氰化法是以鹼金屬氰化物的水溶液作溶劑，浸出金、銀礦石中的金、銀，然後從含金、銀的溶液中提取金、銀的方法。氰化法提取金、銀主要包括氰化浸出和沉積提取個步驟，其中氰化浸出的工藝方法有槽浸氰化法和堆浸氰化法兩類；沉積提取工藝方法有有加鋅置換法（鋅絲置換法和鋅粉置換法）、活性炭吸附法（炭漿法CIP和炭浸法CIL）、離子交換樹脂法（樹脂礦漿法RIP和RIL）、電解沉積法、磁炭法等。
基本介紹
- 中文名：氰化法
- 外文名：cyanidation
- 學科：冶金學
- 適用：金、銀的提取
氰化法概述,典型氰化浸出法介紹,滲濾氰化法,攪拌氰化法,堆浸氰化法,典型沉積提取法介紹,鋅絲置換法,炭漿法,氰化物及其選用,氰化物中毒及其預防和急救,
氰化法概述
氰化法是以鹼金屬氰化物的水溶液作溶劑，浸出金、銀礦石中的金、銀，然後從含金、銀的溶液中提取金、銀的方法。
本詞條以金的氰化法提取為例，詳細介紹氰化法的工藝流程及氰化物選擇和使用知識。
氰化法提金主要包括如下兩個步驟：
1、氰化浸出：
1、氰化浸出：
在稀薄的氰化溶液中，並有氧（或氧化劑）存在的條件下，含金礦石中的金與氰化物反應生成一價金的絡合物而溶解進入溶液中，得到浸出液。以氰化鉀為例，反應式為：
4Au+8KCN+2H2O→4KAu(CN)2+4KOH
氰化浸出金的工藝方法有槽浸氰化法和堆浸氰化法兩類。槽浸氰化法是傳統的浸金方法，又分滲濾氰化法和攪拌氰化法兩種；堆浸法是近20年來才出現的新技術，主要用於處理低品位氧化礦。
自1887發現氰化液可以溶金以來，氰化法浸出至今已有近百年的生產實踐，工藝比較成熟，回收率高，對礦石適應性強，能就地產金，所以至今仍是黃金浸出生產的主要方法。
2、沉積提取：
從氰化浸出液中提取金。工藝方法有加鋅置換法（鋅絲置換法和鋅粉置換法）、活性炭吸附法（炭漿法CIP和炭浸法CIL）、離子交換樹脂法（樹脂礦漿法RIP和RIL）、電解沉積法、磁炭法等。鋅粉（絲）置換法是較為傳統的提金方法，在黃金礦山套用較多；炭漿法是目前新建金礦的首選方法，其產金量占世界產金量的50%以上；其餘方法在黃金礦山也正日漸得到套用。
典型氰化浸出法介紹
滲濾氰化法
滲濾氰化法是氰化浸出的工藝方法之一，是基於氰化溶液滲透通過礦石層而使含金礦石中的金浸出的方法，適用於砂礦和疏鬆多孔物料。
滲濾氰化法的主要設備是滲濾浸出槽。滲濾浸出槽通常為木槽、鐵槽或水泥槽。槽底水平或稍傾斜，呈圓形、長方形或正方形。槽的直徑或邊長一般為5~12米，高度一般為2~2.5米，容積一般為50~150噸。
滲濾氰化法的工藝過程：
- 裝入礦砂及鹼：要求布料均勻，粒度一致，疏鬆一致。有乾法和濕法兩種裝法。乾法適於水分在20%以下的礦砂，可用人工或機械裝礦。濕法是將礦漿用水稀釋後，用砂泵揚送或沿槽自流入槽內。
- 滲濾浸出：裝料完畢後即可把氰化液送入槽中。氰化液在槽中的流向有兩種：一種是上進下出。即氰化液從槽頂注入，並在重力作用下自上而下通過礦砂層；一種是下進上出，好氰化液靠壓力作用自下而上通過礦砂層。浸出完成後用水洗滌氰化尾礦。
- 尾礦排出：有乾法和濕法兩種。乾法通過槽底工作門排出氰化尾礦；濕法是用高壓水沖刷氰化尾礦，讓尾礦漿沿預先安排好的尾礦管（槽）流出。
攪拌氰化法
攪拌氰化法是氰化浸出的工藝方法之一，是將含金礦石磨礦和分級後得到的礦漿濃縮水至適宜的濃度，置於浸出槽中，添加氰化液，充氣攪拌進行浸出。此法適用於粒度小於0.3~0.4毫米的物料。
攪拌氰化浸出法的主要設備是氰化浸出槽。根據攪拌方式的不同，氰化浸出槽分為三種：
（1）機械攪拌式浸出槽是選金廠目前普遍使用的浸出槽。
（2）空氣攪拌式浸出槽是利用壓縮空氣的氣動作用來攪拌礦漿，最為常用的是巴丘克浸出槽。
