常用的金礦的選礦方法
常用的金礦的選礦方法
1.重選
重選法是根據(jù)礦物相對(duì)密度(通常稱比重)的差異來分選礦物的。密度不同的礦物粒子在運(yùn)動(dòng)的介質(zhì)中(水、空氣與重液)受到流體動(dòng)力和各種機(jī)械力的作用,造成適宜的松散分層和分離條件,從而使不同密度的礦粒得到分離。不同的重選方法只是最后一步的方法不同已。
重選是選金最古老、最普遍的方法之一。在砂金礦中,金通常是呈單體自然金形態(tài)存在,粒度一般大于16噸/米3,與脈石密度差大,因此重選是選別砂金礦最主要、最有效、最經(jīng)濟(jì)的方法。但在脈金,重選是很少單獨(dú)使用,不作為聯(lián)合提金流程的一部分,一般是在磨礦與分級(jí)回路中,采用跳汰機(jī)和螺旋溜槽與搖床配合,提前回收一解理的粗粒單體金,以利于其后的浮選和氫化作業(yè),并可獲得合格的金精礦。這種方法在小型金礦和地方群采礦才用得較普遍,如內(nèi)蒙的金廠溝梁、大水清等金礦。
重選選金的主要設(shè)備是各種形式的溜槽、跳汰機(jī)和搖床。除常規(guī)重選設(shè)備外,根據(jù)我國(guó)金礦的生產(chǎn)特點(diǎn),在消化、吸收國(guó)外先進(jìn)設(shè)備基礎(chǔ)上,我國(guó)研制了皮帶溜槽、羅斯溜槽、圓形跳汰機(jī)、砂金離心洗選機(jī)組等新型重選設(shè)備,在黃金生產(chǎn)中以取得良好效果。如山東沂南金礦金場(chǎng)選礦廠在磨礦分級(jí)回路設(shè)置軟覆面(毛毯)溜槽,金的回收率可達(dá)70%。軟覆面溜槽還用來處理浮選和混汞尾礦,以提高金的回收率。 混汞法按其生產(chǎn)方式可分為內(nèi)混汞和外混汞。在砂金礦山普遍用混汞法分離金與重砂礦物;而在脈金礦山,混汞通常作為聯(lián)合流程的一部分與浮選、重選、氰化等配和,主要用來捕收粗粒單體金。
1)跳汰選金法
跳汰選金法是以跳汰機(jī)為選金設(shè)備的選金過程。跳汰機(jī)是常用重選設(shè)備,類型很多。目前我國(guó)選金廠多采用隔膜跳汰機(jī)。
隔膜跳汰機(jī)的工作原理是:當(dāng)偏心傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)隔膜作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),跳汰室內(nèi)中的水便透過篩網(wǎng)產(chǎn)生的垂直交變的脈動(dòng)水流。入選物料給到床層上面,與床層礦石及水組成粒群體系。當(dāng)水流向上沖擊時(shí),粒群呈松散懸浮狀態(tài),此時(shí)輕重大小不同的礦粒以不同的速度沉降,大密度粗顆粒(床石)沉降于下層。當(dāng)水流下降時(shí),產(chǎn)生吸入作用,密度大粒度小的礦粒穿過床層間隙進(jìn)入下層。
2)搖床選金法
搖床選金法是以搖床為主要設(shè)備的選金過程。搖床是在水平介質(zhì)流中進(jìn)行選礦的設(shè)備,由床面和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成,床面由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)作縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。礦古在搖床上的分選是在床面往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中逐步完成的。促成礦粒運(yùn)動(dòng)的因素,除自身重力外,主要是沖流和床面差動(dòng)運(yùn)動(dòng)。礦粒在運(yùn)動(dòng)中經(jīng)受垂直于床面的分層作用和平行于床面的分離作用。兩項(xiàng)作用的結(jié)果是不同礦粒自床面的不同區(qū)間排出。
