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第七章化学选矿试验

第七章化学选矿试验

第一节概述

我国有色金属等资源中,有许多难于用现有的物理选矿方法单独进行处理,如低品位难选氧化矿和混合铜矿、难选含铜铁矿、主要含硅孔雀石的锡矿砂尾矿、含镍钴的共生矿、铜钴矿、含铀铜矿、红土镍矿以及深海锰结核等。

由干这些矿产嵌布粒度细、品位低、矿物之间赋存状态复杂,因而难于用物理选矿方法达到矿物完全分离和富集的目的。

采用物理选矿与化学选矿联合或单一化学选矿方法有可能使这些资源得到充分合理的利用。

化学选矿主要应用在以下几个方面:

提高精矿品位;减少精矿杂质;处理物理、化学性质相近的中间产品;处理尾矿或选矿厂老尾矿;与物理选矿方法联合或单独处理,单用物理方法难以处理的各种原料。

第二节焙烧试验

焙烧试验一般是难选矿物化学处理的重要步骤,目的是矿石中某些组分在一定的气氛下加热到一定温度发生化学变化,为后续的物理选矿或浸出作业创造必要的条件,达到有用组分与无用组分分离的目的。

焙烧试验包括还原焙烧、氯化焙烧、硫酸化焙烧、硫化焙烧和挥发焙烧等。

实验室焙烧试验目的在于确定采用焙烧的可能性,焙烧工艺条件只是确定一个大致的范围,最后确定尚需进行连续性试验,中间试验和工业试验。

实验室焙烧试验一般是在实验室型的焙烧炉中进行的。

常用设备有管炉、坩埚炉、马弗炉、实验室型竖炉,实验室型转炉和实验室型沸腾炉等。

炉型的选择,一般根据试验要求的深度和矿行的性质(主要是粒度)决定。

影响焙烧效果最重要的因素是:

温度、气氛、粒度、时间、添加剂的种类和用量、空气过剩系数等。

这些闪素的控制与所采用的方法有关。

采用焙烧的可能性,不单纯取决于物料的性质,同时还必须考虑采用该种办法的现实性和可能性。

有的力法在很大程度上取决于本地区具体技术经济地理条件。

一、实验窒磁化焙烧试验

弱磁性铁矿石(或锰矿石),在条件(如建厂地区的煤气供应、燃料供应、基本建设投资以及建厂规模)许可时采用磁化焙烧一磁选法处理。

特别对于嵌布粒度极细,矿石结构、构造较复杂的鲕状铁矿石,在目前条件下,磁化焙烧一磁选是较要的处理办法。

根抛焙烧气氛的不同,铁矿石的磁化焙烧可分为还原焙烧、中性焙烧(也称焙解或煅烧)和氧化焙烧。

还原焙烧适于于赤铁矿和褐铁矿,中性焙烧适用于菱铁矿,氧化焙烧适用下黄铁矿。

还原焙烧是在还原剂(C、C0和H2等)存在条件下把矿石加热到适当温度(550~750),此时赤铁矿和褐铁矿被还原为磁铁矿。

中性焙烧是矿石在不通空气或通入少量空气的条件下,加热到一定温度(300~400),菱铁矿被分解成磁铁矿。

氧化焙烧是在通入适量空气的条件下焙烧黄铁矿,使黄铁矿变成磁铁矿。

(一)还原焙烧试验装置和操怍

在实验室管式焙烧炉中用煤气作还原剂进行磁化焙烧的装置如图7-l所示。

试验时试料粒度3~0mm,试料重量10~20g。

将试样装在瓷舟中送入反应瓷管内,瓷管两端用插有玻璃管的胶塞塞紧,使一端作为煤气和氮气入口,另一端扣煤气灯联接。

然后,往瓷管中通入氮气:

驱除瓷管中的空气。

焙烧炉接上电源对炉子进行预热,用变阻器或自动控温器控制炉温到规定的温废,切断氮气,通入一定流量的煤气,开始记录还原时间。

此时注意立即点燃煤气灯,以烧掉多余的煤气。

焙烧过程中应控制炉温恒定,还原到所需时间后,切断煤气,停止加热,改通氮气冷却到200℃以下(或将瓷舟移入充氮的密封容器中,水淬冷却),取出焙烧矿,冷却至室温,然后将焙烧好的试样送去进行磁选试验(一般用磁选管磁选),必要时可取样送化学分析。

