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磁化对矿物水冶的影响
2011-08-03
本文分别对氧化金矿石、硫化金矿石和高砷含金硫化矿浸金, 高硫高砷银铅矿浸银和硫 化矿浸铋进行了磁化水冶试验, 结果表明: 磁化可显著提高目的矿物的浸出率。根据试验结果及研 究资料在理论上对上述结果进行了初步分析。
  1 第 5 期   No. 5 Oct. 1999 999 年 10 月 M ultipurpose Utilization of M ineral Resources 3 磁 化 对 矿 物 水 冶 的 影 响 邱 廷 省 , 付 丽 珠 , 罗 仙 平 , 方 夕 辉 ( 南 方 冶 金 学 院 , 江 西赣 州 341000)   摘 要 : 本 文 分 别 对 氧 化 金 矿 石 、硫 化 金 矿 石 和 高 砷 含 金 硫 化 矿 浸 金 , 高 硫 高 砷 银 铅 矿 浸 银 和 硫 化 矿 浸 铋 进 行 了 磁 化 水 冶 试 验 , 结 果 表 明 : 磁 化 可 显 著 提 高 目 的 矿 物 的 浸 出 率 。 根 据 试 验 结 果 及 研 究 资 料 在 理 论 上 对 上 述 结 果 进 行 了 初 步 分 析 。 关 键 词 : 磁 化 ; 水 冶 ; 影 响   中 图 分 类 号 : TD 92516  文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 100026532(1999) 0520025204   随 着 矿 产 资 源 的 不 断 开 采 , 世 界 各 国 的 矿 验 分 析 , 由 此 计 算 金 的 浸 出 率 。 产 资 源 将 面 临 贫 、细 、杂 的 局 面 , 易 选 矿 石 将 越 来 越 少 。仅 靠 单 一 的 重 、磁 、浮 等 机 械 选 矿 方 法 难 以 实 现 综 合 回 收 和 利 用 矿 产 资 源 的 目 的 , 必 须 采 用 化 学 选 矿 或 选 冶 联 合 的 工 艺 。 但 由 于 矿 石 性 质 复 杂 或 药 剂 耗 量 大 、浸 出 率 低 和 成 本 高 等 原 因 , 这 些 工 艺 有 时 难 以 在 生 产 中 推 广 应 用 。 以 前 往 往 只 是 从 水 冶 工 艺 本 身 入 手 探 索 改 进 方 法 , 例 如 用 高 效 和 新 药 剂 、新 工 艺 等 , 虽 取 得 了 很 多 成 果 , 但 却 很 少 从 水 冶 的 用 水 上 考 虑 。 目 前 采 用 物 理 或 化 学 方 法 改 变 水 溶 液 的 性 质 来 研 究 水 冶 的 文 献 资 料 极 少 。 水 冶 过 程 中 水 并 不 是 一 种 惰 性 介 质 , 它 将 参 与 水 冶 全 部 的 物 理 — 化 学 过 程 。因 此 本 文 从 水 系 磁 化 处 理 角 度 出 发 研 究 矿 物 的 水 冶 过 程 。 2 试 验 研 究 及 结 果 211磁 化 对 某 氧 化 金 矿 氧 化 浸 出 的 影 响 某 金 矿 为 氧 化 矿 , 主 要 金 属 矿 物 为 褐 铁 矿 , 少 量 为 赤 铁 矿 和 黄 铁 矿 。 金 为 自 然 金 , 金 粒 01004— 01002mm , 以 褐 铁 矿 为 主 要 载 体 , 脉 石 有 石 英 、 长 石 等 , 原 矿 含 金 12göt, 含 银 21169göt。 对 这 种 矿 石 进 行 了 搅 拌 氰 化 和 槽 浸 试 验 。 21111搅 拌 氰 化 浸 出 试 验 在 磨 矿 细 度 — 200 目 占 75% , N aCN 用 量 2kgöt, 浸 出 矿 浆 浓 度 50% , 浸 出 时 间 12h 的 条 件 下 , 进 行 了 磁 化 搅 拌 氰 化 和 常 规 搅 拌 氰 化 对 比 , 其 结 果 见 表 1。   