（3）空氣-機械聯合攪拌浸出槽是上述兩種槽子的結合，兼有效機械和空氣兩種攪拌裝置。主要優點是金的溶解速度快。
攪拌氰化浸出終了後，需用洗滌方法從礦漿中分離出含金溶液。洗滌方法有三種：
一是傾析法：分間歇法和連續法。前者因操作時間長及所用溶液量大等缺點而很少採用。連續傾析法按逆流原則進行洗滌，即礦漿由前向後依次給入濃縮槽，而洗滌液則由後向前依次返回，這樣每次礦漿濃縮所用的洗滌液均用下一次濃縮時的溢流。這種洗滌方法可用串聯幾台單層濃縮機或多層濃縮機實現。
二是過濾法：用過濾機完成分離和洗滌作業。通常用連續式真空過濾機來完成。
三是流態化法：洗滌過程是在洗滌柱中完成的。目前此法在我國選金廠沿處於試驗階段。
堆浸氰化法
堆浸氰化法，又稱堆浸法、堆淋法，是氰化浸出的工藝方法之一，主要用於處理低品位金礦石。1971年世界上第一家工業規模的金堆浸場在美國內華達州投產，目前已發展成為成熟的工藝。
堆浸氰化法是含金低品位礦石破碎或團礦成為3~10毫米的塊礦，堆垛在防滲的底墊上，用氰化液從礦堆頂部噴淋，使礦石中的金溶解，含金貴液從礦堆中滲濾出來，匯集流入貴液池中。堆浸得到的含金貴液可用金屬鋅置換法、活性炭吸附法等回收金，回收後的貧液返回堆浸作業循環使用。
堆浸氰化法生產成本低，可很快投產，堆浸規模可大可小，每堆礦石多可至數萬噸，在美國，每堆萬噸礦石是標準堆；品位低於0.6克/噸的礦石棉般不經破碎直接堆浸，0.6~1.0克/噸的礦石破碎至一定粒度後堆浸，品位更高者粉碎後制粒堆浸。
典型沉積提取法介紹
鋅絲置換法
鋅比置換法的基本原理是鋅與含金氰化浸出液作用，金被鋅置換轉化為金屬狀態而析出：
2Au(CN)2+Zn==== 2Au+Zn(CN)4
鋅絲置換法是在鋅絲置換沉澱箱（俗稱金櫃）進行的。鋅絲置換沉澱箱是一用木板、鋼板或水泥製成的敞口長方形箱體。箱長3.5~7米，寬0.45~1米，深0.75~0.9米。箱內由橫間壁分成若干個（5~20個）格，每格內還有一個間壁。第一格一般用作含金溶液的澄清和添加氰化物（以提高溶液的氰化物濃度）；最後一格用於被溶液帶走的金泥；其餘各格均放置有帶6~12目篩網的鐵框，且篩網上裝有鋅絲。這樣的結構是為了使含金溶液由前到後流到每個裝有鋅絲的格中。手柄是固定於篩網上的。要定期輕輕提起上下抖動使鋅絲鬆動並使金泥脫離鋅絲沉積於箱底。金泥一般每月排入1~2次，平時排放口用木箱堵住。
炭漿法
炭漿法（Carbon in Pulp，簡稱CIP），是從完成氰化浸出的礦漿中用活性炭吸附回收金的一種新工藝。1973年世界上第一個工業化CIP廠在美國霍姆斯塔克金礦投產，其後被迅速推廣至世界各國。其工藝過程包括：
（1）預處理：氰化礦漿在吸附之前要篩分除去粗顆粒物料（如砂粒）和木屑等，以免這些雜質影響吸附及載金活性炭與脫金礦漿的分離，也避免活性炭磨損加速及脫金活性炭再生困難；活性炭在進入吸附槽之前，也應預磨以磨掉尖角和棱邊。如不預磨，這些碎屑將進入脫金礦漿中造成金的損失。
（2）吸附：往經充分浸出的礦漿中加入活性炭，活性炭吸附氰化礦漿中的金而成為載金炭。吸附在吸附槽（炭漿槽）中進行。吸附槽有多種。處理含泥較細的礦漿，宜採用低速中心攪拌的普通多爾型槽；處理粒度較粗的礦漿，宜用巴丘克空氣攪拌槽。生產中吸附槽串聯使用。吸附完成後，利用炭漿槽上裝有的篩子將載金活性炭和脫金礦漿分離。
（3）解吸：對從脫金礦漿中分離出來的載金炭進行脫金處理稱解吸。常用的解吸方法有常壓解吸法和加壓解吸法。解吸在解吸柱中進行，將用清水洗淨的載金炭裝入解吸柱，再用4%的NaCN和2%的NaOH水溶液浸沒炭層，在常壓或加壓條件下加熱至90℃~95℃，2~4小時後開始用水洗滌金，全部解吸時間為12~24小時。解吸後得到富含金的解吸液和解吸炭。
