非氰提金技术研究进展

肖力; 王永良; 钱鹏; 丁剑; 叶树峰

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2019.02.292

黄金科学技术 >

2019 , Vol. 27 >Issue 2: 292 - 301

DOI: https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2019.02.292

冶炼技术与装备研发

非氰提金技术研究进展

肖力 ^,¹^,² ,
王永良 ¹ ,
钱鹏 ¹ ,
丁剑 ¹^,² ,
叶树峰 ^,¹

展开

1. 中国科学院过程工程研究所，北京 100190
2. 中国科学院大学，北京 100190

肖力（1991-），男，湖北监利人，博士研究生，从事贵金属绿色分离研究工作。xiaoli@ipe.ac.cn

叶树峰（1966-），男，江西上饶人，研究员，从事黄金资源综合利用研究工作。sfye@ipe.ac.cn

收稿日期: 2018-05-30

修回日期: 2018-12-26

网络出版日期: 2019-04-30

基金资助

中国科学院重点部署项目“若干重要特色资源清洁转化与循环利用研究”(编号：ZDRW-ZS-2018-1-2)

收起

Advances in Non-cyanide Process for Gold Smelting

Li XIAO ^,¹^,² ,
Yongliang WANG ¹ ,
Peng QIAN ¹ ,
Jian DING ¹^,² ,
Shufeng YE ^,¹

Expand

1. Institute of Process Engineering，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100190，China
2. University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China

Received date: 2018-05-30

Revised date: 2018-12-26

Online published: 2019-04-30

Fold

本文亮点

随着难处理金矿的占比不断增加以及人们对环保问题的日益重视，氰化法受到了技术和环保两方面的制约，非氰方法成为金、银提取的必然趋势。非氰方法包括湿法工艺和火法工艺两大类。系统介绍了湿法非氰方法中卤素法、硫脲法、硫代硫酸盐法、硫氰酸盐法和环保提金剂的原理及发展状况；火法非氰方法主要介绍了具代表性的高温氯化焙烧工艺和造锍捕金工艺，其适用对象分别为铁含量高的含金物料和含砷、硫、碳等难处理金精矿。通过综合分析得出贵金属提取的重要趋势是火法—湿法工艺结合，即先通过火法充分富集贵金属，再利用湿法工艺高效回收。

本文引用格式

肖力 , 王永良 , 钱鹏 , 丁剑 , 叶树峰 . 非氰提金技术研究进展[J]. 黄金科学技术, 2019 , 27(2) : 292 -301 . DOI: 10.11872/j.issn.1005-2518.2019.02.292

Highlights

With the increasing of proportion of refractory gold ore and public’s attention to environmental issues，the cyanide process has been severely constrained by both technology and environmental protection.The use of non-cyanide process for the extraction of gold and silver is an inevitable trend.Over the past decades，there were series of approaches developed for the gold extraction from ore by using non-cyanide process.Compared to cyanidation，these approaches seemed more environmentally friendly.However，the non-cyanide processes are often restricted by their high reagent consumption and relatively low gold extraction rate.To fully understand the development of non-cyanide processes，this paper presented an extensive overview of non-cyanide processes.By a summary of the numerous literatures concerned about non-cyanide process and results of the experiments conducted by the author's research group，this paper reviews two kinds of non-cyanide processes，pyrometallurgy and hydrometallurgy.It then reviews the mechanism and development of some typical non-cyanide hydrometallurgy processes，including halogen，thiocyanate，thiourea，thiosulphate and the so-called environmental friendly lixiviant.Characterization of the environmental friendly lixiviant showed the presence of sodium cyanide and sodium cyanate，indicating that the in situ generation of sodium cyanide with the lixiviant probably occurred in leaching process.The non-cyanide pyrometallurgy process includes high-temperature chlorination and matte smelting enriching gold，which were applied to the treatment of high iron containing gold bearing materials and refractory gold ore containing arsenic，sulfur，carbon，respectively.High-temperature chlorination is a promising method especially for the treatment of pyrite cinder whose gold is commonly wrapped by the iron oxide and silicate.In recent years，great progress have been made for the settlement of the problems in this process，including pulverization，scaffolding，the corrosion and adhesion of refractory.In China，some gold smelter has successfully adopted this process for gold extraction from pyrite cinder.The meaningful non-cyanide lixiviant should possess three characteristics：Firstly，it should be able to form stable complex ion with gold ions；It should show good coordination selectivity for gold ions，which can greatly decrease the toxicity of the lixiviant；Thirdly，it should cooperate with some oxide.The authors also think that the combination of hydrometallurgy and pyrometallurgy process for the recovery of precious metal is an important tendency in gold industry，that is，the precious metal will firstly be enriched by pyrometallurgy，following the hydrometallurgy process to efficiently recover precious metal.

