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含金矿石的机械活化浸出工艺研究

2019-02-19   
    作为当今最重要的提金办法,化法具有工艺老练、流程简略、回收率高、对矿石适应性强以及本钱低一级长处。可是,化法也有浸出周期过长的缺乏之处。这首要是因为化浸金进程中充任浸出剂的CN-和O2由液相分散抵达金粒表面的速度比较慢,然后形成整个进程的反响速度缓慢。
    近年来,机械活化在强化湿法冶金进程中的作用逐步被人注重。矿藏经机械活化后,反响性增强,可大大强化浸出进程。一起,过氧化氢、作为助浸剂在国内外也有研讨报导。本研讨依据对机械活化浸金工艺的知道,以某含铜浮选金精矿为目标进行了实验研讨,旨在对化浸金进程中的强化措施进行一些探究,然后为进步浸金功率寻觅一些新的突破口。
    一、质料性质与实验研讨办法
    化浸金试料为某浮选金精矿,Au、Ag档次比较高。浮选金精矿多元素分析成果见表1。此外,较高含量的磁黄铁矿、白铁矿和辉铜矿、斑铜矿别离归于快速氧化铁和化易溶铜,对化进程有严重损害。
表1  含铜金精矿多元素分析成果(%)




元素

Au

Ag

Cu

Fe

S

Zn

Pb


含量

57.8g/t

1020g/t

1.05

31.10

38.20

1.37

0.47
        实验中所用试剂首要有、生石灰、过氧化氢和。为化学纯试剂,运用时配成必定浓度的溶液添加。生石灰为分析纯试剂,经研钵研磨后运用。为化学纯试剂,NH3含量25%~28%,浓度0.9g/mL。过氧化氢为分析纯试剂,浓度30%左右,密度1.1g/mL。
    本实验的主体设备是XMQ-150×50锥型球磨机和XJT型拌和机。球磨机的转速112r/min,容积1L,入料粒度要求小于3mm,出料粒度小于0.074mm。辅佐设备有pHS-3C型酸度计、真空抽滤机、FH-1型烘箱等。
    实验时,称取质料100g,置于球磨机内,参加适量的生石灰(调pH至l1左右)和必定量的和(或)过氧化氢和(或)。然后依据实验要求,磨浸必定时刻,浸出后过滤,滤液进行无毒处理,滤饼选用电热枯燥箱枯燥。选用原子吸收光谱法对浸出渣和滤液进行分析。经过核算承认金属平衡后,按下式核算金的浸出率:
金的浸出率(%)=(1-浸出渣量×渣中金的档次/原矿分量×原矿中金的档次)×100
    二、成果与评论
    (一)惯例化法浸金
    称取100g矿样置于球磨机内,加200mL水,磨矿细度至99.50%~200目。然后取出放入拌和槽内拌和浸出,浸出条件为NaCN浓度0.25% 、pH值l1左右。实验成果见图1。惯例浸金浸出时刻比较长,功率比较低,拌和浸出24h,浸出率才达47.74%。

    (二)机械活化浸出
    依据文献报导,机械活化能够增强矿藏的反响性,强化浸出进程。若在化浸金中选用机械活化法,或许能处理其浸出时刻长的问题。依据此,作者对金的机械活化浸出进行了必定的研讨。
    1、基准磨浸实验
    磨浸时刻对机械活化浸金的影响见图2。跟着磨浸时刻的延伸,金的浸出率添加。磨浸3 h金浸出率可达53.37% ,比惯例浸出24h(浸出率47.74%)高出了5.6% 。这是因为磨浸使矿粒变细,金粒充沛露出,金的总表面积增大,且其表面总是坚持新鲜,消除了不溶杂质或固体反响物膜的阻止作用,CN-和O2简单分散到金粒表面与之反响,使金浸出进程大大强化,进步了浸出功率。

    矿浆浓度对浸金的影响见图3。矿浆浓度对浸金影响较大,随矿浆浓度的减小金浸出率增大。这是因为溶液浓度减小,溶液黏度减小,有利于CN-和O2分散,金浸出率就进步。但进步液固比,就需要大容积的浸出设备,且液固别离困难。所以,在今后的实验中液固比选为2:1。

    浓度与金浸出率的联系见图4。浓度的增大,对金浸出率影响并不显着。据文献报导,化浸出剂中根浓度与溶解氧浓度的比值为4.6~7.4时,金的溶解速度达最大值。由此可知,在实验所选用的浓度范围内,浓度较氧的浓度高,操控要素是氧浓度,要持续进步金浸出率,就要弥补氧化剂。

