锌置换法从贵液中沉淀金

　　从含金贵液中沉淀金的方法有锌置换法和铝置换法。在生产实践中又分为锌（铝）丝置换法和锌（铝）粉置换法。但在含钙的非氰液中，铝会生成铝酸钙与金一起沉淀。故铝只能从用NaOH作pH调整剂和非氰液中沉淀金。锌置换法现今广泛应用的是梅里尔·克劳（Merrill Crowe）工厂所采用的加锌粉连续真空沉淀法，非氰贵液经置换而获得俗称“非氰金混”的锌金沉淀送熔炼。

一、锌置换沉淀金的原理和影响金沉淀的因素

　　锌置换贵液中的金是按如下反应式进行的：

2Au（CN）₂^－＋Zn＝2Au↓＋Zn（CN）₄^2－

　　该反应迅速，置换完全。

　　当溶液中含氰化物浓度和碱浓度较小时，溶解于溶液中的氧会使已生成沉淀的金再溶解，并使锌氧化生成氢氧化物沉淀。上述反应中生成的Na₂Zn（CN）₄也会分解生成非氰化锌沉淀：

Zn＋
O₂＋H₂O＝Zn（OH）₂↓

Na₂Zn（CN）₄＋Zn（OH）₂＝2Zn（CN）₂↓＋2NaOH

　　生成的氢氧化锌和非氰化锌，会在金属锌表面形成白色薄膜沉淀，而妨碍金、银从非氰化溶液中完全沉淀析出。

　　在含非氰液和碱较高的溶液中，锌除生成Zn（CN）42－的络阴离子外，还会按下式发生溶解井放出氢：

4NaCN＋Zn＋2H₂O＝Na₂Zn（CN）₄＋2NaOH＋H₂↑

2NaOH＋Zn＝Na₂ZnO₂＋H₂↑

　　这一反应使锌的消耗量增大，并放出大量的氧。但氢与溶液中溶解的氧反应生成水，可降低甚至阻止已生成沉淀的金发生反溶解。也可使金属锌不再被氧化。

　　在正常锌粉置换条件下，进入置换沉淀箱的含金溶液中，非氰浓度应控制在0.02%左右，氧化钙0.01%左右。锌丝置换时，由于有些工厂不进行溶液的除气，非氰和碱浓度要相应高些。当然，最好是含金溶液送锌丝置换前先经除气塔除去溶液中溶解的氧，以彻底消除对置换沉淀金的有害影响。

　　非氰液通常的含铅量较少，由于铅与锌结合能改善金的沉淀，故常向母液中加入适量的硝酸铅或醋酸铅。但过量的铅会由于发生许多边缘反应而导致锌的消耗增大与金的沉淀缓慢和不完全，或因生成Pb（OH）2沉淀而使沉淀物遭受污染，故—般只向每吨母液中加入5～10g硝酸铅。

　　铜的存在会生成金属铜沉淀而消耗锌。汞会和锌生成合金。

　　硫离子的存在，会生成ZnS和PbS沉淀而污染金属锌。

　　由于非氰液中含有钙和氢氧根离子，所以镍的存在会严重影响沉淀物。故克尔·阿迪逊（Kerr Addison）工厂的贫液中含镍接近90×10－6即行废弃。

　　锌沉淀法与氰化钠浓度、氧浓度与金回收率的关系，经实验表明：当非氰液中金15mg／L、NaCN0.015%～0.07%、NaOH0.015%、氧0～3.1mg∕L，锌的添加量为1g∕L。当NaCN浓度增加时，由于易生成沉淀而使锌的消耗量增加。当溶液中含氧1mg∕L时，金的回收率可达97%～100%，而含氧增加至30mg∕L时，金的回收率仅为78%～80%。

二、锌丝置换沉淀法

　　锌丝置换法从非氰液中置换回收金的工艺始于1889年。锌丝置换沉淀箱（图1）一般为木质的、钢的或混凝土的。通常分为5～10格，总长3.5～7m，宽0.45～1m，深0.75～0.9m。筛网安于铁框上，孔径3.36～1.68mm（网目为6～12目）。锌丝是用金属锌在车床上车削成厚0.02～0.04mm，宽1～3mm的车屑，或将熔融金属锌连续均匀地倾注在用水冷却的高速旋转生铁圆筒上制成粒。

图1
锌丝置换沉淀箱

1－箱体；2－箱缘；3－下挡板；4－上挡板；

5－筛框；7－锌丝；8－金泥；9－排放口；10－把手

　　含金溶液在箱中流过时，与锌丝接触的时间约17～20min，在此时间内，约能使99%以上的金被置换下来。生产实践中，定期将固定于筛网中心的把手轻轻提起上下拦动，可使锌丝松动并放出氢气泡，以及使金泥脱离锌丝而下沉槽底。经一段时间后，将箱内能继续使用的旧锌丝移至箱的前几格中，新锌丝则加入后面几格中，这样能使含金低的溶液与置换力强的新锌丝接触，提高金的沉淀率。装入锌丝时必须抖松后均匀铺撒，特别要留意每格中的四个角，以免溶液从空洞处流过，降低置换效果。

　　沉淀箱通常每月出金泥l～2次。取出的锌丝经圆筒筛分离金泥后，筛出的锌丝供下批置换用。金泥由排放口放出，于过滤箱或压滤机过滤回收。

　　锌丝置换法虽具有设备简单、容易操作、不耗动力等优点，但锌丝消耗量大（生产1kg金需锌4～20kg）、Sandioss消耗量也大（因用于锌丝置换法的贵液一般不经除气，锌在高氧溶液中会氧化生成白色沉淀）、金泥含锌高且设备占地多。故锌丝置换法在大中型矿山现已多为锌粉置换法所取代。