没有氮气时,可直接用水淬冷却试样。

用固体还原剂(煤粉、炭粉等)时,还原剂粒度一般小于试料粒度,如还原时问长,可粗些,反之则细些,但也不能太细,否则很快燃烧完,还原不充分。

试验时,需将还原剂粉末同试样混匀后,直接装到瓷管或瓷舟中,送入管状电炉或马弗炉内进行焙烧。

图7一l还原焙烧装置

l一氯化钙干燥管,2一压力计,3一气体流量计,4一反应瓷管,5一管状电炉,6一热电偶,7一高温表,8一煤气灯

图7—2实验室沸腾焙烧装置

l一加热管,2—沸腾焙烧器,3一加热器,4一锥形气体分布板,5一加料管,6一铬一铝热电偶,7一料层,8一毫伏计,9一温度控制箱,10一焙烧冷却器,11一u形测压管,12一转子流量计,13一煤气管,14一排气管,15一排气管

当要求做磁选机单元试验时,需较多的焙烧矿量,可用较大型的管状电炉,如瓷管直径为100mm,一次可焙烧500~1000g试样。

对于粉状物料的焙烧,要求物料与气相充分接触,也可用实验室型沸腾焙烧炉,其装置如图7—2所示。

矿样经破碎后筛分成3~2、2~l和l~0mm,各粒级物料分别进行条件试验。

每次试验加矿量为30~20g,通入直流电,升高炉温,待炉膛温度稳定在比还原温度高5℃左右时,通过加料管5均匀缓慢连续地向炉内加料。

矿样加入沸腾床后开始记录时间、温度和系统的压差。

矿粉加入后因吸热使炉内温度下降,但由于矿量很少,矿粉较细,炉内换热很快,冷矿加入后约1min左右,炉温可以回升到反应温度。

控制焙烧需要的温度条件下恒温进行还原。

达到预定的焙烧时间后,切断煤气,按下分布板的拉杆,分布板锥面离开焙烧器时,矿粉即下落至装有冷水的接矿容器中淬冷,冷却后的焙烧矿粉,从容器中取出,烘干,取样,分析。

TFe和FeO以计算还原度,并进行磁选管选分,用以判断焙烧效果。

(二)还原焙烧试验的内容和注意事项

还原焙烧试验主要考查还原剂的种类和用量、焙烧温度和时间。

焙烧温度和焙烧时间是相互关联的一对因素。

焙烧温度低时,加热时间要长,还原反应速度慢,还原剂用量增加,温度过低时则不能保证焙烧矿的质量。

温度过高时容易产生过还原,使焙烧矿磁性变弱。

试样还原时不仅与焙烧温度有关,还取决于试样粒度大小、矿石性质、还原剂成分等,因而必须通过试验考查确定焙烧条件。

实验室还原焙烧试验结果,可以说明这种铁矿石还原焙烧的可能性及指标,所得到的适宜焙烧条件可供工业焙烧炉设计参考。

影响还原焙烧的闪素很多,如炉型结构、矿石粒度、热工制度等。

小型试验与大型试验往往有较大差距,在实验室条件下,只能对温度、时间、还原剂种类和用量这几个主要因素进行试验。

实验室焙烧试验结束后,必须进行扩大试验,将来生产上准备采用何种炉型结构,扩大试验就需准备任同样炉型结构上进行。

如工业生产决定采用竖炉焙烧,且矿石性质与现有生产选厂相近,则可将试样装入特制金属笼中,直接利用现有生产竖炉,进行投笼试验。

如采用回转窑,则通常需先在半工业型回转窑中试验,再逐步扩大到采用工业型设备,在炉型结构、热工制度等方面,均须注意模拟关系。

还原焙烧试验时需注意如下事项:

(1)焙烧矿样必须放在炉内恒温区;

