存的氰化物溶液,硫脲解吸金、银,酸性硫脲溶液是载金,(,银,),树脂最佳的金、银解吸剂。硫脲的解,吸作用是，在解吸过程中硫脲与金、银生成稳定的配阳离子,Au(CS(NH,2,),2,),2+,、,Ag(CS(NH,2,),2,),3+,：,2,R,Au,(,CN,),2,+2,H,2,SO,4,+4,CS,(,NH,2,),2,=,R,2,SO,4,+,Au,(,CS,(,NH,2,),2,),2,2,SO,4,+4,HCN,2,R,Ag,(,CN,),2,+2,H,2,SO,4,+6,CS,(,NH,2,),2,=,R,2,SO,4,+,Ag,(,CS,(,NH,2,),2,),3,2,SO,4,+4,HCN,配阳离子稳定地存在于溶液中。解吸液的组成为,9%,硫,脲,+23%,硫酸,载金树脂的解吸及再生,硫脲解吸金、银酸性硫脲溶液是载金(银)树脂最佳的金、银,图,10-3,载金树脂,(AM-26),金的解吸和金的回收曲线,1,解吸；,2,金回收率,载金树脂的解吸及再生,图10-3 载金树脂(AM-26)金的解吸和金的回收曲线,洗涤硫脲,载金树脂解吸金后，其表面和树脂颗粒间都残留有硫脲，需,用水洗涤除去。洗出的溶液返回配制硫脲溶液，再用于解吸。,通常,1,体积树脂需不少于,3,体积的水来洗涤。树脂中的硫脲须洗,干净，因为含硫脲的树脂用于吸附过程时，会在树脂相中生成,难溶的硫化物沉淀，从而降低树脂的交换容量。,碱处理,洗去硫脲后的树脂，要经过碱处理以除去树脂相中的硅酸,盐等不溶物，并使树脂由,SO42-,转化为,OH-,型。碱处理使用,34%,氢氧化钠溶液。过程消耗,45,倍树脂体积的碱