2025-02-26 來源:鑫海礦裝 (51次瀏覽)
上一篇文章中我們介紹了金礦選礦技術(shù)的內(nèi)容,本文我們接著介紹金的預(yù)處理。金礦預(yù)處理是在提取金之前,采用物理、化學(xué)、生物等方法對金礦進(jìn)行處理的過程,目的是使金礦物與其他雜質(zhì)更好地分離,提高金的浸出率,同時降低后續(xù)提取工藝的難度和成本,減少雜質(zhì)對提取過程的干擾及對環(huán)境的污染。文本主要圍繞金礦預(yù)處理技術(shù)、常用藥劑及預(yù)處理過程中常見的問題三方面進(jìn)行介紹。
常見的金礦預(yù)處理技術(shù)有細(xì)菌預(yù)氧化、焙燒氧化和化學(xué)氧化三種。
細(xì)菌預(yù)氧化是利用微生物對難處理金礦進(jìn)行預(yù)處理的技術(shù),主要依靠氧化鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌等微生物。這些微生物能夠氧化礦石中的硫化物、砷化物等,破壞包裹金的礦物結(jié)構(gòu),使金暴露出來,從而顯著提高金的回收率。
在細(xì)菌預(yù)氧化過程中,微生物通過吸附在礦石表面,利用自身的代謝活動將硫化物氧化為硫酸鹽,將砷化物氧化為砷酸鹽。這個過程不僅能夠去除礦石中的有害雜質(zhì),還能在礦石表面形成多孔結(jié)構(gòu),增加金與浸出劑的接觸面積,提高金的浸出效率。
細(xì)菌預(yù)氧化具有環(huán)保、選擇性好等優(yōu)點。與傳統(tǒng)的化學(xué)氧化方法相比,它不需要使用大量的化學(xué)試劑,減少了對環(huán)境的污染。微生物對硫化物和砷化物具有較高的選擇性,能夠在不影響金礦物的前提下,有效氧化有害雜質(zhì)。但細(xì)菌預(yù)氧化也存在一些問題,微生物的生長需要特定的環(huán)境條件,如適宜的溫度、pH值和營養(yǎng)物質(zhì)等,對生產(chǎn)設(shè)備和操作要求較高。細(xì)菌預(yù)氧化的周期相對較長,會影響生產(chǎn)效率。
焙燒氧化是通過高溫焙燒去除礦石中的雜質(zhì),提高金浸出率的預(yù)處理方法。在高溫條件下,礦石中的硫化物、砷化物等雜質(zhì)被氧化分解,包裹金的礦物結(jié)構(gòu)被破壞,使金更容易與浸出劑接觸。
焙燒氧化預(yù)處理的優(yōu)點是能夠有效去除礦石中的硫、砷等有害雜質(zhì),提高金的浸出率。對于含硫、砷較高的難處理金礦,焙燒氧化可以顯著改善礦石的可浸性。但焙燒氧化也存在一些缺點,焙燒過程需要消耗大量的能源,成本較高。在焙燒過程中會產(chǎn)生大量的有害氣體,如二氧化硫、砷氧化物等,對環(huán)境造成嚴(yán)重污染,需要配備復(fù)雜的尾氣處理設(shè)備。
化學(xué)氧化是使用化學(xué)試劑氧化礦石中的硫化物,提高金浸出效率的預(yù)處理方法。常用的化學(xué)試劑有高錳酸鉀、過氧化氫、次氯酸鈉等強(qiáng)氧化劑。這些試劑能夠在一定條件下將礦石中的硫化物氧化,使金暴露出來,從而提高金的浸出效果。
化學(xué)氧化法具有反應(yīng)速度快、氧化效果好等優(yōu)點。與細(xì)菌預(yù)氧化相比,化學(xué)氧化不受微生物生長條件的限制,能夠在較短的時間內(nèi)完成氧化過程。但化學(xué)氧化法也存在一些問題,化學(xué)試劑的成本較高,會增加生產(chǎn)成本。化學(xué)氧化過程中會產(chǎn)生大量的化學(xué)廢棄物,對環(huán)境造成一定的污染,需要進(jìn)行妥善處理。
金礦預(yù)處理是提高金提取效率的重要環(huán)節(jié),常用的化學(xué)藥劑依據(jù)其作用原理和用途,可分為氧化藥劑、調(diào)整藥劑、浸出藥劑等幾類。
氧氣和空氣:是常見且成本較低的氧化劑,在焙燒和加壓氧化等預(yù)處理工藝中廣泛應(yīng)用。在焙燒含硫金礦時,空氣中的氧氣能與硫化物發(fā)生反應(yīng),將其氧化成二氧化硫,使包裹金的硫化物結(jié)構(gòu)被破壞,從而讓金暴露出來,便于后續(xù)提取。
過氧化氫:具有強(qiáng)氧化性,在常溫下即可分解產(chǎn)生氧氣,能快速氧化金礦中的某些還原性物質(zhì)。它常用于化學(xué)氧化預(yù)處理,尤其適用于處理一些含砷、硫等雜質(zhì)的金礦,可將砷氧化成砷酸鹽、硫氧化成硫酸鹽,提高金的浸出率。而且反應(yīng)后產(chǎn)物為水,對環(huán)境相對友好。
高錳酸鉀:是一種強(qiáng)氧化劑,其氧化能力受溶液酸堿度影響。在酸性、中性或堿性條件下都能發(fā)揮氧化作用,但氧化產(chǎn)物有所不同。在金礦預(yù)處理中,高錳酸鉀能有效氧化金礦中的硫化物和有機(jī)物,改善金的浸出條件。不過其成本相對較高,使用后會產(chǎn)生錳的化合物等副產(chǎn)物。
