氰化过程中碱的浓度及其控制

在氰化作业过程中和含氰溶液贮存期间，都必须使溶液中保持一定的游离碱浓度，这就是文献中所称的“保护碱”。它可中和过程中产生的矿酸，防止氰化物的分解损失和产生HCN气体，以及获得为使金正常溶解所需的pH值。

石灰是大多数工厂常用的碱，它既便宜，也有助于矿浆中固体物料的凝集，能加速矿浆的浓缩和过滤。

一、石灰的用量和碱度

溶液中的石灰浓度极限约含0.15%的CaO。正常作业时的浓度范围为0.002%～0.012%CaO。这时，相应的pH为9～12。有步数工厂是在“负碱度”（即溶液接近微酸性）的条件下进行操作的，检验时加酚酞后再滴定游离的氰离子浓度。某些工厂的作业则在高碱度条件下进行，这有助于碲化物的分解。

大多数工厂，为了降低氰化物的损失，都在高碱度的条件下进行操作。若矿石中的若干硫化物在高pH溶液中更易与氧作用时，则使用低pH的溶液较为有利。

为了快速溶解某些矿物中的金，溶液的pH至少应保持在9的水平（图1）。当然，为使矿石中若干碲化物快速分解，更需要在高pH的条件下进行操作。

图1  若干自然金和纯金在不同pH溶液中的溶解速度

总之，必须根据矿石的具体情况来确定溶液的CaO含量或确定矿浆的pH值。

另外，当使用含有镁盐的水时，应使溶液中CaO的浓度保持在0.002%以下，以免过量的石灰使镁盐水解生成Mg（OH）₂沉淀。此外，高碱度可能有助于矿浆在浓缩设备中的沉降速度。

二、碱度的测定

测定矿浆碱度的正确方法，原则上是向试样中加酸滴定至pH约10为终点。然而，为了消除氰化物的正常干扰，经典的方法是取试样用硫酸或草酸标准液滴定到用酚酞试纸检验pH8.3为终点。其反应是：

CaO＋H₂SO₄ CaSO4＋H2O

CaO＋（COOH）₂H₂O Ca（COO）₂＋2H₂O

这里重要的是要消除氰化物对滴定的干扰。因为许多氰化物，特别是锌氰络合物在pH8～9时会干扰测定使结果不准确，所以应首先使氰化物分解生成HCN除去。

在纯净的石灰液中，CaO的百分浓度与pH值两者之间呈特定的比值。但在氰化作业实践中，由于溶液组分的不断改变，CaO的百分浓度与pH值两者之间的比值很可能发生大的改变。但可以通过测定来摸清两者之间的变化情况，以满足作业过程的需要。

三、石灰的消耗量

文献所报道的石灰消耗量范围，从每吨矿石的0.25～5kgCaO，到每吨黄铁矿精矿焙砂的15kgCaO。单位重量熟石灰〔Ca（OH）₂〕和生石灰（CaO）所含的CaO量是不一样的，生产使用和阅读文献时应加区分。在实践中，进入溶液中的CaO由于生成硫酸钙沉淀，使石灰的消耗量增高，这在许多工厂常常是难以避免的。引起石灰消耗量增高的主要原因包括：

（一）向搅拌机内充气时，从空气中带入的CO₂；

（二）黄铁矿域其他硫化物氧化生成的酸性硫化物；

（三）使用水中带入的酸性物质和某些金属（镁、铝）离子；

（四）矿石中某些特定物质与碱的反应。

四、pH的控制

通过控制溶液的石灰浓度来达到控制溶液的pH。大多数工厂是每隔1～2h取溶液试样测定，并根据测定结果人工调节石灰加料器的石灰加入量来控制石灰浓度。采用玻璃电极自动测定和自动控制矿浆的pH虽是可行的，但在高pH的范围内，测定结果往往不能令人满意。