硫腿提金时,一般采用硫脈酸性液作浸出剂,常用硫酸调节介质pH值。提高介质酸度可以提高硫脈的稳定性和溶液中硫脈的游离浓度。介质酸度与硫脈浓度有关,一般介质酸度应随硫脈浓度的提高而增大。理论计算与试验研究表明,在常用硫脈用量条件下,介质pH值以1~1.5为宜。介质酸度过高,会增加杂质矿物的酸溶量,导致增大硫腿用量和降低金的浸出率。
由于硫脈浸金须在酸性介质中进行,矿物组成对硫脈和硫酸用量影响较大。原料中酸溶物(铁粉、碳酸盐、有色金属氧化物等)及还原性组分含量高时,会增加硫酸和氧化剂的消耗量,也可消耗部分硫腿。因此,硫腿提金工艺不宜直接用于处理碳酸盐含量高的矿物原料及有色金属氧化物和钙、镁含量高的焙砂。否则,硫酸耗量大,生成大量的硫酸钙,结钙严重,甚至堵塞管道影响正常操作。直接浸出含有色金属氧化物的焙砂时,导致有色金属氧化物的大量酸溶,生成大量的金属硫脉络合物,增加硫腿用量和降低金的浸出率。此外,硫腿提金工艺也不宜用于处理混汞尾矿,因混汞尾矿中不可避免地会残留少量的游离金属汞,硫腿浸出时生成汞硫脉络合物,大量消耗硫腿,甚至可使硫腿浸出失败。因此,含金原料的矿物组成是关系硫腿提金能否成功的决定因素。试验研究表明,通常有害于氤化提金的锦、碑、铜、铁等硫化物对硫腿浸金的有害影响小,可直接从含锦、碑、铜、铁硫化物的矿物原料中进行硫腿提金。
矿物原料中金的嵌布粒度和赋存状态是硫腿提金成败的关键因素之一。硫腿酸性液浸金时一般不破坏金的载体矿物,只能浸出单体金和连生体中的暴露金,无法浸出连生体中的包裹金。当原料中的金呈自然金存在,且主要呈细粒金形态存在时,将矿石磨至一定的细度,可使原料中的自然金呈单体或连生体的暴露金形态存在,硫腿浸出时可获得较高的金浸出率。若原料中的金呈微粒或显微粒自然金形态存在时,在目前选厂通常的磨矿细度下,磨矿产品中主要呈连生体包裹金形态存在,此时直接进行硫腿浸金很难获得较高的金浸出率。此时须预先用焙烧、热压氧化浸出或细菌浸出等方法破坏金的载体矿物,使金料暴露后才能用硫腿提金。
磨矿粒度主要取决于金的嵌布粒度。磨矿的主要目的是使原料中金粒单体解离和暴露,以使自然金粒能与浸出剂溶液接触。磨矿粒度还与提金工艺有关,渗滤浸金时的磨矿粒度较粗,有时磨矿产物须进行分级,粗砂部分用渗滤浸出,矿泥部分用搅拌浸出。搅拌浸出时的磨矿粒度较细,鉴于原料的自然金呈细粒及微粒形态嵌布于载体矿物中,浸金时的磨矿粒度常以小于0.041毫米或小于0.038毫米的百分数表示。搅拌浸出时,矿物原料必须细磨,此时因衬板、钢球磨损混入矿浆中的金属铁粉量较大,此部分金属铁粉对硫腿提金的有害影响不可忽视。金属铁粉可使已溶金产生置换沉积降低金的浸出率。因此,硫腿提金时再磨机的衬板、钢球须用耐磨材料或非铁材料,以尽量减少磨矿时进入矿浆中的金属铁粉量。用普通球磨机再磨时,再磨矿浆应先除铁粉后再进行硫腿浸出,以降低铁粉的有害影响。
硫腿浸金时需添加一定量的氧化剂,从还原电位和经济方面考虑,常用的氧化剂为过氧化氢、空气、高价铁盐、二氧化镒及二硫甲昧。使用时各种氧化剂的用量不一,目的是使矿浆液相维持一定值的氧化还原电位,超过此值,硫腿将大量氧化分解而失效。试验表明,釆用漂白粉、高镒酸钾、重铭酸钾等强氧化剂时,金的浸出率低,硫脈酸性液中很快出现元素硫沉淀。金矿物原料中含有大量杂质矿物,硫腿浸金过程中不可避免・439・
地会有部分酸溶铁等杂质进入溶液中,只要溶液中维持一定量的溶解氧浓度,溶液中的亚铁离子可不断氧化为高价铁离子。因此,用硫腿酸性液浸出含金矿物原料时,一般只需向矿浆中鼓入足够量的空气或添加少量的高价铁盐即可满足浸出过程对氧化剂的要求。与割化浸出相比,硫腿浸出时氧化剂浓度的调节较灵活方便,可釆用较高的氧化剂浓度,因而可采用较高的硫腿浓度,以提高金的浸出速度。
