針對新疆阿勒泰地區各中小型黃金生產企業產的金泥、載金炭灰、高品位金精礦等性質特點,研究采用火法煉金工藝。經多年生產應用實踐表明,該工藝經濟實用,金的冶煉回收率可達99% ,產品金成色可達999‰以上。

　　目前,國內黃金生產中采用的煉金方法有多種,但主要可分為兩類,即濕法冶煉工藝和火法冶煉工藝。濕法冶煉工藝對環境友好,但流程長,較復雜,一般應用在大型黃金冶煉廠。而火法冶煉工藝成熟,應用靈活,適應性強。文中介紹的火法冶煉工藝是針對新疆阿勒泰地區各小型黃金生產企業產的待冶煉金泥等原料而研制的。多年的生產實踐證明,該方法也適用處理各類中小型金礦氰化池浸產生的鋅置換金泥、重選精礦等。該方法主要特點是容易掌握,簡便實用,投資少,見效快,特別適用于中小型黃金生產企業。

　　1　所用設備及化學試劑

　　1. 1　坩堝爐

　　該方法主要設備是坩堝爐,其結構見圖1

圖一

　　1. 2　試劑及作用

　　(1)硼砂:是流動性極大的酸性熔融劑,可降低爐渣熔點,是金屬氧化物的良好熔劑。

　　(2)蘇打:為堿性熔劑,能改善爐渣流動性,與酸性物質二氧化硅生成硅酸鈉,與硫化物生成硫化鈉或硫酸鹽,可作為脫硫劑。

　　(3)玻璃碴:是較強的酸性熔融劑,與金屬氧化物化合生成硅酸鹽,是造渣的基礎(注意避免過量,以免爐渣黏度過高,使金損失于爐渣中)。

　　(4)硝石:是強氧化劑,能氧化分解各類化合物。

　　(5)氯化鈉:是一種覆蓋劑,隔絕空氣,洗滌坩鍋四周,防止微細粒金附著坩鍋四周而損失。

　　2　煉金基本原理及注意事項

　　金泥和載金炭灰(載金炭焚燒后)含有許多雜質,它們大部分以氧化物狀態存在,而金在任何溫度下都不會被氧化,也不溶于單質酸中,當冶煉溫度超過1 070℃時(銀的熔點960℃) ,金開始熔化。當金泥中含有較多雜質時(如鉛、鋅、銅、鐵、錫)容易生成合金,因此,在熔煉金泥或載金炭灰時須按一定配比加入熔劑,以除去金銀之外的金屬和非金屬雜質。在金冶煉過程中,造渣是熔煉的關鍵,它對冶煉技術及經濟指標起決定作用。

　　(1) 造渣溫度需控制在1 050℃～1 150℃。

　　(2) 爐渣應具有較小的黏度。黏度小,廢渣與金銀易分離, 回收率高,損耗小;反之,易導致金銀回收率下降。

　　(3) 盡可能降低爐渣的相對密度,減少渣量,以提高金銀的回收率,降低冶煉成本。

　　3　金泥的預處理

　　金泥的預處理實質是初步除去雜質,硫化物氧化和氧化物轉化為硫酸鹽的過程,為下一步提煉金創造有利條件,提高金銀成色,分離其他賤金屬和非金屬化合物。預處理過程: 將金泥置于容器中(搪瓷盆) ,加15%的稀硫酸文火煮1h, 冷卻過濾, 烘干。含銅、鋅高的金泥,可在稀硫酸介質中加入硝酸銨,加熱至90℃～95℃, 固液比為1∶6, 煮沸1～2h, 使銅生成銅銨絡合物進入溶液,過濾,留濾渣烘干后配輔料熔煉。當金泥含鉛高時, 可在上述基礎上用15%的NaOH溶液煮沸30min 脫鉛,過濾烘干后,再加配料熔煉。

　　4　熔煉過程

　　稱重預處理后的原料,按表1配入輔料,裝入石墨坩鍋。坩鍋入爐放置平穩,于底部放木炭粉末以防止炸裂和黏連。

　　爐膛緩慢加溫,表面覆蓋一層硼砂,升至1 050℃～1 250℃,坩鍋中的物料出現熔融狀,發生一系列化學反應,使銅、鉛、鋅、鐵等雜質成為氧化物進入爐渣,金銀開始形成合金下沉。保持冶煉造渣過程1h后,往坩鍋中加入少許硼酸鈉,用鉻鎳條(鐵條或松木棒)插入坩鍋攪拌,撈取浮渣,并迅速放入預先準備的盛有水的容器中,提起敲打,渣脫落,再加入少許硝石、硼酸鈉、玻璃碴(2勺)于坩鍋內, 反應后攪拌提渣,此時坩鍋內的金銀合金液體成亮珠狀。再升溫至1 300℃,冶煉10min后,提出坩鍋,快速倒入模具中冷卻。金錠脫模后,其表面常附著氧化物或殘渣,可用小錘敲打,放入20%的硝酸或鹽酸中煮沸015～1h,取出,用清水清洗擦干,使之光亮。

　　5　硝酸分銀法

　　如果金塊中含銀較多,可按金銀1∶3比例加入白銀于坩鍋內升溫,熔化后,倒入水中淬成粒狀。加20%的硝酸煮沸1～2h溶解銀,溶液反應完全后(無微細泡沫) ,將硝酸銀溶液倒入食鹽水中得到氯化銀沉淀,再用鋅片、稀硫酸或鐵粉還原銀,濾干后加硼砂、硝石,于1 000℃熔融, 可得含量大于99. 5%以上的銀。其沉淀物洗滌烘干,于坩鍋中加少許硼砂、硝石于1 250℃熔融,可提出999‰以上成色的金。

　　6　結　語

　　該煉金工藝經過多年生產應用實踐證明,簡便快速,損耗小,所用設施及化學試劑僅需要300 ～500元,投資少,金回收率高,對新疆阿勒泰地區各中小金礦企業所產的金泥、載金炭灰、金精礦等冶煉均適用。

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