表 1 磁 化 对 氧 化 金 矿 氰 化 1 试 样 、药 剂 及 研 究 方 法 浸 出 指 标 影 响   研 究 中 所 采 用 的 各 种 矿 样 均 为 实 际 矿 浸 渣 品 位 (göt) 浸 出 率 (% ) A u A g A u A g 工 艺 及 条 件 石 , 采 自 不 同 的 矿 山 。试 验 中 所 用 各 种 药 剂 均 为 分 析 纯 , 试 验 用 水 为 自 来 水 。在 试 验 中 依 据 不 同 的 水 冶 条 件 , 将 磁 化 后 的 水 或 药 剂 溶 液 按 一 定 的 液 固 比 与 矿 物 原 料 混 合 后 浸 出 。 浸 出 完 成 后 , 经 过 滤 、滤 渣 清 洗 三 次 后 制 样 送 化 常 规 搅 拌 氰 化 磁 化 搅 拌 氰 化 磁 处 理 水 H = 120kA öm 3 2 136 8181 72100 59138 183 6171 76142 69106 从 表 中 结 果 可 见 , 磁 化 搅 拌 氰 化 浸 出 率 金 提 高 4142% , 银 提 高 9168% , 且 浸 出 时 间 较 短 (12h)。 2 1112氰 化 槽 浸 试 验 3 江 西 省 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 。 在 矿 石 粒 度 d < 1 5mm , 浸 出 浓 度 收 稿 日 期 ; 1999203215 方 26方 矿 产 综 合 利 用1999 年 4 5145% , pH > 10 条 件 下 , 进 行 常 规 槽 浸 和 表 4  磁 化 对 高 砷 银 矿 浸 出 率 的 影 响 磁 化 槽 浸 试 验 , 其 试 验 条 件 及 结 果 见 表 2。 表 2 磁 化 对 槽 浸 的 影 响 浸 渣 银 品银 浸 出原 矿 银 品 工 艺 及 条 件 位 (göt) 率 (% ) 位 (göt) 磁 化 氰 化 浸 出 H= 120kA öm 对 药 剂 磁 化 浸 渣 品 位 (göt) 浸 出 率 (% ) A uA g 原 矿 品 位 (göt) 9518 51166 47116 19812 19718 工 艺 及 条 件 A uA g A uA g 常 规 氰 化 浸 出 10415 常 规 槽 浸 N aCN 浓 度 0106% 2111 18 80196 43175 11108 32 石 矿 物 是 石 英 。 在 磨 矿 细 度 — 200 目 占 815% 及 pH 值 115 的 条 件 下 , 采 用 硫 脲 进 行 磁 化 搅 拌 浸 出 和 常 规 搅 拌 浸 出 , 其 工 艺 条 件 及 结 果 如 表 5 所 示 。 从 中 可 见 , 磁 化 处 理 对 提 高 硫 脲 浸 出 高 砷 金 矿 石 中 是 有 效 的 , 在 其 他 浸 出 工 艺 条 件 相 同 的 条 件 下 , 磁 化 可 使 高 砷 金 矿 石 硫 脲 浸 金 率 提 高 4153% , 且 浸 出 时 间 较 短 , 说 明 不 但 可 提 高 浸 出 率 还 可 提 高 浸 出 速 度 。 浸 出 时 间 25d 磁 化 槽 浸 磁 处 理 水 1 17 11119 85183 48140 12 21169 H= 120kA öm 浸 出 时 间 12d   从 试 验 结 果 可 以 看 出 , 在 槽 浸 时 间 缩 短 一 半 的 条 件 下 , 磁 化 槽 浸 金 浸 出 率 提 高 4187% , 银 浸 出 率 提 高 4165%。 效 果 是 明 显 的 。 2 12磁 化 对 某 含 金 硫 化 矿 浮 选 金 精 矿 浸 出 的 影 响 某 金 矿 为 含 金 硫 化 矿 , 其 浮 选 金 精 矿 含 表 5  磁 化 对 硫 脲 提 金 的 影 响 原 矿 金 品 浸 渣 金 品 金 浸 出 金 70göt 左 右 , 主 要 金 属 矿 物 是 黄 铁 矿 及 少 量 黄 铜 矿 、 褐 铁 矿 , 金 与 黄 铁 矿 紧 密 共 生 , 粒 度 较 细 , 一 般 在 01037mm 以 下 。 