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超细磨预处理难浸金矿石的研究

爹 掌 黄GOlD金 (j I 199第9 3 ‘28。 \ / 年月 超细磨预处理难浸金矿石的研究 莲堡王文潜 (昆明冶金研究院) 、i 

(昆明理工大学) 【摘要】简述了超细磨预处理难浸奎矿石的应用研究现状。对镇源冬瓜林金矿浮选 精矿进行了试验研究,初步获得约80%的氰化浸金率 考察了超细磨碱浸的作用,讨论 了促进黄铁矿分解的机械化学机理。 关键词墨塑壁苎曼翟 曼 中图分类号TD953 

1引 言 

难浸奎矿石机械化学 

超细磨设备在造纸涂料、塑料、橡胶、印刷油墨 和石油化工等行业得到了广泛应用,微米级或亚微 米级的粉末加工技术日臻成熟。其在难浸金矿石预 处理中的应用研究,也受到了人们的关注。 金被黄铁矿包裹. 显微金、次显微金或固熔体 存在的含金矿石,是极难溶浸提金的一类金矿石。 提金的关键是破坏黄铁矿包裹,使金解离暴露。通 常情况下.黄铁矿性质极为稳定,必须采用高温、高 压或生物催化等较复杂的技术手段,才能达到分解 黄铁矿的目的。随着超细磨技术的发展和提高,许 多学者开展了利用超细磨打开硫化物包裹,使金解 离的研究,并获得了不同程度的进展。本文作者也 开展了镇源难浸金精矿的超细磨碱浸预处理方法研 究,并获突破性进展。 2超细磨预处理难浸金矿石的应用研究现状 超细磨技术在难浸金矿石预处理中的应用研 究.文献报道还不多,研究的深度和广度都还不够, 其机械化学效应方面的机理研究更是如此。 俄罗斯学者对含砷黄铁矿21%、黄铁矿15%、 金32 t的硫化物浮选精矿细磨至10,urn,并碱浸处 理,其氰化浸出率达98%;而磨至40,urn时,浸出率 仅73%…。Metproteeh公司在南非用超细磨法处理 毒砂和黄铁矿浮选精矿经二段沸腾焙烧后的焙砂, 再送人CIP厂,结果使浸渣含金至少相对降低 50%_2J国内有人对常规浸出率为89,6%的硫化物 浮选精矿用搅拌磨细磨氰化,浸出率可提高到 98,8% 】。还有人用塔式磨浸机处理高硫难浸金矿 石,浸出率由原来的75%提高到86%一89% 文献表明,超细磨预处理难浸金矿的应用研究 虽有进展,但不够广泛和深入,对其中的机械化学效 应了解不多。不过从已有的研究成果看,这种超细 磨助浸提金工艺仍不失为一种有潜力的方法:过程 较为简易可行,环境问题较少。为此,作者对镇源难 浸金精矿进行了超细磨碱浸预处理方法研究,结果 是令人鼓舞的。 

3超细磨碱浸预处理试验 3.1试样 试样为镇源金矿冬瓜林矿段的浮选精矿,含金 50 6o t,90%以上的金呈显微、次显微状包裹在黄 铁矿中,光片中很难看到。黄铁矿是金的主要载体 矿物,嵌布粒度微细,一般为0.1—0.叭lm,呈星点 状、浸染状结构 毒砂与黄铁矿密切共生,沿黄铁矿 细粒边缘产出,粒度比黄铁矿细小,一般为0.05— 0.叭tm。辉锑矿与石英紧密共生且相互包裹,粒度 较粗,一般为0.5—0.05ram。试样多元素分析结果 见表1 矿石中主要有害元素为砷、锑和碳,其矿物状态 为砷黄铁矿、辉锑矿和有机碳。金的直接氰化浸出 率<10%。属极难浸类别。 

表1多元素分析结果 

收穑日期1998—09—12 黄云峰云南省昆明 园通北路86号65003l 

维普资讯 http://www.cqvip.com 第20卷1999年第3期 29· 3 2研究方法 超细磨矿用搅拌磨连续进行.借助于立式泵实 行循环再磨。超细磨的同时.加入20kg/t的硫化钠 以浸出锑,使其进入液相,消腺其对氰化浸金的影 响。搅拌磨连续磨矿址理后过滤洗涤,然后配成液 固比为l0:1的矿浆,井置于0.5L浮选机中,加氢氧 化钠进行碱浸预处理,同时加入氰化钠5kg/t.树脂 20ml,充气搅拌浸出8h之后,过滤洗涤,化验渣含金 品位.计算浸出率 4超细磨碱浸预处理的结果与分析 对药剂的筛选及其与浸出率的关系以及杂质的 影响及相应对策等,本文不涉及,将在另文中介绍。 4 1磨矿时间与浸出率之间的关系 由于金呈显微状、次显微状包裹于黄铁矿中,因 此,通过超细磨使金解离或暴露是困难的。但可利 用超细磨的机械化学效应 来激活黄铁矿的化学活 性.使其在常温常压下被氢氧化钠分解。 图1磨矿时间与细度关系 图1是磨矿时问与产品细度之间的关系曲线 可以看出,细磨到一定程度后.磨矿细度随时间的变 化已经非常平缓。而图2是磨矿时间对浸出率的影 响,表明浸出率随磨矿时问的延长呈单调上升的趋 势。这两图的结果说明.随着磨矿时问增加.比表面 积的增加逐渐减慢,并趋于最大值.而反应能力却继 续增加 

