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矿样准备和试验方法

2020-04-16 09:5813310
 为了确定某种金矿石是否适合堆浸以及堆浸时采用的主要技术参数,并由此可能获 得的堆浸提金的经济效益等一系列问题,均需经过堆浸试验。
根据所处理的金矿床的储量和堆浸场的规模,试验的规模也不同。
通常堆浸试验可 分为:(1)滚瓶(氤化)试验;(2)小型柱浸试验;(3)扩大试验,可釆用大型柱浸或 现场小型堆浸;(4)半工业试验。
由于矿石堆浸时粒度较粗,因此试验时矿石粒度也比较粗。为了样品具有代表性, 其数量应符合经验公式:
Q = Kd2
式中: Q——试样的最小重量,kg;
d 试样的最大颗粒直径,mm;
K 经验系数,当矿石中金颗粒小于0.1mm时,K为0.2; 0.1 -0.6mm时,K0.4;大于 0.6mm 时,K 为 0.8~1.0。
另外,浸出结束后尚需对浸渣筛分,测定不同粒级中金的残留量,以此判断是否需
要对矿石进行细磨以解离金,因此即使小型试验矿样用量也较多(见表5-l-14)o
表5
-1-14 金矿堆浸试验所需矿样重量
序号
试验名称
样品重量
1
可浸性试验(滚瓶法)
50~ 200kg
2
小型柱式渗滤浸出
1 ~4t
3
扩大的柱浸试验
20 ~ 50t
4
堆浸半工业试验
200 ~ 4000t
1. 滚瓶试验
矿石破碎到6 - 10mm,每次取样20 - 80kg进行试验。试验条件通常为:加水,使矿样重量占40% -50%;加石灰调pH为9.5 - 11.0;再加入较浓的氤化钠溶液。然后 在滚筒机上滚动进行氤化浸出,中间定时取溶液样分析溶氧量、CN-及Au浓度,并测 定pH。一般浸出72h即可结束。该试验可以相当迅速地提供矿石的可浸性数据:金的 浸出率、浸出速度及试剂耗量等。试验结果好,表明该矿石适合堆浸。值得注意的是, 在这种试验过程中,矿粒之间存在一定的磨蚀,产生一些微粒,促进金组分的暴露,这 种情况在堆浸中是没有的,所以滚瓶试验的金浸出率可能偏高。
2. 小型柱浸试验
小型柱浸试验按试验所用的渗滤柱大小,可分为小型柱和较大型柱两种,以便以破 碎至不同粒级的矿石进行柱式渗滤浸出。柱浸试验是确定金、银提取工艺和最佳参数的 基本依据,包括矿石粒度、试剂浓度、布液强度、堆高和金、银浸出率等参数。在试验 中首先应测定极限喷淋强度,它是指在单位时间内、单位横截面积上所能通过的浸出剂 的最大体积量,工业上常用的单位是n?/ ( m2 • h );在试验中也有用L/ ( m2 , min )表示 的。该值的大小与矿堆的空隙度有关,测定极限喷淋强度时,必须在矿石达到饱和容水 率后进行,即宜在柱内矿石经碱处理后氤化浸出的最初几天内完成。许多试验表明,饱 和容水率高的矿石,当其未达饱和容水率前,渗透性良好;达饱和容水率后,渗透性明 显恶化。试验时,首先在一较低的喷淋强度下喷淋一段时间,若未发现料层表面有积 水,则逐步增加喷淋强度(在每一喷淋强度下均需保持一段时间),直到矿柱表面有积 水为止,相应于这时的喷淋强度即为极限喷淋强度。矿石的渗透性好,极限喷淋强度值 也高。对一种矿石要选择一个适当高的喷淋强度进行其他的条件试验。
浸出柱的直径应为矿石粒径的6倍以上,使柱的壁效应减至最小;柱高至少应为其 直径的5倍以上,使浸出液流能在柱内均匀分布。推荐柱内矿层高度接近于实际矿堆的 高度,且矿层的高径比不应太小,否则有可能增加结垢的危险性。