（4）沉金：從富含金的解吸液中回收金。從解吸液中沉金的方法主要是電積法。
（5）解吸炭再生活化：解吸出金的貧炭經再生後按比例配入新活性炭中並在工藝過程中重複使用。
現今黃金生產中所使用的活性炭，國外多為椰子殼炭，國內多為杏核炭。選擇使用活性炭時，主要應考慮活性炭的強度（即耐磨性）、吸附能力、解吸和再生性能、選擇性及價格等，其中以強度最為重要。
炭漿法主要適用於礦泥含量高的含金氧化礦石。我國從80年代起對炭漿法進行研究。已先後在河南靈湖金礦、吉林赤衛溝金礦等建成20多座炭漿法提金工廠。
氰化物及其選用
氰化物是氰化法提金必不可少的藥劑。常用的氰化物藥劑有NaCN、KCN、NH4CN、CaCN2及氰熔物。氰熔物是一種廉價氰化物，有用成分為45% CaCN2，其餘為可溶性硫化物、碳及不溶物等雜質，在使用前要通過強力攪拌溶液並向其中添加鉛鹽使硫化物變成硫化鉛沉澱，澄清的溶液用於氰化作業。
選擇氰化物時，要考慮選用的氰化物對金的相對溶解能力、穩定性、所含雜質對工藝的影響、價格及供貨的可靠性等。氰化物獲得相等溶解能力的相對消耗量：KCN>NaCN>Ca(CN)2> NH4CN；氰化物在含有二氧化碳的空氣中能被分解為HCN，其穩定性：KCN>NaCN> NH4CN> Ca(CN)2。
在工業生產中最常使用的是NaCN。應當指出的是，按氰化溶金的基本反應式，溶解1克金理論上僅需0.49克NaCN，但在實際生產中，由於機械和化學損失，實際的消耗量是理論消耗量的200倍以上。
選擇氰化物時，要考慮選用的氰化物對金的相對溶解能力、穩定性、所含雜質對工藝的影響、價格及供貨的可靠性等。氰化物獲得相等溶解能力的相對消耗量：KCN>NaCN>Ca(CN)2> NH4CN；氰化物在含有二氧化碳的空氣中能被分解為HCN，其穩定性：KCN>NaCN> NH4CN> Ca(CN)2。
在工業生產中最常使用的是NaCN。應當指出的是，按氰化溶金的基本反應式，溶解1克金理論上僅需0.49克NaCN，但在實際生產中，由於機械和化學損失，實際的消耗量是理論消耗量的200倍以上。
氰化物中毒及其預防和急救
氰化物是劇毒物質，進入人體後首先造成呼吸中樞麻痹而導致死亡。人通過口腔吸入50~60毫克NaCN（以氰根計）可瞬間致死，魚類每千克體重吸收0.04~0.1毫克就可造成死亡。
氰化物劇毒，因此在生產中一定要做好預防工作。預防措施主要有：
（1）生產過程中嚴格遵守操作和安全規程。
（2）防止固體氰化物粉塵污染手、臉、衣服、桌椅和地面等，防止由口腔吸入粉塵。工作後應及地洗澡和更換衣服。
（3）產生HCN的設備和場所要密封，並用抽風機抽氣，抽氣經稀鹼液洗滌。
（4）含氰廢水和洗水要經處理達標後排放。
（5）使用機械化或自動化加料，以減少人體直接接觸。
（6）生產現場配備急救藥品和設備，有關人員熟悉急救方法。
氰化物中毒的現場急救藥品和設備，立即輸氧，並使用戊基硝酸鹽。若是吸入氰化物中毒，應將中毒者迅速從出事地點移出急救。若是皮膚接觸氰化物，應大量用水沖洗局部。急救時，對一般中毒較輕、神志清醒、呼吸困難者，應採用吸氧治療；對神志不清、或處於半清醒但不有呼吸者，可打開一個戊基硝酸鹽丸，用布包上放在中毒者鼻子下面，放15秒後移開15秒，如此反覆進行3分鐘，使用3~4粒後，中毒者症狀就有減輕，再採取吸氧治療，好可恢復健康。如果中毒者已咽下氰化的，但神志尚清，可立即給中毒者喝一品脫含量1%的硫代硫酸鈉或肥皂水，使中毒者嘔吐，然後採用上述方法治療。如中毒者神志不清，可用氧恢復患者的呼吸，然後用氧和戊基硝酸鹽以中和氰化物。