搖床根據(jù)所選別的礦石粒度的不同,可分為粗砂床(>0.5毫米)、細(xì)砂床(0.5~0.074毫米)和礦泥床(0.074~0.037毫米)三種。
3) 溜槽選金法
溜槽選金法是一種古老且迄今仍在使用的重選方法。溜槽選金的主要設(shè)備是溜槽。溜槽是一傾角為3°~4°(最大不超過14°~16°)的木制(或鋼材)狹長(zhǎng)斜槽。黃金行業(yè)可就地制造。分選原理是:礦漿從槽頭給入溜槽后,在水流作用力、礦粒重力(或離心力)、礦粒與槽底間摩擦力等力的聯(lián)合作用下,不同密度的礦粒松散分層和分離,密度大者在槽底成為精礦,密度小者成為尾礦。溜槽為間歇作業(yè),當(dāng)槽底精礦沉積到一定高度時(shí),停止給礦,清出精礦。溜槽分粗砂溜槽和礦泥溜槽,前者適于處理粗粒級(jí)的物料,后者適于處理細(xì)粒級(jí)物料。粗粒溜槽槽底裝有鋪物和擋板。粗粒溜槽是砂金礦選礦的主要設(shè)備,廣泛應(yīng)用于陸地上及采金船上。陸地上的大溜槽一般為15米左右,采金船上的一般為4~6米。
4)螺旋選礦機(jī)選金法
螺旋選礦機(jī)選金法是以螺旋選礦機(jī)為主要設(shè)備的選金過程。螺旋選礦機(jī)是利用重力、磨擦力、離心力和水流的綜合作用,使礦粒按比重、粒度、形狀分離的一種斜槽選礦設(shè)備。其特點(diǎn)是整個(gè)斜槽在垂直方向彎曲成螺旋狀。其分選過程是:從斜槽上方給入的礦漿,沿斜槽以螺旋線狀向下流動(dòng)。在流動(dòng)過程中,礦粒進(jìn)行分層。密度小的大顆粒分布在螺旋槽的外緣,密度大的細(xì)顆粒分布在螺旋槽的內(nèi)緣。分層后的重產(chǎn)物利用截取器由內(nèi)側(cè)槽底的排料口排出,輕產(chǎn)物則由螺旋槽的末端排出。螺旋選礦機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易制造,無傳動(dòng)機(jī)構(gòu),不需動(dòng)力;缺點(diǎn)是選別6毫米以上、0.05毫米以下及含有扁平狀脈石的物料效果較差。國(guó)外普遍用于選別砂金礦。
5)圓錐選礦機(jī)選金法
圓錐選礦機(jī)是根據(jù)尖縮溜槽(又稱扇形溜槽)的原理演變而來的。尖縮溜槽呈扇形,槽長(zhǎng)約1米,給礦端寬125~400毫米,排礦端寬25~9毫米,槽面傾斜放置。礦漿由上端中心給入,經(jīng)分配錐分配,進(jìn)選別錐。礦粒在分選錐上的流動(dòng)過程中按密度分層,最后截料口將輕、重產(chǎn)品分開。國(guó)外還有一種廣泛應(yīng)用于砂金預(yù)選的賴克特圓錐選礦機(jī),它是將幾個(gè)圓錐垂直重疊,可一次完成幾段選別。
2.混汞選法
混汞法按其生產(chǎn)方式可分為內(nèi)混汞和外混汞。在砂金礦山普遍用混汞法分離金與重砂礦物;而在脈金礦山,混汞通常作為聯(lián)合流程胡一部分與浮選 、重選、氰化等配合,主要用來促捕收粗粒單體金。內(nèi)混汞是在混汞筒或磨礦機(jī)內(nèi)進(jìn)行,可以較好控制汞污染。