氯系氧化劑:包括氯氣、次氯酸鈉、二氧化氯等。氯氣是一種強(qiáng)氧化劑,可在水溶液中形成具有強(qiáng)氧化性的次氯酸等物質(zhì),能氧化金礦中的多種物質(zhì)。次氯酸鈉穩(wěn)定性較好,易于儲存和使用,在金礦預(yù)處理中常用于氧化破壞碳質(zhì)物的活性,減少其對金的吸附,提高金的浸出效果。二氧化氯具有高效、快速的氧化性能,且不會產(chǎn)生有機(jī)氯化物等有害物質(zhì),對環(huán)境較為友好。
酸類:硫酸、鹽酸等是常用的酸類調(diào)整劑。硫酸在金礦預(yù)處理中應(yīng)用廣泛,可用于調(diào)節(jié)礦漿的酸堿度,使礦漿呈酸性環(huán)境,有利于某些氧化反應(yīng)的進(jìn)行。在生物氧化預(yù)處理中,硫酸可維持微生物生長所需的酸性環(huán)境;鹽酸也可用于調(diào)節(jié)酸堿度,同時還能溶解部分金屬氧化物和碳酸鹽等雜質(zhì),提高金的暴露程度。
堿類:氫氧化鈉、氫氧化鈣等是常見的堿類調(diào)整劑。氫氧化鈉常用于調(diào)節(jié)礦漿的堿性,在堿性條件下,一些金屬離子會形成沉淀而被去除,同時也有利于某些氧化反應(yīng)的進(jìn)行。氫氧化鈣價格相對較低,在金礦預(yù)處理中常用于調(diào)節(jié)礦漿的pH值和沉淀重金屬離子,還可作為凝聚劑,促進(jìn)礦漿中顆粒的凝聚和沉降。
鹽類:如硫化鈉,它在金礦預(yù)處理中可作為調(diào)整劑和活化劑。硫化鈉能與金礦中的某些金屬離子反應(yīng),生成金屬硫化物沉淀,從而去除雜質(zhì)。同時,它還能活化一些被抑制的金礦物,提高其浮選活性。
氰化物:氰化鈉、氰化鉀等是傳統(tǒng)且應(yīng)用廣泛的金浸出藥劑。在有氧條件下,氰化物能與金反應(yīng)形成穩(wěn)定的金氰絡(luò)合物,使金溶解進(jìn)入溶液。然而,氰化物具有劇毒,對環(huán)境和人體健康危害極大,使用時需要嚴(yán)格的安全措施和環(huán)保處理。
硫脲:是一種重要的非氰浸出劑,在酸性條件下能與金形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,實現(xiàn)金的溶解。硫脲浸出法具有浸出速度快、毒性相對較低等優(yōu)點,適用于處理某些難選金礦,尤其是含碳質(zhì)物的金礦。
硫代硫酸鹽:如硫代硫酸鈉,在堿性條件下能與金反應(yīng)形成金硫代硫酸鹽絡(luò)合物,達(dá)到浸出金的目的。硫代硫酸鹽浸出法具有環(huán)保、對設(shè)備腐蝕性小等優(yōu)點,是一種有發(fā)展前景的非氰浸出技術(shù)。
金礦預(yù)處理的目的是提升金的提取效率,但在實際操作中會面臨多種難題,涵蓋環(huán)境污染、成本控制、工藝適配性等方面,這些問題制約著金礦預(yù)處理的效果和經(jīng)濟(jì)效益。
在焙燒預(yù)處理時,含硫、砷的金礦經(jīng)高溫焙燒會釋放大量二氧化硫、砷氧化物等有害氣體。這些氣體會形成酸雨,破壞生態(tài)平衡,危害人體健康。化學(xué)氧化預(yù)處理使用的強(qiáng)氧化劑(如高錳酸鉀、過氧化氫等),若使用不當(dāng)或后續(xù)處理不徹底,會殘留在尾礦或廢水中,污染土壤和水體。生物氧化預(yù)處理過程中,微生物代謝可能產(chǎn)生酸性廢水,若處理不善,會造成周邊水體和土壤的酸化,影響生態(tài)環(huán)境。
物理預(yù)處理中的磨礦環(huán)節(jié),為使金礦物充分解離,需消耗大量電能,設(shè)備磨損也快,導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加?;瘜W(xué)預(yù)處理所用的化學(xué)試劑價格昂貴,如氰化浸出法中的氰化物,不僅購買成本高,運輸和儲存也需高額費用。生物氧化預(yù)處理的微生物培養(yǎng)需要特定營養(yǎng)物質(zhì)和適宜環(huán)境,設(shè)備和維護(hù)成本高,且處理周期長,資金回籠慢。
不同金礦的成分和結(jié)構(gòu)差異大,單一預(yù)處理工藝難以適應(yīng)所有金礦。如某金礦含碳質(zhì)物和硫化物,僅用焙燒法難以同時解決碳和硫化物的干擾。預(yù)處理工藝對設(shè)備要求不同,部分工藝需要耐高溫、高壓的特殊設(shè)備。若設(shè)備選擇不當(dāng)或質(zhì)量不佳,不僅影響預(yù)處理效果,還存在安全隱患。
本文著重介紹了金礦預(yù)處理技術(shù)、藥劑及常見問題三個方面,在實際選礦廠中,金預(yù)處理技術(shù)如何確定和選擇,需根據(jù)金礦石性質(zhì)而定,應(yīng)先進(jìn)行科學(xué)試驗分析,結(jié)合實際情況設(shè)計出適合的金礦預(yù)處理方法,以提高金的回收率。
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