(2)热电偶热端应放在恒温区;(3)经常检查瓷管,如坏了漏气,必须马上更换;(4)如矿样含结晶水高,应先预热,去掉水份,使物料较疏松有利于还原。

(三)还原焙烧矿质量检查

根据试验研究的任务不同,检查方法也不同。

一般实验室焙烧试验可取样化学分析计算还原度,并做磁选管或磁选机单元试验进行检查。

只有扩大试验时,才必须做连续试验或流程试验。

(1)计算还原度

式中R——还原度(%);

WFeO——焙烧矿中FeO含量(%);

WFe——焙烧矿全铁含量(%)。

在还原焙烧的情况下,当矿石中的Fe2O3全部还原为FeO时,焙烧矿的磁性最强。

由于Fe3O4系一个分子的Fe2O3与一个分子的FeO结合而成,故当全部还原时,矿石中的Fe2O3与FeO之分子数量相等,此时的还原度为:

在理想还原焙烧的情况下,焙烧矿的还原度为42.8%,这时还原焙烧效果最好。

如R值大干42.8%,说明矿石过还原,小于42.8%则欠还原。

无论是过还原还是欠还原,矿石的磁性均降低。

实际上,由于矿石组成的复杂性和焙烧过程中矿石成分变化上的不均匀性,将导致用还原度表示焙烧矿的磁化焙烧效果并不很确切,最佳还原度也并不是任何情况下都等于或接近42.8%。

因而还原度只能用作判断磁化焙烧效果的初步判据,最终还须直接根据焙烧矿的磁选效果判断。

鞍钢烧结总厂根据它所处理矿石的性质和所采用的焙烧条件,结合经验和试验,确定其最好还原度(此时焙烧矿的磁性最好,磁选回收率最高)为42~52%。

(2)用磁选管、磁性铁分析仪以及实验室型磁选机进行检查。

方法见磁性分析和磁选试验有关部分。

(3)焙烧矿石在现场可用磁铁(或永磁块等)检查磁性,或者通过磁滑轮进行检查。

磁化焙烧试验结果记录见表7一l。

磁化焙烧试验结果记录表7-l

二、氯化焙烧试验

实验室氯化焙烧试验一般采用实验室型焙烧炉。

实验室氯化焙烧试验目的主要是确定采用氯化焙烧的可能性,大致确定氯化焙烧的条件:

温度、时间、粒度、氯化剂种类和用量等。

关于氯化剂的选择,要考虑工艺过程的特点、氯化过程的反应速度和完全程度、氯化剂的来源和运输等。

目前工业上常用的氯化剂有氯气、氯化钙.氯化钠、氯化氢,此外氯化铁和氯化镁也可做氯化剂。

氯化焙烧通常分高温氯化挥发焙烧法、中温氯化焙烧法、离析法(即氯化还原焙烧法,又称金属化焙烧法)。

(1)高温氯化挥发焙烧在高温下将欲提取的金属呈氯化物挥发出来而与大量脉石分离,并于收尘器中捕集下来,然后进行湿法处理分离提取有价金属。

此法一般具有金属同收率高、富集物浓度大而数量小、便于提取的优点,但有耗热能多、对设备腐蚀性强的弱点。

(2)中温氯化焙烧在不高的温度下,将欲提取的金属转化为氯化物或硫酸盐,然后通过浸出焙砂以分离脉石,从浸出液中分离提取有价金属。

此法一般耗能不多,易于实现,但金属回收率低,富集浓度稀,体积大,回收不便,且进一步处理的设备庞大。

(3)离析法将矿石配以少量的煤(或焦炭)和食盐(或CaCI2等),在中性或弱还原性的气氛中进行焙烧,使金属生成氯化物挥发出来,并在炭粒表面上被还原成金属,金属细粒附在炭粒表面上,下一步用选矿方法或用氨浸进行分离。