1).內(nèi)混汞法
內(nèi)混汞法是指在磨礦設(shè)備內(nèi),一面使礦石破碎,一面混汞提金的方法。磨礦設(shè)備通常是輾盤機(jī)、搗礦機(jī)、混薪水筒或?qū)S玫男⌒颓蚰C(jī)、棒磨機(jī)等。內(nèi)混汞法提金訴作業(yè)過程是:在磨礦過程中加入礦石的同時(shí),加入汞液,礦石磨礦的同時(shí)與汞混合,新暴露出來的金粒即與汞接觸而汞化。經(jīng)內(nèi)混汞后,礦漿和汞膏由內(nèi)混汞設(shè)備排出,接著用捕集器、溜槽、分級(jí)機(jī)等將汞膏分離出來。當(dāng)含金礦石中銅、鉛、鋅礦物含量甚微,不含易使汞大量粉化的硫化物,且金的嵌布粒度較大時(shí),常采用內(nèi)混汞法。砂金礦山也使用內(nèi)混汞法使金與其它重礦物分離。
2).外混汞法
外混汞法是指在磨礦設(shè)備外進(jìn)行的混汞提金的方法。外混汞法提金常用混汞板。混汞板有固定式和振動(dòng)式。固定混汞板又分平面式、階梯式和帶中間捕集溝式三種。目前我國(guó)多采用固定式平面混汞板。平面式固定混汞板由支架、床面和汞板三部分組成。支架和床面可用木材或鋼材制成,床面必須不漏礦漿。床面上鋪的汞板為鍍銀銅板,厚3~5毫米,寬400~600毫米,長(zhǎng)800~1000毫米。汞板按支架傾斜方向一塊一塊地塔接在床面上。
外混汞法提金的作業(yè)過程是:將把汞液涂在汞板的鍍銀面上,礦漿從板面流過,便與汞接觸。開始作業(yè)后,再往礦漿中加入汞;旃鳂I(yè)進(jìn)行了一段時(shí)間后,汞面上便利滯留一層汞膏,及時(shí)刮下。外混汞法適宜于處理含金的多金屬礦,主要用來捕集其中的粗粒金。在選金廠,混汞板大多安裝在球磨機(jī)的排礦口,以捕集磨礦產(chǎn)品中的粗粒游離金。
3.氰化法
自1887年應(yīng)用于礦山提取金銀以來,已有近百年的歷史,工藝比較成熟。由于其回收率高,對(duì)礦石適應(yīng)性強(qiáng),能就地產(chǎn)金,所以至今仍是黃金生產(chǎn)的主要方式之一。氰化法可分為攪拌氰化和滲濾氰化。攪拌氰化用以處理重選、混汞后的尾礦和浮選的含金精礦,或用于全泥氰化;而滲濾氰化用于處理浮選尾礦和低品位含金礦石的堆浸等。常規(guī)氰化法是一種很成熟的工藝,它包括浸出原料的制備;攪拌氰化浸出;逆流洗滌固液分離;浸出液凈化和脫氧;鋅粉置換和酸洗;熔煉鑄錠等主要作業(yè)。
a、浸出原料制備:通常是將采出礦石經(jīng)破碎、磨礦(或選礦),制備成適合氰化浸出的礦漿。磨礦細(xì)度視自然金的嵌布特性而定。對(duì)含金石英脈礦石,一般磨至60~70% -200目;而對(duì)硫化礦物含金礦石,多采用浮選富集,精礦再磨至90~95% -325目;對(duì)含砷或磁黃鐵礦高的礦石,則采取浮選精礦焙燒脫硫脫砷后,焙砂進(jìn)行氰化;此外尚有含炭高而干擾氰化浸出的礦石。
b、攪拌氰化浸出:在礦漿濃度35~50%,pH值10~10.5,氰化物濃度0.03~0.06%的條件下,充分?jǐn)嚢杞?4小時(shí)以上。使95%以上的金被溶解為金氰絡(luò)合物。攪拌浸除槽有機(jī)械攪拌式和空氣攪拌式兩種。
