混汞法是从矿石中提取金、银等贵金属的一种重要方法,是将含有游离贵金属的矿石同汞,水一起细磨,使汞将金属颗粒的表面润湿,并进一步逐渐向金属内部扩散形成汞齐(汞合金),从而同脉石矿物分离,矿浆沿表面涂有汞的倾斜铜板流下,使其中没有形成汞齐的贵金属颗粒与铜板上的汞接触而形成汞齐。汞齐经加热蒸发去汞,即获得贵金属或其合金。它主要适用于处理含贵金属化合物较少而含游离贵金属较多的矿石。
混汞法的基本原理
借助于液体汞从矿石和精矿中提取贵金属的过程叫做混汞。混汞时,将 磨碎的含金物料与汞接触,金粒被汞润湿,并聚集在汞中,形成汞齐。围岩矿物、和铁不易被汞润湿,不形成汞齐。由于汞齐本身密度大,从而与废石分离开来。混汞过程,实质上包括汞对金的润湿过程和汞齐化过程。
润湿过程
混汞是把汞与矿浆混合,矿浆中的金粒与汞接触时形成金-汞-水三相接触周边,金粒被汞润湿的程度可用汞对金粒表面的润湿接触角表示,汞对金粒表面的润湿接触角愈小,金粒表面愈易被汞润湿。相反,汞对其他矿物表面的润湿接触角很大,其他矿物表面不易被汞润湿。因此,金粒表面具有亲汞疏水的特性,表面的水化层易被汞排除而被汞润湿;其他矿物表面具有疏汞亲水的特性,表面的水化层不易被汞排除而不被汞润湿,可用混汞法选择性润湿金粒表面使金粒与其他矿粒相分离。
一般认为,当θ<90时,润湿性较好;而当θ>90时,润湿性较差。
要使汞液能很好地润湿金,就应使金粒尽量暴露于矿石的表面上,并保持金粒表面的新鲜状态,即无污物覆盖。
汞之所以能选择性地润湿金并向金粒内部扩散,就在于金粒表面具有最薄氧化膜的特性。众所周知,一般金属表面和空气接触,就会被氧化成氧化膜。但金和其他贱金属相比,氧化速度最慢,生成的氧化膜也最薄。这是金易被汞润湿并汞齐化的根本原因。除金外,银、铜、锌、锡和镉等也能与汞结合成汞齐,甚至铂也能在锌或钠参与下生成铂汞齐。但银和铂等的表面能形成一层致密、坚硬的氧化膜,汞齐化比较困难,其他贱金属则因表面上的氧化膜很难除掉,而不能直接形成汞齐。
因此,用混汞法提银时,应加入某些还原剂,使银还原出来而与汞形成汞膏。如为角银矿,应加入铁;辉银矿则宜加入硫酸铜、食盐及铁。用混汞法提铂时,需要加以活化。通常是加入锌汞膏,且在酸性介质或氨水中进行,因为酸可以解除铂表面的氧化膜,锌与酸作用产生氢气,可还原氧化膜,使铂的表面洁净,从而被汞润湿。
自然界中的金、银,一般都共生或伴生,混汞时得到的汞膏都含有金、银。