硫脉是硫脉提金的浸出剂,其本身为有机络合剂,在酸性液中可与许多金属阳离子生成络阳离子。某些金属硫服络阳离子的解离常数(pK值)列于表5-3-3中。从表中数据可知,除汞硫脉络阳离子比金硫服络阳离子稳定外,其他金属硫脉络阳离子的稳定性比金硫服络阳离子小,但其中铜、制硫服络阳离子的pK值较大。因此,釆用硫服酸性液浸金具有较高的选择性,但金硫服络阳离子的稳定性比金氤络阴离子的稳定性小,故在热力学方面氤化浸金比硫腿浸金有利。硫腿酸性液浸金时,原料中的有色金属氧化物(如铜、跳等)会酸溶,溶液中的铜、制等金属离子将与硫服络合为络阳离子,会降低硫服浸金效率和增加硫服用量。此时宜用分段浸出法处理,先用稀酸浸出除铜、锡,浸渣洗涤后再用硫服酸性液从酸浸渣中提金。从含金矿物原料中进行硫服提金时,金的浸出率一般随硫服用量的增加而提高,但有适宜值,超过此适宜值时,硫腿用量的增加对金浸出率的影响极微。硫服用量的适宜值与矿物原料的矿物组成、化学组成、浸出工艺条件、氧化剂类型及其用量等因素有关,常波动于每吨原料几千克至几十千克。
表5-3-3某些金属硫服络阳离子的解离常数(pK值)
络阳离子
|
Au(SCN2H4);
|
Ag(SCN2H4)3+
|
Cu(scn2h4)4
|
Cu(scn2h4)3+
|
pK值
|
22.10
|
13.60
|
15.40
|
12.82
|
络阳离子
|
Cd(SCN2H4)6+
|
Hg(SCN2H4)^+
|
Hg(SCN2H4)^+
|
Pb(scn2h4)^+
|
pK值
|
2.12
|
26.30
|
21.90
|
1.77
|
络阳离子
|
Bi(SCN2H4)^+
|
Bi(SON2H4)^+
|
||
pK值
|
11.94
|
1.19
|
浸出矿浆的液固比影响硫服用量和矿浆的粘度。提高浸出矿浆的液固比,可降低矿浆的粘度,有利于药剂扩散、矿浆搅拌、输送及固液分离。当其他条件相同时,矿浆液固比大可获得较高的金浸出率。当药剂的剩余浓度相同时,浸出药剂耗量将随浸出矿浆液固比的提高而增大。浸液中金含量将随浸出液固比的提高而下降,将增大后续工序的处理液量。但浸出矿浆液固比也不宜过小,否则将给操作造成一定的困难。浸出矿浆的液固比还与浸出工艺有关。
硫脈酸性液搅拌浸金时的搅拌强度较弱。由于浸出过程釆用液态氧化剂,浸出时搅拌的吸气作用对金浸出率的影响较小。此时搅拌的主要目的是防止矿粒沉降和减小扩散层厚度、增大扩散系数。因此,硫脈酸性液浸金搅拌槽的搅拌强度常较気化浸金搅拌槽的搅拌强度低。
硫脈浸金速度随浸出温度的上升而提高。但硫脈酸性液的热稳定性较小,故浸出矿浆的温度不宜超过55^0硫脈酸性液浸金一般均在室温或约40T的条件下进行。含金矿物原料磨细后,一般先将硫酸及液态氧化剂加入矿浆中调节矿浆的酸度和氧化还原电位,然后才加入硫腿,以防止硫腿产生热分解和自然分解。
硫脈浸金速度较高,金浸出率随浸出时间的增加而增加,硫脈浸金时间比氤化浸金时间短得多。硫腿浸金时间常小于10小时,而氤化浸金时间常大于24小时。硫腿浸金时间除与浸出条件有关外,还与浸金工艺有关。一步法工艺(如CIP、CIL、RIP工艺)与二步法(CCD工艺)比较可强化浸出过程,可显著缩短浸出时间。
硫服酸性液提金同样可釆用渗浸法和搅浸法。搅拌浸出时可釆用传统的逆流洗涤置换沉积工艺(CCD工艺)和一步法工艺(如炭浆、炭浸、树脂矿浆工艺等)。釆用一步法工艺时,矿浆液相中的已溶金含量始终维持在最低值,可加速浸金过程。当其他条件相同时,一步法工艺比二步法工艺的金浸出率高,浸出时间短。
免责声明:矿库网文章内容来源于网络,为了传递信息,我们转载部分内容,尊重原作者的版权。所有转载文章仅用于学习和交流之目的,并非商业用途。如有侵权,请及时联系我们删除。感谢您的理解与支持。