这一方法适用于含铜、金、银、铅、锑、铋,锡、镍、钻等金属矿石。

此法比一般氯化冶金的方法耗用的氯化剂少,成本比较低,因此受到人们应有的重视。

例如,此法对原生泥特别多,结合铜占总铜含量的30%以上的氧化铜矿石的处理,目前还是有效的方法。

尤其是对综合回收金银而言,离析法比酸浸法优越。

它的主要缺点是,热能消耗较大,对缺乏燃料的地区来说,成本就高了。

因而究竟采用何种方法,在很大程度上则取决于有关地区的具体技术经济地理条件。

难选铜矿石的离析一浮选先将矿石破碎至一定粒度(通常小于4~5mm),然后配入食盐(用量为矿石的0.3~2%)和煤粉(或焦炭)均匀混合后一同装入坩埚内,在马弗炉或管状电炉内进行还原焙烧。

如果采用两段离析法,则先将矿石在马弗炉内预热,然后再混入煤和食盐,装在有盖瓷坩埚内,送入焙烧炉内进行离析。

焙烧温燮一般为700~800C,焙烧时间一般为20~120min,焙烧矿经水淬冷却和磨碎后(磨矿细度一般60~80%-75μm),再用通常浮选硫化矿的方法浮选,但由于铜系附着于煤粉表面,虽经磨矿,亦不会完全分离,所以捕收剂除黄药及黑药外,还要同时添加煤油。

同时矿石中伴生的金、银、铅,镍、钻、锑、钯、铋、锡等易还原的金属也在焙烧过程中离析出来一并进入精矿,在冶炼中回收。

实验室试验时给矿粒度一般为5~4mm;煤粉粒度为0.5~2mm,最好采用无烟煤或焦炭,烟煤效果较差;食盐种类和粒度对焙烧效果影响小大,其用量与脉石类型有关,脉石为硅酸盐时食盐加入量只需0.5%左右,为碳酸盐时则需1.5%左右。

最优工艺条件均须通过试验确定。

采川离析法处理各种难选铜矿石,可以获得较高的选别指标。

但是这种方法存在着成本高、技术操作复杂以及机械设备容易腐蚀(湿法收尘时)等方而的缺点。

因而实验室试验结果必须经半工业试验验证,仔细确定工艺流程、设备和工艺条件后才能用于生产。

第三节浸出试验

浸出是利用化学试剂选择性地溶解矿物原料中某些组分的工艺过程。

套用组分进入溶液,杂质和脉石等不需浸出的组分留在渣中从而达到彼此分离。

根据矿物原料的性质不同,可以预先焙烧而后浸出,也可以直接浸出。

一、浸出试验的步骤

(一)试样的采取和加工

试样的采取和加工方法与一般选矿试验样品相同。

在实验室条件下浸出试样粒度一般要求小于0.25~0.075mm,常加工至0.15mm。

在先物理选矿而后化学选矿的联合流程中,其粒度即为选矿产品的自然粒度。

(二)拟订试验方案

根据试样的产品性质,确定浸出方案。

浸出是依靠化学试剂与试样选择性地发生化合作用,使欲浸出的金属元素进入溶液中,而脉石等不需浸出的矿物留在残渣中,然后过滤洗涤,使溶液与滤液分开,达到金属分离的目的。

