3-4金银提取前的矿石加工1.ppt

第3章金银提取前的矿石加工 3 1从矿石中提取金银的原则流程不同矿床通常使用的提取方法 1 良好砂金矿床的自然金多与脉石分离 金粒解离呈单体存在于砂砾中 但坡积或冲积矿床中的金粒只有少量已从脉石中解离出来 因而需要先进行破碎 这些矿石通常经预处理后用重选法产出精矿 再经混汞或氰化法处理 2 嵌布于石英脉中的单体自然金 通常将矿石破碎后直接用重选法 混汞法或氰化法处理 3 嵌布于硫化铁中的自然金 或与锑 砷 铜 镍矿物共生或呈碲化金存在的金 通常先经过浮选和焙烧 然后用氰化法处理所得的精矿或焙砂 如矿石为次生硫化铜 硫化锑及金赋存于碳质页岩中 使用氰化法处理有困难时 则经浮选后用其它方法处理 最后再用氰化法处理 4 与铁 铅 铜 镍硫化矿床共生的少量金 多嵌布于这些硫化矿物的晶格内 浮选获得的精矿送铜 铅或镍冶炼厂处理 5 金和银在自然界中常以各自的矿物共生在一起 或呈天然的合金共成一体 一般说来 回收铜 铅 锌等矿石中的银使用浮选法为主 辅以其它方法 金矿石中的银则可采用与回收金相似的方法 以合金形式回收 然后再分离提纯 6 含锰银矿 由于锰的存在 直接采用氰化效果不好 采用其它方法也很困难 通常都在进行特殊的处理后 再进行银的提取 处理金矿石的原则流程 处理金矿石的原则流程 3 2矿石准备 破碎 细磨的任务 使金银充分暴露 以保证选矿和冶金的顺利进行 工业上矿石一般最小的磨矿粒度是90 过325目 0 044mm 破碎和磨矿是一个高能耗的作业 约占整个矿石加工费的40 60 电耗占60 左右 破碎使用的主要设备 颚式破碎机 园锥破碎机 振动筛 我国目前多采用 多破少磨 的原则 破碎流程图 磨矿流程 大多数选厂一般将磨矿细度定在55 60 200目左右 对于磨矿细度要求更高时 如要求达到90 95 200目以上的氰化厂 一般采用二段闭路磨矿 磨矿流程图 磨矿的主要设备 球磨机 棒磨机 分级机 螺旋 水力旋流器等 3 3金银矿石的重力选矿 重力选矿是根据矿物颗粒的密度 和粒度 d 的差异 在流体介质中进行矿物分选的选矿方法 又简称为重选 两个粒度相同而密度不同的矿粒在流体中沉降时 其中密度大的沉降速度快 而密度小的沉降速度慢 如果两个密度相同而粒度不同的矿粒在流体中沉降时 粒度大的沉降速度大 而粒度小的沉降速度小 矿粒的分选难易程度可用下式表示 E 矿石重选可选性指标 1 矿石中重矿物的密度 2 矿石中轻矿物的密度 流体介质的密度 矿石重选的难易程度 用于选金的重选设备跳有汰机 摇床和溜槽 摇床的结构外形示意图 带格胶带溜槽 重选的适用对象 粗颗粒矿 不适合于细粒矿 特点 设备简单 成本低 无污染 3 4金银矿石的浮选 矿石中存在有细颗粒的金时 则一般通过浮选 flotation 来进行富集以减少处理的物料 矿物可分为 疏水性矿物 硫化矿亲水性矿物 氧化矿 浮选剂分类 捕收剂 这类试剂作用在矿粒的表面 增强其疏水性 通常为具有一定碳链长度的有机物 Oredressing Mineralprocessing 起泡剂 浮选时要产生大量的气泡用负载矿粒 调整剂用于浮选过程的环境调整 如pH 第4章混汞法提金 混汞法提金的对象 已经解离的 且重选法不能回收的明金 4 1混汞提金原理 利用金能与汞形成合金而将金捕集 混汞主要包括了两个过程 汞对金的润湿汞齐化两个过程中汞对金的润湿是限制步骤 即决定混汞是否能顺利进行 一 湿润过程 混汞进行的方式是将矿浆与汞板或汞接触 共存有三相 水相 固体 金 相 汞相 汞与金粒及其它矿物表面接触时的状态 金汞 金水和 汞水分别代表各界面的表面张力 它们之间的关系 即 润湿性的判据 若 金水 金汞 则 900 若 金水 金汞 则 900 金只要保持新鲜的表面与汞接触 汞基本可将金润湿 汞对银也有润湿作用 只是润湿性略差于金 对于化合物形态的金和银 汞一般不润湿 对于脉石 汞不能润湿 故能选择性提金银 因为金银主要是以金属状态存在 对于其它的有色金属 如铜 铅 锌等 汞实际上也有润湿作用 但自然界中这些金属主要是以化合物的形式存在 所以汞不能将它们润湿 二 汞齐化过程 汞齐化过程 金 银与汞形成合金的过程 即汞将金银润湿后 逐渐形成合金的过程 金 汞二元系相平衡图 形成的Au Hg化合物 AuHg2金粒最外层被汞所包围 汞量很大 Au2Hg次外层 Au3Hg第三层 少量的汞扩散进去 与金形成金基固溶体 金粒的内核未与汞接触 仍为纯金 第四层 金粒的汞齐化过程 4 2混汞提金的主要影响因素 