化学法黄金精炼工艺的应用与实践探究

化学法黄金精炼工艺的应用与实践探究

肖昌远

云南黄金矿业集团北衙分公司

摘要：科技发展整体水平的不断提升，使得黄金在工业产业、艺术领域、贵金属行业的应用更广泛，黄金消耗量大幅度增加，对粗金进行提纯的工艺要求更高。当前阶段，金矿石中难处理、杂质含量较高、品质较低且被浸染的原料所占的比例较高，精炼、废料处理的技术难度提升。针对该种情况，矿业企业应合理对黄金精炼工艺进行改进，优化黄金矿产开发模式，在提升金矿原料利用率的基础上，对精炼处理化学工艺进行科学改进，推动矿业冶炼行业的可持续、健康发展。

关键词：氯化浸金；金还原工艺；金粉熔铸

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。

一、采用化学法进行黄金精炼的主要工艺流程

对黄金进行精炼处理实质上是指将金泥、合质金等粗矿中的杂质清除，提升黄金的品质，使其达到交易、应用标准的技术工艺。为打造产品品牌、提升企业形象、提高产品的合格率和金的回收率，加强对精炼工艺的研究和改造是十分必要的。当前阶段，精炼工艺包括电解法、萃取法以及氯化法等，本文主要对化学法中的二次氯化处理工艺（图一）进行研究。

图一 高纯度黄金精炼工艺作业流程

1、化学设备及实验试剂

本次工艺使用的化学设备包括搪瓷材质的还原与氯浸反应釜、污水反应釜、钛过滤器以及计量设备。使用的实验试剂包括工业级的HCl、NaOH与食品级的Na₂S₂O₅。

2、对粗金成分及比例进行分析后粉化

该次工艺试验以粗金锭为原料，黄金的质量分数在99%以上。在对样品主要杂质元素分析后，将原料进行粉化处理，经粉化处理后的金粉粒度在125目左右。

3、氯化浸金工艺

对金粉进行氯化处理的目的在于转化金粉中的杂质，让金与铜、铁等杂质以离子的形态溶于液体中，同时，让银保持固体形态沉淀下来。该项工艺需要在充满氯气或其他氧化物质的盐酸环境中，通过溶解、浸出反应，得到分金液，然后将其导入一号反应釜中，进行下一步还原处理。而分金渣可以通过电解、化学处理进行粗银或其他金属精炼。

4、金还原工艺流程

金还原化学工艺属于黄金精炼的核心环节，对黄金的品质、生产效率、杂质含量等有着直接的影响。氯化浸金液在过滤处理后，在一号反应釜中发生一次金还原反应，利用NaOH将液体的PH值调节到0-0.5范围内，然后将Na₂S₂O₅缓慢、匀速的添加到金液中。在这一过程中，精炼作业的环境、还原电位以及还原剂的用量等都需要精细控制，保证还原金粉的品质与产出。为此，在整个金还原生产工艺流程中，氧化还原电位控制在690-700mV，还原剂的用量控制在0．74kg/kg_Au，且要严格控制还原剂的流速。当第一次完成金还原处理后，得到质量比例为99．99%的金粉与金还原后液。然后，金还原后液将会进入二号还原反应釜中进行二次还原，对后液中的残留金进行还原，得到的金粉重新进行提纯。而一号反应釜提纯的金粉需要经过洗涤、筛选、过滤与PH调节后，在一号反应釜中经由二次氯浸与金还原处理后，可以得到质量比例为99．999%高纯度黄金。 5、金粉熔铸

在熔铸金锭前，需要对精炼后的金粉取样，检测纯度，然后将检验合格的金粉进行熔炼，铸成特定形状的金锭。

6、废液及废气处理

二次氯化与还原精炼过程中，会产生部分废液与废气，其中，在处理废液时，需要使用化学药剂对重金属离子进行去除，然后对溶液的酸碱值进行调节，使其达到排放标准，将无害废水外排。在废气处理方面，工艺过程中产生的废气、酸雾及烟气均采用封闭负压操作，所有产生废气的工艺点均设有烟气收集管道，收集的废气经过碱液处理后，经检测达到排放标准后进行排出。

二、实验结果与技术应用优势分析

1、实验样品检测分析

在得到精炼处理的实验样品后，需要对样品中的金含量与杂质含量进行检测，对实验成果是否符合国家高纯度金质量标准进行确定。对实验样品不同元素在ICP－AES不同的波长表现，通过空白试液与样品试液分析结果的对比，利用得到的峰强度值在工作曲线上查找出被测元素对应的质量浓度，最终根据称样量和试液体积，统计出高纯金中不同杂质的质量数值。高纯度黄金中的杂质质量分数（Ag、As、Bi、Cd等）应与国家高纯金标准规格对比，检测精炼处理后的黄金品质。据相关实验检测数据对比可知，经二次氯化还原处理的金锭二十一种杂质成分含量均符合国家标准，金质量比例达99．9997%以上，黄金提炼的品质达到高纯金的要求。

2、精炼技术实验结果

使用氯化法进行黄金精炼的过程中存在设备管道过渡损耗的情况，使得管道内的金属杂质残留量超过标准，对黄金的品质产生了较为不利的影响。在工艺改进时，通过实验观察分析可知，使用特定的钛合金进行管道改造，同时配合辅助牺牲阳极电化学保护技术，利用该电化学保护技术有效地防止了氯化过程中装置与管道腐蚀问题，在提升管道使用质量的基础上，提高了黄金精炼的整体质量，能够有效完成生产指标。

3、二次氯化黄金精练技术的应用优势

通过对化学二次氯化工艺技术的实验检测分析可知，该种化学提炼方法可以有效获取高纯度的黄金。具备工艺流程相对简单、技术成本较低、实用性强等特点，且由于生产周期在30h左右，生产效率较高、金积压量小，提纯成本相对较低，回收率高，因此，应用范围较为广泛。同时，该提炼工艺中工艺废渣极少，废液与废气的处理水平较高，能够达到国家污染物排放标准，可以有效提升矿业企业黄金精炼的生产效益、环境效益与社会效益，应用优势较为显著。

结语：黄金作为重要的金属资源，化学性质相对稳定，且延展性较高，不仅可以制作成首饰、装饰品，供人们欣赏，同时，还具备较高的研究价值，在高新技术领域中应用范围较广。对黄金精炼的化学工艺进行合理改革，能够在提升黄金精炼品质的基础上，科学处理化学冶炼过程中产生的废液、废水，进一步平衡了黄金精炼的生态效益与经济效益，是现阶段黄金矿业企业提升冶炼生产工艺水平的重要手段。

参考文献：

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