在浸出液中对不同性质的矿石或产品,必须选择不同化学试剂进行浸出。

根据所选择的溶剂不同,浸出可分为水浸、酸浸(如盐酸、硫酸、硝酸等)、碱浸(如氢氧化钠、碳酸钠、硫化钠和氨)等。

根据浸出压力不同,又可分为高压和常压浸出。

如以水溶性硫酸铜为主的氧化铜矿石采用常压水浸;以硅酸盐脉石为主的氧化铜矿石一般采用常压酸浸;以白云石等碳酸盐脉石为主的氧化铜矿石则采用高压氨浸。

从浸出方式不同,又可分为渗滤浸出和搅拌浸出;渗滤浸出又可分为池浸、堆浸和就地浸等。

渗滤浸出适用于浸出-—lOOmm+0.075mm粒级的物料,而搅浸出主要应用于浸出细粒和矿泥。

在什么情况下采用何种浸出方案,必须根据浸出试料性质作具体分析。

(三)条件试验

条件试验的目的是在预先试验基础上,系统地对每一个影响浸出的因素进行试验,找出得到最佳浸出率的适宜条件。

试验方法如同物理选矿方法一样,可用“一次一因素”的方法和统计学的方法。

在条件试验基础上耍进行综合验证试验。

对于组成简单的试样和有生产现场可资参考的情况下,一般往综合条件验证性试验基础上即可在生产现场进行试验。

(四)连续性试验和其它试验

对于浸出试样性质复杂和采用新设备新工艺的情况下,为保证工艺的可靠性和减少建厂后的损失,一般要进行半工业试验和工业试验。

化学处理的浸出液,在将欲浸出的金属离子或化合物分离后,分离后的溶液要返回再用。

分离后的溶液及残存在溶液中的各种离子在循环中的影响,在不同规模的试验中必须严加注意。

二、浸出试验设备和操作

(一)常压浸出设备和操作

图7-3充气搅拌式浸出玻璃容器

常压浸出是指在实验室环境的大气压力下进行浸出。

按其浸出方式不同,分为搅拌浸出和渗滤浸出。

1.搅拌浸出搅拌浸出主要用于浸出细粒和矿泥,浸出时间短,应用广泛。

搅拌浸出试验,一般是在500~1000mL的三口瓶或烧杯中进行。

有时也采用自行设计的其他形式(如充气搅拌式,见图7—3)的玻璃仪器中进行。

图7—4是SO2浸出小型试验设备连接示意图。

试样加入三口瓶中进行常压加温浸出。

为使矿浆成悬浮状态,一般采用电动搅拌器进行搅拌。

矿浆温度通过水银导电表、调压变压器、电子继电器的控制进行调节。

二氧化硫的加入量可以毛细管流量计测定,残存在废气中的二氧化硫可以通过滴定管测定,加入量减去废气中的排出量,就可得到二氧化硫与试样作用的实际牦用量。

2.渗滤浸出堆浸是在采矿场附近宽广而不透水基地上,把低品位矿石堆积10~20m高进行浸出,物料粒度100mm~0.075mm;就地浸出是在未采掘的矿床中,或在坑内开采和露天开采的废坑中用细菌浸出,即利用某些微生物及其代谢产物氧化、溶浸矿石,例如氧化铁硫仟菌和氧化硫杆菌能把黄铁矿氧化成硫酸和硫酸高铁,而硫酸和硫酸高铁是化学选矿中常用的浸矿剂(溶剂),利用这种浸矿剂就能把矿石中的一些金属如铜、铀、镍、钴、钼等溶浸出来,从中富集各种有用金属。

这些试验不限于实验室,还必须扩大到用直径600mm,高为25~30m的柱子式浸出装置上进行,在此不详述。

图7—4SO2浸出小型试验设备连接示意图

1~吸收瓶(内装5,≤Hzoz),2~碱滴定管,3一玻璃水浴’4一三口烧瓶,

5一加热器’6一电动搅拌器’7一水银导电表,8一调压变压器,9~电子继电器J10一毛细管流鬣汁J1l一缓冲瓶,12一气体冼瓶,13一气体干燥瓶,14一Soz钢简

图7—5渗滤浸出试验装置

1一高位榴,2一渗滤柱,3一收集瓶’

d一螺旋夹,5~滤纸胺I6一玻璃丝

图7—6高压釜简图

1一磁性搅抖器’2~冷却器,3一温度计-4一进气阀,

5一取样阀I6一擞拌棒,7~取样管I8一电炉J9一试样

实验室进行渗滤试验一般采用渗滤柱,渗滤柱用玻璃管或硬塑料管等做成,柱的粗细长短根据矿石量而定,处理最一般为0.5~2kg或更多。

浸出装置由高位槽l(装浸矿剂)、渗滤柱2、收集瓶3所组成(见图7—5)。

浸出剂由高位槽以一定速度(例如大干40mL/h)流下,通过柱内的矿石到收集瓶。

当高位槽的浸矿剂全部渗滤完时,则为一次循环浸出。

每批浸矿剂可以反复循环使用多次。

每更换一次浸矿剂称为一个浸出周期。

浸出结束时用水洗涤矿柱,然后将砂烘干,称重,化验。

知道了原矿和浸出液中的盒属含量,就可算出金属浸出率,并可以根据浸渣进行校核。

(二)高压浸出设备和操作

高压浸出设备是指高于实验室环境下的大气压力下进行浸出,由几个大气压至几十个大气压。

一般是往l~2L机械搅拌式电加热高压釜(见图7—6)中进行。

将试剂溶液和浸出试料同时加入釜中,上妤釜盖后,调节至必要的空气压力,开始升温,至比试验温度低10~15℃时开始搅拌,到达试验温度后,开始保持恒温浸出,待达到预定的浸出时间后,停止加热搅拌,降至要求的温度,开釜取出矿浆。