金粒大小与解离度 金粒的表面状态 汞的组成 矿浆浓度 温度 酸碱度 1金粒大小与金粒的解离度 若自然金粒过粗 不易为汞捕收 易被矿浆流冲走 若金粒过细 在矿浆浓度较大的条件下难以沉降 不易与汞板接触 也易随矿浆流失 实践表明 适于混汞的金粒粒度为1 0 1mm 2金粒的表面状态 金粒的表面生成氧化膜 机械油的混入在金粒表面生成油膜 金粒中的杂质与其它物质起作用可在金粒表面生成相应的化合物膜 金粒有时可被矿泥污染生成泥膜 金粒表面被污染 生成各种膜 常称之为 生锈 生锈的金粒将降低其亲汞疏水性能 清除方法 可采用添加石灰 氰化物 氯化铵 高锰酸钾等药剂清洁金粒表面 3汞的化学成分及表面状态 1 含少量金银或含有少量贱金属 铜 铅 锌均小于0 1 的不纯汞对金粒表面的润湿性能要较纯汞的好 2 论矿浆中的砷 锑 铋硫化物及黄铁矿等硫化矿易附着在汞的表面 滑石 石墨 铜 锡及分解产生的有机物 可溶铁等物质会污染汞表面 被污染的汞易于分散而 粉末化 这种现象称为 汞病 不利于汞对金粒润湿 消除 汞病 的方法 主要是防止污染物进入矿浆 4矿浆性质 酸性矿浆有利于防止 消除上述污染 贱金属的氧化物膜易为酸所溶解 碱性介质中混汞可改善作业条件 如用石灰作调整剂时 可使可溶性盐沉淀 消除油质的不良影响 还可使矿泥凝聚 一般混汞作业宜在pH为8 8 5的弱碱性矿浆中进行 5温度 温度高 有利于汞表面张力的降低 易于润湿金粒 汞易向金粒内部扩散 加速汞齐化过程 温度过高 会使矿浆中某些易溶杂质进入汞液污染汞 同时还会使汞的蒸发加剧 污染环境 温度过低 不利于汞膏的凝聚而 硬化 粉化 从而不利于汞膏的回收和处理 通常混汞作业的矿浆温度宜维持在15 以上 4 3混汞提金的设备与操作 混汞有外混汞和内混汞两种方法 外混汞法是在磨矿设备外进行混汞 常用的外混汞设备主要为混汞板及不同结构的混汞机械 内混汞法是在磨矿设备中使矿石的磨碎与混汞同时进行 常用的内混汞设备有碾盘机 捣矿机 混汞筒及专用的小型球磨机 棒磨机等 1外混汞设备和操作 外混汞设备主要为混汞板 2内混汞设备与操作 内混汞指混汞作业在磨矿设备内进行 即磨矿与混汞同时进行 内混汞设备有捣矿机 球磨机 混汞筒 混汞筒示意图 4 4汞膏的处理 处理作业一般包括洗涤 压滤和蒸馏三个步骤 1洗涤2压滤压滤的设备视生产规模而定 如生产规模小 用手工压滤即可 即把洗净后的汞膏用滤布包紧 用人工挤压 就可使游离的汞液透过滤布规模较大 则可用螺旋式压滤机 3蒸馏 蒸馏温度控制在400 450 蒸馏后期将温度升至750 800 并保温30min 蒸汞的时间约5 6h或更长 汞的回收率通常大于99 蒸馏设备 视生产规模而定 规模小可用蒸馏罐 规模大则可用蒸馏炉 汞膏蒸馏罐示意图 蒸馏汞膏注意事项 1 汞膏装罐前应预先在蒸馏罐上涂上一层糊状白垩粉或石墨粉 滑石粉 氧化铁粉 以防止蒸馏后金粒粘结于罐壁上 2 蒸馏罐内汞膏厚度一般为40 50mm 厚度过大易使汞蒸馏不完全 延长蒸馏时间 汞膏沸腾时金粒易发生喷溅 3 汞膏必须纯净 不可混入包装纸 否则 回收汞再用时易发生汞 粉末化 现象 汞膏内混有重矿物和大量硫时 易使罐底穿孔 4 由于AuHg2的分解温度 310 非常接近于汞的气化温度 356 蒸汞时应缓慢升温 温度急剧升高 由于AuHg2尚处于分解时汞即进入沸腾 容易造成喷溅现象 5 蒸馏罐的导出铁管末端应与收集汞的冷却水盆的水面保持一定的距离 以防止在蒸汞后期罐内呈负压时 水及冷凝汞被倒吸入罐内引起爆炸 6 汞时应保持良好的通风 4 5汞的安全防护 汞能以液态金属 盐类或蒸气进入人体内 汞金属及盐类主要通过肠胃道 其次是通过皮肤或粘膜侵入人体 汞蒸气主要通过呼吸道侵入人体 混汞作业产生的汞蒸气及含汞废水具有无色 无臭 无味 无刺激性的特点 不易被人察觉 对人体的危害较大 汞中毒症状 急性中毒 头痛 呕吐 腹泻 咳嗽及吞咽时疼痛 1 2天后出现齿龈炎 口腔粘膜炎 喉头水肿及血色素降低慢性中毒 腹泻 口腔膜经常溃疡 消化不良 眼脸颤动 舌头哆嗦 头痛 软弱无力 易怒 尿汞等 我国汞的排放标准 1气体中允许排放的含汞量极限浓度为0 01 0 02mg m3 排放的工业废水中汞及其化合物的最高允许浓度为0 05mg L 预防措施 1 装汞容器应密封 严禁汞蒸气外逸 混汞操作时应穿戴防护用具 避免汞与皮肤直接接触 有汞场所严禁存放食物 禁止吸烟和进食 2 混汞车间和蒸汞室应有良好的通风 汞膏的洗涤 压滤及蒸汞作业应在通风橱中进行 3