图2磨矿时间对浸出率的影响 4.2氢氧化钠对金浸出率的影响 常温常压下,氢氧化钠与黄铁矿之间虽有发生 化学反应的热力学趋势.但速度很慢,对浸出几乎没 有意义 因此,试样(一200目85%)不经细磨直接 进行碱浸处理后氰化浸出,金浸出率很低(5.3%)。 试样经超细磨处理后,黄铁矿的化学话性被激话,参 加反应的能力增强.使其分解变得容易了。因此,加 入氢氧化钠预处理后.金的氰化提出率得到大幅度 提高 超细磨时加入硫化钠授辉锑矿.Na2S发生水 解也产生大量OH一。因此.超细磨完成时.已经有 部分黄铁矿被分解,金的授出率达到39.89%。加 入足量氢氧化钠后,浸出率可提高到78.64%。试 验条件与结果见表2。 

表2 NaOH对金浸出率的影响 

4 3讨论 机械化学(Nechano Chemist ̄")理论认为,物质在 细磨时,不仅发生了量变(粒径变小,比表面增加), 而且发生了质变(物理化学性质的变化,物质性质及 内部结构的变化,化学反应性的变化)。比如,矿物 细磨时不再发生脆性破坏,而发生塑性变形,造成 品格畸变.使晶格点阵中的粒子排列失去周期性,形 成位错形式的品格缺陷,并在位错处贮存能量,从而 

改变或增强了矿物的化学恬性 。再者矿物的热稳 定性(熔点、分解温度、反应温度等)降低,耐酸碱性 也降低.溶解性、活性、反应速度等提高 。细磨引 起的晶格变形以及表面非晶态覆盖物的产生,对矿 物颗粒的表面性质有一系列的重要影响 J。非金属 矿物的机械化学改性技术.即是这一原理的成功应 用 。镇源难浸含金硫精矿试样的超细磨预处理试 验结果也验证了这一理论。 

维普资讯 http://www.cqvip.com 30· 黄金 为了解镇源浮选精矿试样经超细磨预处理后性 质上有些什么变化.进行了差热分析(DTA)和x射 线衍射分析。图3中的两条曲线是磨与不磨的差热 分析曲线。分析条件:不磨的试样重量10.25rag,细 磨的为10.26rag。在氩气气氛中进行;升温速度 1O℃/min。从图中可以看出.细磨后试样分解的起 始温度和终结温度都降低。图4和图5是不磨和细 磨矿样的X射线衍射图。由图看出,细磨后黄铁矿 的衍射峰明显减弱和宽化,说明黄铁矿晶形被破坏 并趋于非晶化和无定形化。 

图3镇源浮选精矿样差热分析曲线图 Q D 

0 20 30 图4镇源浮选精矿样I85%一200目】x射线衍射国 有固相参加的多相化学反应,其动力学方程为: KS 式中. 为反应速度;K为反应速度常数;5为固相 物质反应面积;C为反应剂浓度;H为反应级数。可 见.比表面积的增加会使反应速度加快 J。但率试 验研究发现,随着磨矿时间的延长,比表面积的增加 逐渐减慢.且趋于极大值,而反应能力却继续增加 

前苏联学者认为许多情况下,比表面积的增加对反 应速度的贡献尚不及十分之一【 。国内有学者发现 黄铁矿经振动磨处理后,放置5~6h,其与硝酸的反 应能力下降[ 。这种现象难于用比表面积的观点 解释。 P} S2 Q.,SI M:KAlaSi2AIO。0(OH 3 z Q P 

0 20 30 40 2 50 60 70 图5镇源浮选精矿样超细磨12h后x射线衍射图 困此可以认为.镇源难浸金精矿中包裹着显徽 金、次显徽金的黄铁矿,经超细磨处理后.激恬了其 化学恬性.导致其在常温常压下被NaOH分解,从而 使金解离暴露。 

5结语 (1)镇源难浸浮选精矿样,经超细磨碱浸预处理 后,金的氰化浸出率超过78%(通过药剂和工艺优 化,现已超过8o%).有可能达到传统的焙烧一氰化 工艺的指标。这在镇源浮选精矿的提金试验研究 中,是一项突破。 (2)试验表明,超细磨碱浸是难浸金矿石预处理 的一种有潜力和竞争力的方法。与焙烧氧化、加压 氧化及细菌氧化等当前主要方法相比,其明显的优 点是简而易行.环保问题小。作者的研究工作仍在 继续进行。 (3)本文所研究的超细磨碱浸.是一种机械化学 方法。可极大地强化湿法冶金过程。机械化学是一 门新兴交叉边缘学科.在材料工业、有机合成、非金 属矿物材料开发等领域已获得成功应用,在有色冶 金和黄金选冶中.也应能显示出生命力。 参考文献 1 S N.El0s sky.Alkaline le∞IIillg of refractory gold az,seno ̄u]- phlde concenlttale.CIM Bunedn,1993,Se(g ZT):140—141. 2长春黄盘研究所编 1988黄盘技术文集.长春:吉林科学 技术出版杜,1990}125. 3杨化明等 搅拌磨机械化学氰化菠金新工艺研究 黄 金,1998(4):36. 4吴敏杰等. 型塔式磨浸机构造和原理及其在黄盘选 冶厂的应用.黄金.1991(8): . 5李睁.粉碎机械力化学理论及实验方法.国外盘属矿选 

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