浸出试验辅助设备实验室浸出试验一般配有电pH计、电子继电器、水银接头恒温槽、调速搅拌器、空气压缩机、真空泵。

三、浸出条件试验

这里重点是讨沦搅拌浸出的条件试验。

小型分批浸出试验的试料量为50~500g,一般用50~100g,综合条件验证性试验为lkg或更多。

化学处理的回收牢虽然与多方而的原因有关,但主要取决于化学试剂对矿物作用的浸出率的大小。

浸出率大小与试料粒度、试剂种类和用量、矿浆温度、浸出压力、搅拌速度、浸出时间、液固比等因素有关。

(1)试料粒度浸出试料粒度粗细直接与磨矿费用、试剂与试料作用时间和浸出渣洗涤过滤难易程度有关。

一般要求试料粒度小于250~150mm。

(2)试剂种类和用量如前所述,浸出率大小主要取决于化学试剂对矿物的作用,化学试剂种类的选择是根据试料性质确定的,一般原则是所选试剂对试料中需要浸出的有用矿物具有选择性作用,而与脉石等不需浸出的矿物基本上不起作用,实践中一般对以酸性为主的硅酸盐或硅铝酸盐脉石采用酸浸,以碱性为主的碳酸盐脉石采用碱浸。

选择试剂时,还应考虑试剂来源广泛,价格便宜,不影响工人健康,对设备腐蚀小等。

试剂浓度以百分浓度或mol表示。

试剂用最是根据需要浸出的金属量,按化学反应平衡方程式计算理论用量,而实际用量均超过理论用量。

试验操作中应控制浸出后的溶液中最终酸或碱的含量。

(3)矿浆温度矿浆温度对加速试剂与试料的反应速度,缩短浸出时间都具有重要影响。

常压加温温度一般控制在95℃以下,当要求浸出温度超过100℃时,一般是在高压釜中进行浸出,才能维持所需要的矿浆温度。

为了有利于工人操作,在保证浸出率高的条件下,希望温度越低越好。

(4)浸出压力高压浸出试验均在高压釜中进行,加压目的是加速试剂经脉石矿物的气孔与裂隙扩散速度,以提高欲须浸出的金属元素与试剂的反应速度。

在某些情况(例如浸出硫化铜与氧化铜的混合铜矿石)下,为了借助压缩空气中的氧分压氧化某些硫化矿物也需加压。

一般高压浸出速度较快,浸出率较高。

(5)浸出时间浸出时问与浸出容器容积大小直接相关,在保证浸出率高的前提下希望浸出时间短。

(6)搅拌速度搅拌的目的是使矿浆呈悬浮状态,促进溶剂与试料的反应速度。

试验中搅拌速度变化范围是100~500r/min,一般为150~300r/min。

(7)矿浆液固比液固比大小直接关系到试剂用量、浸出时间和设备容积等问题。

液固比大,试剂用量大,浸出时间长,浸出设备容积大,因此在不影响浸出率的条件下,应尽可能减小液固比,但液固比太小,不利于矿浆输送、澄清和洗涤。

试验一般控制液固比为4:

l~6:

l,常为4:

l。

上述各个影响因素中,其主要因素是试剂种类和用量,矿浆温度和浸出时间,浸出压力。

现以氰化法浸出复杂金矿石为例说明浸出条件试验的做法。

确定用搅拌法浸出成分复杂的金矿石,一般要研究磨矿细度、氰化物和碱的浓度、矿浆液固比、搅拌时间以及药剂的消耗量等工艺因素,有时还需安排辅助工序的试验,如氰化前粗粒金的分选等。