[an error occurred while processing this directive]

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序

1	Jeffrey M I ， Breuer P L ， Choo W L .A kinetic study that compares the leaching of gold in the cyanide，thiosulfate and chloride systems[J].Metallurgical and Materials Transactions B，2001，32（6）:979-986.

2	Muir D M ， Aylmore M G .Thiosulphate as an alternative to cyanide for gold processing - issues and impediments[J].Mineral Processing and Extractive Metallurgy：Transactions of the Institution of Mining and Metallurgy，Section C，2004，113（1）：2-12.

3	Mudder T I ， Botz M M .Cyanide and society：A critical review[J].European Journal of Mineral Processing and Environmental，2004，（4）：62-74.

4	吕翠翠，丁剑，付国燕，等 .氰化尾渣中有价元素回收现状与展望[J].化工学报，2016，67（4）：1079-1089. Cuicui Lü ， Ding Jian ， Fu Guoyan ，et al .Present situation and prospect of recovering valuable elements from cyanidation tailing[J].Journal of Chemical Industry and Engineering，2016，67（4）：1079-1089.

5	邢相栋，兰新哲，宋永辉，等 .氰化法提金工艺中“三废”处理技术[J].黄金，2008，29（12）：55-61. Xing Xiangdong ， Lan Xinzhe ， Song Yonghui ，et al .Disposal advances on “three wastes” treatment in the gold cyanidation extraction process[J].Gold，2008，29（12）：55-61.

6	Hilson G ， Monhemius A J .Alternatives to cyanide in the gold mining industry：What prospects for the future?[J].Journal of Cleaner Production，2006，14（12/13）：1158-1167.

7	He Y C ， Xu Z M .Recycling gold and copper from waste printed circuit boards using chlorination process[J].RCS Advances，2015，5（12）：8957-8964.

8	丛自范 .氯化法处理氰化金泥[J].有色矿冶，2007，23（1）：25-27. Cong Zifan .Processing gold mine by using chlorination method[J].Non-ferrous Mining and Metallurgy，2007，23（1）：25-27.

9	Olteanu A F ， Dobre T ， Panturu E ，et al .Experimental process analysis and mathematical modeling for selective gold leaching from slag through wet chlorination[J].Hydrometallurgy，2014，144/145（4）：170-185.

10	Vinals J ， Nunez C ， Herreros O .Kinetics of the aqueous chlorination of gold insuspended particles[J].Hydrometallurgy，1995，38（2）：125-147.

11	Sevim F ， Dönmez B ， Colak S .A study on recovery of gold from decopperized anode slime[J].Chemical Engineering and Technology，2001，24（1）：91-95.

12	夏木西·卡玛尔，阿不里·米提，王菊芳，等 .催化氯化法浸金研究[J].黄金，1997，18（9）：37-39. Xamuxi K ， Alberi M ， Wang Jufang ，et al .Study on leaching gold by catalytic chlorination method[J].Gold，1997，18（9）：37-39.

13	石嵩高，李世祯 .ZLT氯化法浸出金、银新工艺[J].黄金，2010，31，（2）：37-40. Shi Songgao ， Li Shizhen .ZLT chlorination process for extracting gold and silver[J].Gold，2010，31（2）：37-40.

14	金创石，张延安，牟望重，等 .液氯化法浸金过程热力学[J].稀有金属，2012，36（1）：130-134. Jin Chuangshi ， Zhang Yan’an ， Wangzhong Mou ，et al .Thermodynamics of gold chlorination leaching process[J].Chinese Journal of Rare Metals，2012，36（1）：130-134.

15	Kulenov S ， Andreev I ， Pashkov L ，et al .Formation complexes of gold（I） in aqueous solutions[J].Zhurnal Neorganicheskoi Khimii，1983，28（9）：2418-2420.

16	Plaskin N ， Kozhukhova A .Dissolution of gold and silver in solutions of thiourea[J].Sbornik Nauchnyhk Trudov，Institut Tsvetnykh Metallov，1960，33：107-119.

17	Groenewald T .The dissolution of gold in acidic solutions of thiourea[J].Hydrometallurgy，1976，1（3）：277-290.

18	Chen C K ， Lung T N ， Wan C C .A study of the leaching of gold and silver by acidothioureation[J].Hydrometallurgy，1980，5（2）：207-212.