    2、助浸剂的研讨
    为了加快金浸出率,德国Degussa公司在1987年提出了以H202为化浸出的液体氧化剂的PAL工艺。实验经过调查过氧化氢在磨浸中的运用作用发现,见图5。矿浆中参加适量过氧化氢能够大大进步磨浸功率,缩短磨浸时刻。可是因为H202的强氧化性,过量的H202会将溶液中的CN-氧化成无用的酸盐,下降CN-的浓度,使金溶解速度减慢,且金浸出后,还有少数的H202过剩,这些过剩的H202会将Au(CN)2-损坏,导致金的浸出量削减。可见,怎么操控好H202浓度是该法助浸的要害。

    因为矿样中含有很多的黄铜矿,以及少数的斑铜矿和辉铜矿。它们都归于化易溶铜,在化进程中,既耗费,又耗费溶解氧,下降了溶液中和氧的浓度,然后使金溶解速度下降,金浸出率也下降。研讨和实践证明:-系统可从含铜金矿石中选择性浸出金,即与铜反响,而根离子CN-直接与金反响,然后加快了金的溶解。
    矿浆中初始浓度对浸金的影响见图6。从图可知,矿浆中参加适量能够大大进步磨浸功率。这是因为NH3优先与铜发作络合反响,使得根离子直接参与金的浸出反响;又加上Cu(NH3)42+的电化学催化作用,进步了金的浸出速度及金的浸出率。但浓度过高,使得矿浆pH增大,然后影响金的浸出。

    从以上实验成果能够看出,参加适量的或过氧化氢都有利于金的浸出。假如二者一起参加化系统,有或许一起完成二者的助浸作用,进一步进步金的浸出率。
    图7示出了不加助浸剂、只添加过氧化氢以及和联合助浸时,初始浓度对化浸金的影响。当用H202助浸时,浓度添加,金的浸出率进步。这阐明参加H202后,进步了氧的浓度,分散速度又受根离子浓度操控,所以跟着浓度的升高金的浸出率升高。联合助浸时,其规则同不运用助浸剂时根本相同,但金的浸出率高出了50%左右。结合过氧化氢助浸下浓度改变规则阐明,铜与反响然后释放出与之反响耗费的根离子,浓度相应进步,加上Cu(NH3)42+的电化学催化作用,所以金的浸出率大大进步。

    (三)磨浸-拌和浸联合浸金研讨
    磨浸2h后,尾矿中金的档次还较高(10.5g/t),约有30%的金未被浸出。这时,再持续磨浸,金的浸出速率就比较小,浸出率的添加也不显着,并且细化越凶猛,矿浆黏度越大,形成贵液与尾渣难以别离。所以,作者提出了磨浸-拌和浸联合浸出工艺。磨浸-拌和浸联合浸金实验成果见图8。由边磨边浸1h和只磨1h不加浸出剂的成果比照可知,磨浸对磨浸-拌和浸联合浸金出影响特别显着。只磨不浸,拌和浸时金粒表面失去了机械活化作用,矿藏反响性剧烈下降,下降了浸金动力学速度,所以金浸出率低。

    从图中还可看出,磨浸2h,拌和浸出速率最小,磨浸1h,拌和浸出速率最大。这阐明磨浸与矿粒细度有关。当矿粒越细(即磨浸时刻越长),金充沛露出且总表面积增大,浸出速率进步;浸出时刻增大,相应浸出率就高(从拌和时刻为零的浸出率能够看出),因而,磨浸时刻越长越好。但当拌和浸出时,矿粒越细,反而影响金的浸出速率和浸出率。这是因为磨浸时刻越长,矿粒越细,杂质离子也溶解越多,拌和浸出时与CN-和O2反响的速度大大削弱了与金的反响,且细化后,黏度增大,然后增大了CN-和O2的分散阻力,所以溶金速度下降。因而,在磨浸-拌和浸联合选用时,必定要注意磨矿细度,避免过度细化给拌和浸金带来的损害。
    三、定论
    (一)把机械活化技能运用于化浸金中,强化了浸出进程,然后进步了浸出速率,大大缩短了浸出时刻。
    (二)在矿浆中参加适量过氧化氢和能够进步金的浸出速率,强化了机械活化浸出作用。
    (三)磨浸-拌和浸联合浸金,既消除了机械活化浸金时刻的缺乏,又克服了拌和浸时刻长的缺陷。大大进步了浸金功率。但在时刻匹配方面必定要慎重。