为考察这些因素的影响,可采用一次一因素的试验法。

当研究磨矿细度时,把其它条件固定在恰当水平上,如矿石试样重200g,氰化钠浓度0.1%,液固比为2:

1,添加石灰2kg/tCaO,搅拌速度36r/min。

取3~5分试样,每分样重200g,分别磨至-300、-150和-75μm,将磨好的试样分别装入塑料瓶,各自加0.4g含100%的CaO,0.1%的氰化液,400mL水,放在搅拌器上搅拌24h,搅拌时应将瓶打开,让其自然充气。

试验结束后,矿浆过滤,使含金溶液与尾矿分离。

用吸液管分别取两分备10mL的溶液试样,测出剩余氰化物和CaO的浓度,计算它们的消耗量,另取出200mL含金溶液用锌粉沉淀法求出金的含量,尾矿加工后取样进行试盒分析。

知道了金在溶液和尾矿中的含最,便可计算金的回收率,以此便可确定磨矿细度。

因为磨旷费用高,在保证回收率的前提下,磨矿细度应尽可能粗。

仿此,可对其它因素进行试验,最终找出最佳组合条件。

氰化法是目前最经济的提金方法。

但近年来,环境保护要求化学选矿向无污染方向发展,促使人们寻求新的浸金试剂。

如硫脲、多硫化铵、硫代硫酸盐、氯化物、有机腈和用红色朱砂微球菌、黑色勉销菌浸出等。

为考察浸出效果,浸出液中的金属含量以g/L表示,滤渣含量以百分数表示,以此算出的浸出率,以百分数表示。

试验结果以图、表的形式提出,格式与物理选矿用的图、表格基本相同,不同点是物理选矿用回收率和品位两个指标,而浸出试验是用浸出率和金属含量(以g/L表示)这随个指标。

第四节浸出液的处理

低品位矿石或选矿中间产出等经过浸出后,欲需浸出的有用金属和伴生金属一道溶解在浸出液里,为了提取有用金属,首先必须从浸出液中分离杂质金属,提高浸出液中欲需提取的有用金属的纯度,最终回收有用金属。

因为除去杂质金属的方法与回收有用金属的方法大致相同,故不分别讨论。

从纯净的浸出液中回收有用金属可采用沉淀法、溶剂萃取、离子交换、电解等。

沉淀法又分为水解沉淀法、离子沉淀法、金属沉淀法(或置换沉淀法)、气体沉淀法(或氧化还原沉淀法)、结晶法等。

一、置换沉淀

交换沉淀法是用一种金属从另一种金属盐浸出液中将该金属沉淀出来,然后将金属沉淀并与浸出液分离。

这个过程可以用金属电极电位来预测,具有较正电位(氧化)的金属将进入浸出液取代正电位较低的金属。

例如用铁沉淀铜,因为元素Fe/Fe3+的电极电位为+0.036V,而元素Cu/Cu2+的电极电位为-0.337V,前者的电化比后者高,故铁可以置换铜,同理用金属锌可以置换金和银。

用置换沉淀法将所需要的金属沉淀,回收该沉淀的方法有两个方案:

从浸出液中置换沉淀或从浸出矿浆中置换沉淀。

现以铁置换铜为例具体说明如下。

第一步是用硫酸或细菌浸出铜矿石。

若浸出的矿浆中含泥量很少,浸出液易于与滤渣分离,一般是把浸出液与滤渣分离,然后将浸出液送到装有铁屑或海绵铁的溜槽或沉淀堆中进行沉淀,得到含铜70~85%的置换铜送去熔炼;另一个方案是浸出液与滤渣不分离,在浸出矿浆中进行置换沉淀,这个方案适下处理硫化铜一氧化铜混合型矿石,用硫酸浸出氧化铜,剩余的硫化矿表面被酸净化,再在矿浆中添加磨细的海绵铁,供溶解的铜以沉淀铜形式沉淀出来,硫化铜和沉淀铜在酸性或碱性矿浆中用一般浮选方法进行浮选。

此外,也可以添加硫化剂(如硫化钠)使溶液中的铜变成硫化物沉淀。

此法的优点是可以免去溶液和固体分离的庞杂作业,且

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