19	Bilston D W ， Millett R N ， Woodcock J T .The effect of manganese dioxide and sodium sulphite on thiourea leaching of a gold ore[C]//AIMM Conference on Research and Development in Extractive Metallurgy.Adelaide，SA：Australasian Institute of Mining and Metallurgy，1987：19-28.

20	Li J S ， Miller J D .Reaction kinetics of gold dissolution in acid thiourea solution using ferric sulfate as oxidant[J].Hydrometallurgy，2007，89（3/4）：279-288.

21	Lodeishchikov V ， Panchenkov F ， Briantseva N .Use of thiourea for extraction of gold from cuperous gold-bearing ores and concentrates[J].Nauchnye Trudy，Irkutskii Gosudarstvennyi Nauchno-Issledovatel’skii Institut Redkikhi Tsvet Metallow，1972，27：100-108.

22	Pyper A ， Hendrix L .Extraction of gold from a Carlin-type ore using thiourea[C]//In Gold and Silver： Leaching，Recovery and Economics，（Schlitt W ， Larson C ， Hiskey B ，Eds .）.New York：American Institute of Mining and Metallurgy Engineers，1981：93-108.

23	Schulze R G .New aspects in thiourea leaching of precious metals[J].Journal of Metals，1984，36（6）：62-65.

24	McInnes M ， Sparrow J ， Woodcock T .Thiourea leaching of gold from an oxidized gold-copper ore[C]//In Gold Forum on Technology and Practice——World Gold ’89，（Bhappu RB and Handen RJ Eds.），Littleton，CO：Society for Mining，Metallurgy and Exploration，Inc.，1989：305-313.

25	Tremblay L ， Deschênes G ， Ghali E ，et al .Gold recovery from a sulfide bearing gold ore by percolation leaching with thiourea[J].International Journal of Mineral Processing，1996，48（3/4）：225-244.

26	Celik T H .Extraction of gold and silver from a Turkish gold ore through thiourea leaching[J].Minerals and Metallurgical Processing，2004，21（3）：144-148.

27	Zheng S ， Wang Y Y ， Chai L Y .Research status and prospect of gold leaching in alkaline thiourea solution[J].Minerals Engineering，2006，19（13）：1301-1306.

28	Yang X Y ， Miller J ， Moats M .Gold dissolution in acidic thiourea and thiocyanate solutions[J].Electrochimica Acta，2010，55（11）：3643-3649.

29	Xia C .Associated Sulfide Minerals in Thiosulfate Leaching of Gold：Problems and Solutions[D].Kingston：Queen’s University，2008.

30	Heath J A ， Jeffrey M I ， Zhang H G ，et al .Anaerobic thiosulfate leaching：Development of in situ gold leaching systems[J].Minerals Engineering，2008，21（6）：424-433.

31	Breuer P ， Jeffrey M .An electrochemical study of gold leaching in thiosulfate solutions containing copper and ammonia[J].Hydrometallurgy，2002，65（2）：145-157.

32	Breuer P L ， Jeffrey M I .Copper catalysed oxidation of thiosulfate by oxygen in gold leach solutions[J].Minerals Engineering，2003，16（1）：21-30.

33	Jeffrey M .Kinetic aspects of gold and silver leaching in ammonia-thiosulfate solutions[J].Hydrometallurgy，2001，60（1）：7-16.

34	Byerley J ， Fouda S ， Rempel G .Kinetics and mechanism of the oxidation of thiosulphate ions by copper（Ⅱ） ions in aqueous ammonia solution[J].Journal of the Chemical Society，Dalton Transactions，1973，8（8）：889-893.

35	Rolia E ， Chakrabarti C L .Kinetics of decomposition of tetrathionate，trithionate，and thiosulfate in alkaline media[J].Environmental Science and Technology，1982，16（12）：852-857.

36	Senanayake G .The role of ligands and oxidants in thiosulfate leaching of gold[J].Gold Bulletin，2005，38（4）：170-179.

37	Dhawale S W .Thiosulfate - an interesting sulfur oxoanion that is useful in both medicine and industry - but is implicated in corrosion[J].Journal of Chemical Education，1993，70（1）：12-14.

38	Chen X Y ， Lan X Z ， Zhang Q L ，et al .Behavior of S₂O₃ ^2- and SO₃ ^2- in sulfur-bearing aqueous solution system for gold leaching[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China，2010，20（Supp.）：46-49.

39	Nicol M J ， O’Malley G .Recovering gold from thiosulfate leach pulps via ion exchange[J].The Journal of the Minerals，Metals and Materials Society (TMS)，2002，54（10）：44-46.