小型柱直径为100 ~ 300mm»高2 ~ 5m;试验用矿石粒度为3 ~ 30mm,装矿样量为 25 ~ 250kg。较大柱的直径为600 - 1000mm,高4 ~ 6m,试验的矿石粒度可达30 ~ 50mm, 装入的矿样重达t级。试验时间均在60d左右。
试验时可将矿石与上述试验确定的石灰量充分混合后,松散装入柱中,或者矿样直 接装柱后先用石灰水溶液(pH为12)洗涤柱内矿石直至底部流出液pH为9.5 ~ 11。
浸出时以喷淋一段时间、停喷一段时间的方式将浓度为0.05% ~0.1%NaCN溶液 (pH为9.5 ~ 11)喷洒在柱内的矿层上,喷淋强度为0.1~0.2L/ (m'min)(相当于空塔 线速度为6~12mm/h),收集流出液并定时取样分析。浸出试验结束后,用新鲜水洗矿, 浸渣测定金品位,必要时作粒级筛析后测定金品位。当试样中粘土和细粒物料含量过高 (如20%),则需对这种粘土和细物料预先制粒后再进行柱浸。确定堆浸的矿石粒度是本试验的关键,常用的方法有两种。
(1) 首先选用较粗的矿石粒度(如50 - 20mm)在较粗的柱中进行试验,浸出结束 后对浸渣进行粒度筛分及测定金品位,这样可以初步确定堆浸矿石的较佳粒度。然后按 此粒度准备矿石再进行试验,再对浸渣作筛析和测定金品位,这样来验证所确定的矿石 粒度是否合适。一般这样的试验方法仅需两次即可确定堆浸矿石的适宜粒度,但总的试 验时间较长。
(2) 准备4~6种不同粒级的矿样同时分别在4~6个较大柱中进行浸出,结束后同 样对每个浸渣进行粒级筛分和测定金品位,从中可以选出最佳的矿石堆浸粒度。该法与 上述第一法相比,总的试验时间节省了一半,但费用多2~3倍。为了充氧,在喷淋浸 出过程中,要停喷数次,每次停4~8h。总的浸出时间应减去这些停喷时间。
3. 堆浸中试
堆浸中试是工业堆浸前的关键性试验,其目的是对已选择的堆浸工艺流程进行验 证,同时培训操作人员,中试结果主要是为堆浸工程提供设计依据。中试的常用方法有 两种:①大型柱浸试验;②自然堆放堆浸试验。
(1) 大型柱浸试验
釆用与工业筑堆高度相同的大直径柱进行浸出,该法适用于中型矿山。其优点是经 济,因为矿石用量少;场地准备及挖掘量小;所需辅助设备和材料也少;过程容易控 制;人员少;数据一般较可靠;试验设备可重复使用等。缺点是不可能得到矿堆稳定性 和矿堆局部堵塞等情况。
(2) 自然堆放堆浸试验
釆用矿样筑堆进行中试,对大型矿床,建大型堆浸工程需釆用此法进行中试,这时 堆浸的规模不小于5000t,因为矿石量过少,矿堆较小时,很多矿石处在矿堆的斜坡上, 在浸出时这部分矿石的浸出率没有平台部分高。另外,中试的矿堆高度应与设计的今后 工业矿堆同高。如果将来工业上釆用多层堆浸时,应模拟第一层的堆浸。该法的优点 是。
(1) 矿样量大,代表性好;
(2) 接近工业生产的条件;
(3) 能够较准确测定金的实际回收率、浸出速度和药剂耗量;
(4) 能够了解到有关矿堆稳定性、堵塞情况和矿泥迁移等;
(5) 能得到较准确而全面的设计数据。
该法的缺点是:费用很高。这主要是因为需要大量的矿石造成的。为此釆矿和矿石 加工、修筑堆浸场和贮液池、安装较大的浸出剂的供给系统及浸出液中金的回收系统、浸后废矿堆的环境保护处理等工作量均相应增大。

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