c、逆流洗滌固液分離:為使氰化浸出液與金渣得到充分分離,一般采用多臺(tái)單層或多層濃縮機(jī)組成多級(jí)逆流洗滌;采用過濾機(jī)進(jìn)行多級(jí)過濾洗滌;采用多臺(tái)濃縮機(jī)和過濾機(jī)組成聯(lián)合洗滌。后者國(guó)外比較常見,而國(guó)內(nèi)則主要是采用單層或多層濃縮機(jī)進(jìn)行多段逆流洗滌。
d、浸出液的凈化和脫氧:從洗滌作業(yè)得到的浸出液(貴液),通常含有70~80ppm甚至更高的固體懸浮物。為了給鋅粉置換作業(yè)準(zhǔn)備條件,必須使貴液中的懸浮物含量降到5~7ppm,含氧量降到1ppm一下,因此要對(duì)貴液進(jìn)行凈化和脫氧。
e、鋅粉置換和酸洗:用鋅粉置換溶液中的金氰絡(luò)合物使金沉淀析出。為了使鋅粉獲得更有效的置換反應(yīng),在溶液中應(yīng)保持0.005%左右的鉛鹽和0.05%左右的氰化物濃度。
f、熔煉鑄錠:金泥與熔劑一般按1:0.8~1的配比,即硼砂30~40%,硝石25%,石英砂15~20%,螢石5~10%,其他為蘇打、氧化錳等。在1000~1100 ℃的爐溫進(jìn)行3小時(shí)左右的熔煉除渣,可獲得含金銀為85%以上的金錠(合質(zhì)金)。
4.浮選法
浮選法是根據(jù)礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差別,經(jīng)浮選藥劑處理,使有用礦物選擇性地附著在氣泡上,達(dá)到分選的目的。有色金屬礦石的選礦,如銅、鉛、鋅、硫、鉬等礦主要用浮選法處理;某些黑色金屬、稀有金屬和一些非金屬礦石,如石墨礦、磷灰石等也用浮選法選別。
浮選是黃金選礦廠處理脈金礦石應(yīng)用最廣的方法之一。在大多數(shù)情況下,浮選法用于處理可復(fù)性很高的硫化礦物含金礦石,效果最顯著。因?yàn)橥ㄟ^浮選不僅可以把金最大限度的富集到硫化礦物精礦中,而且可廢棄尾礦,選礦成本低。浮選法還用來處理多金屬含金礦石,例如金-銅、金-鉛、金-銻、金-銅-鉛-鋅-硫等礦石。對(duì)于這類礦石,采用浮選法處理能夠有效地識(shí)別選出各種含金硫化物精礦,有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)礦物資源的綜合回收。此外,對(duì)于不能直接用混汞法和氰化法處理的所謂“難溶礦石”,也需要采用包括浮選在內(nèi)的聯(lián)合流程進(jìn)行處理。當(dāng)然浮選法也存在局限性;對(duì)粗粒嵌布、金粒度大于0.2毫米的礦石,對(duì)不含硫化物的石英質(zhì)含金礦石,調(diào)漿后很難獲得穩(wěn)定的浮選泡沫,采用浮選法就有困難。近年來,金礦石的浮選工藝有很大進(jìn)展,主要表現(xiàn)在工藝流程的革新、研制新藥劑、改進(jìn)設(shè)計(jì)等方面。采用尖端磨礦;尖端選別流程是目前浮選選金的發(fā)展趨勢(shì),國(guó)外多數(shù)選金常采用兩段甚至三段,我國(guó)遂昌金礦、湘西金礦采用兩段磨礦;兩段特別流程;金的回收率提高2%~6%;改變藥劑制度,采用多種藥劑混合添加,也可改善選金效果,遂昌金礦和金廠峪金礦用丁胺黑藥和黃藥添加,金的回收率提高2%~5%。
浮選的一般流程為:由于浮選法只能將金最大限度地富集到各種硫化物精礦中,不能最終獲得成品金,因此,采用單一浮選流程的選金廠為數(shù)不多,一般是將浮選作為聯(lián)合流程的一個(gè)過程采用。目前我國(guó)采用單一浮選流程的選金有遂昌、岫巖等金礦以及一些地方群采小金礦。