40	Jeffrey M I ， Watling K ， Hope G A .Identification of surface species that inhibit and passivate thiosulfate leaching of gold[J].Minerals Engineering，2008，21（6）：443-452.

41	Feng D ， Van Deventer J .Thiosulphate leaching of gold in the presence of ethylenediaminetetraacetic acid（EDTA）[J].Minerals Engineering，2010，23（2）：143-450.

42	Feng D ， Van Deventer J .Effect of thiosulphate salts on ammoniacal thiosulphate leaching of gold[J].Hydrometallurgy，2010，105（1/2）：120-126.

43	Feng D ， Van Deventer J S J .Thiosulphate leaching of gold in the presence of carboxymethyl cellulose（CMC）[J].Minerals Engineering，2011，24（2）：115-121.

44	Feng D ， Van Deventer J S J .Thiosulphate leaching of gold in the presence of orthophosphate and polyphosphate[J].Hydrometallurgy，2011，106（1/2）：38-45.

45	Alvarado-macías G ， Fuentes-Aceituno J C ， Nava-Alonso F .Silver leaching with the thiosulfate-nitrite-sulfite-copper alternative system[J].Hydrometallurgy，2015，152：120-128.

46	Yu H ， Zi F ， Hu X ，et al .The copper-ethanediamine-thiosulphate leaching of gold ore containing limonite with cetyltrimethyl ammonium bromide as the synergist[J].Hydrometallurgy，2014，150：178-183.

47	Chandra I ， Jeffrey A .Fundamental study of ferric oxalate for dissolving gold in thiosulfate solutions[J].Hydrometallurgy，2005，77（3/4）：191-201.

48	Zhang H ， Nicol M J ， Staunton W P .An electrochemical study of an alternative process for the leaching of gold in thiosulfate solutions[C]//International Symposium on the Treatment of Gold Ore.Calgary：The Canadian Institute of Mining，Metallurgy and Petroleum，2005：243-257.

49	肖力，吕翠翠，王永良，等 .硫代硫酸钠—铁氰化钾体系提取含金物料中金银的研究[J].黄金科学技术，2016，24（5）：115-120. Xiao Li ， Cuicui Lü ， Wang Yongliang ，et al .Silver leaching with the thiosulfate-potassium ferricyanide alternative system[J].Gold Science and Technology，2016，24（5）：115-120.

50	Xiao L ， Wang Y L ， Yu Y ，et al .An environmentally friendly process to selectively recover silver from copper anode slime[J].Journal of Cleaner Production，2018，187：708-716.

51	朱昌河，明平田，方宏树，等 .青海某金矿浮选尾矿环保提金试验研究及实践[J].矿产综合利用，2016（4）：86-89. Zhu Changhe ， Ming Pingtian ， Fang Hongshu ，et al .Research and practice on mineral environmental processing technologies for a gold flotation tailings from Qinghai Province[J].Multipurpose Utilization of Mineral Resources，2016（4）：86-89.

52	张景河 .环保提金剂浸出新疆某氧化型含砷金矿[J].资源节约与环保，2018（8）：70-71. Zhang Jinghe .Leaching an oxidized arsenic-bearing gold ore in Xinjiang with environmentally friendly gold extraction agent[J].Resources Economization and Environment Protection，2018（8）：70-71.

53	宾凌勇 .环保提金工艺探索试验[J].新疆有色金属，2017，40（2）：83-85. Lingyong Bin .Process exploration test of environmentally friendly gold extraction [J].Journal of Xinjiang Nonferrous Metals，2017，40（2）：83-85.

54	刘金贵，张淑英，李政军 .某提金剂炭浆提金试验研究及应用[J].黄金科学技术，2016，24（4）：164-168. Liu Jingui ， Zhang Shuying ， Li Zhengjun .Study and application of gold extraction agent in a CIP process[J].Gold Science and Technology，2016，24（4）：164-168.

55	中南矿冶学院冶金研究室 .氯化冶金[M].北京：冶金工业出版社，1978. Metallurgical Research Institute of Central South University .Chlorination[M].Beijing：Metallurgical Industry Press，1978.

56	Ding J ， Han P W ， Lü C C ，et al .Utilization of gold-bearing and iron-rich pyrite cinder via a chlorination-volatilization process[J].International Journal of Minerals，Metallurgy and Materials，2017，24（11）：1241-1250.

57	朱国才，田君，池汝安，等 .氯化铵法处理氟碳铈矿原矿提取稀土[J].中国有色金属学报，2000，10（5）：701-704. Zhu Guocai ， Tian Jun , Chi Ru’an ，et al .Recovering RE with NH₄Cl roasting from bastnasite crude ore[J].The Chinese Journal of Nonferrous Metals，2000，10（5）：701-704.

58	车欣，王志，公旭中，等 .FeCl₂强化浸锌渣焙烧反应性的热重解析[J].矿冶工程，2010，30（5）：74-78. Che Xin ， Wang Zhi ， Gong Xuzhong ，et al .Thermogravimetry analysis on roasting reactivity of zinc-leaching residues strengthened by FeCl₂ [J].Mining and Metallurgical Engineering，2010，30（5）：74-78.

59	车欣 .浸锌渣氯化焙烧工艺实验研究[D].唐山：河北理工大学，2010. Che Xin .Study of Zinc Leaching Residue Chlorinated Roasting Experiment[D].Tangshan：Hebei Polytechnic University，2010.

60	Bertgti I ， Pap I S ， Sztkely T ，et al .Kinetics of γ-alumina chlorination bycarbon tetrachloride[J].Thermochimica Acta，1980，41：27-32.

61	Navarro R C S ， Vasconcellos E T ， Brocchi E A .Study on the thermodynamic viability of NiO and CuO chlorination with C₂Cl₄ at high temperatures[J].Thermochimica Acta，2017，647：22-29.

62	Guan J ， Wang S ， Ren H H ，et al .Indium recovery from waste liquid crystal displays by polyvinyl chloride waste[J].RSC Advances，2015，5（124）：102836-102843.

63	Grause G ， Yamamoto N ， Kameda T ，et al .Removal of lead from cathode ray tube funnel glass by chloride volatilization[J].International Journal of Environmental Science and Technology，2014，11（4）：959-966.

64	丁剑 .含金硫酸烧渣高温氯化提金的研究[D].北京：中国科学院大学，2018. Ding Jian .Research on the Extraction of Gold from Gold-bearing Pyrite Cinder by High-temperature Chlorination Method[D].Beijing：University of Chinese Academy of Sciences，2018.

65	Ding J ， Han P W ， Lü C C ，et al .Chlorination methods applied to recover valuable metals from roasting-cyaniding residue[J].Journal of Residuals Science and Technology，2017，14（2）：109-123.

66	丁剑，叶树峰 .焙烧氰化渣氯化挥发提金的研究[J].黄金科学技术，2014，22（4）：113-117. Ding Jian ， Ye Shufeng .Research on gold recovery from residue of roasting-cyaniding process by chloridizing roast[J].Gold Science and Technology，2014，22（4）：113-117.

67	付国燕，丁剑，魏连启，等 .氯化冶金炉耐火材料腐蚀、黏附行为研究[J].黄金科学技术，2015，23（5）：99-104. Fu Guoyan ， Ding Jian ， Wei Lianqi ，et al .Study on the corrosion and adhesion behavior of chloridizing metallurgy furnace[J].Gold Science and Technology，2015，23（5）：99-104

68	粱高喜，任飞飞，王伯义，等 .富氧底吹造锍捕金工艺处理复杂精矿的生产实践[J].黄金，2017，38（11）：61-63. Liang Gaoxi ， Ren Feifei ， Wang Boyi ，et al .Production practice of gold collection in matte from complex concentrates with oxygen enriched bottom blowing process[J].Gold，2017，38（11）：61-63.

69	曲胜利，董准勤，陈涛 .富氧底吹造锍捕金工艺研究[J].有色金属（冶炼部分），2013（6）：40-42. Qu Shengli ， Dong Zhunqin ， Chen Tao .Study on gold collection in matte with oxygen enriched bottom blowing smelting process[J].Nonferrous Metals（Extractive Metallurgy），2013（6）：40-42.

70	黄礼煌 .金银提取技术[M].北京：冶金工业出版社，2012. Huang Lihuang .Gold and Silver Extraction Technology[M].Beijing：Metallurgical Industry Press，2012.

71	党晓娥，孟裕松，王璐，等 .黄金冶炼两大新技术应用现状与发展趋势探讨[J].黄金科学技术，2017，25（4）：113-121. Dang Xiao’e ， Meng Yusong ， Wang Lu ，et al .Application status and development trend of two new gold extraction technologies[J].Gold Science and Technology，2017，25（4）：113-121.

72	肖发新，毛建伟，曹岛，等 .铜电解液自净化研究进展[J].中国有色冶金，2011，40（6）：73-79. Xiao Faxin ， Mao Jianwei ， Cao Dao ，et al .Research progress on self-purification of copper electrolyte [J].China Nonferrous Metallurgy，2011，40（6）：73-79.

Options

文章导航