其 氰 化 浸 出 的 条 件 及 结 果 如 表 3 所 示 。 磁 化 金 浸 出 率 提 高 5197%。 工 艺 及 条 件 位 (göt) 位 (göt) 率 (% ) 磁 化 氰 化 浸 出 (药 剂 磁 化 5 813 9. 78 83121 78168 H= 120kA öm ) 浸 出 时 间 12h 硫 脲 常 规 浸 出 时 间 12h 5813 12143   另 外 笔 者 还 对 磁 化 影 响 硫 化 矿 中 铋 的 浸 [ 1 ] 表 3  磁 化 对 硫 化 金 精 矿 浸 出 出 进 行 了 研 究 , 利 用 含 铋 3155% 的 硫 化 矿 , 在 HC I183göt, FeC l 147göt, 浸 出 时 间 2h   时 间 的 影 响 3 金 精 矿 品 滤 渣 金 品 金 浸 出 率 位 (göt) 位 (göt) 的 条 件 下 进 行 了 磁 化 搅 拌 浸 出 和 常 规 搅 拌 浸 出 的 对 比 , 对 水 进 行 磁 化 , H 为 360kA öm , 结 果 表 明 , 磁 化 处 理 浸 出 , 铋 的 浸 出 率 比 常 规 浸 出 提 高 7161%。 工 艺 及 条 件 (% ) 磁 处 理 氰 化 (药 剂 磁 化 时 7 8142 3812 51123 45126 间 15m in, H= 108kA öm ) 常 规 氰 化 7419 41101 2 13磁 化 对 含 碳 高 砷 银 铅 矿 氰 化 浸 银 的 影 响 某 高 砷 银 铅 矿 含 碳 1151% , 含 砷 168% , 含 铅 3153% , 含 银 198göt, 主 要 金 属 2 15机 理 探 讨 从 上 面 对 不 同 性 质 金 银 矿 石 进 行 磁 化 处 4 理 的 浸 出 试 验 结 果 表 明 , 磁 化 处 理 的 效 果 是 明 显 的 , 不 管 是 硫 化 金 矿 石 还 是 氧 化 金 矿 , 也 不 管 是 氰 化 提 金 还 是 硫 脲 提 金 均 能 较 显 著 地 强 化 金 银 的 浸 出 过 程 , 提 高 金 银 浸 出 率 。根 据 文 献 资 料 的 研 究 和 实 验 数 据 的 分 析 , 笔 者 认 为 , 磁 化 提 高 金 银 等 金 属 水 冶 的 浸 出 率 的 主 要 原 因 有 以 下 几 个 方 面 : 11 磁 化 可 能 改 变 了 水 或 药 剂 溶 液 的 性 质 , 增 加 溶 液 中 氧 浓 度 , 提 高 浸 出 效 果 , 文 献 矿 物 为 方 铅 矿 、砷 黄 铁 矿 、黄 铁 矿 及 辉 银 矿 和 少 量 自 然 银 。 在 磨 矿 细 度 2200 目 96% , pH 值 1 015, 浸 出 时 间 16h 的 条 件 下 进 行 了 氰 化 浸 银 试 验 , 浸 出 工 艺 及 条 件 如 表 4 所 示 。 从 表 4 结 果 可 以 看 出 , 磁 化 有 利 于 高 砷 含 碳 含 铅 的 银 矿 的 浸 出 。在 其 他 浸 出 条 件 相 同 的 情 况 下 , 磁 化 银 浸 出 率 提 高 415%。 [ 2 ] 研 究 了 磁 铁 横 向 切 割 水 , 发 现 △ pH 随 流 2 14磁 化 对 高 砷 硫 化 金 矿 硫 脲 提 金 的 影 响 某 高 砷 金 矿 含 金 5813göt、含 砷 5124% , [ 3 ] 速 的 变 化 而 有 所 改 变 , Evdokimov, V. B. 研 究 磁 化 自 来 水 的 粘 度 , 发 现 △ = n 2n 有 变 p n 主 要 金 属 矿 物 有 砷 黄 铁 矿 、黄 铁 矿 等 , 主 要 脉 第 5 期邱 廷 省 等 : 磁 化 对 矿 物 水 冶 的 影 响 方 27方 化 。 改 变 场 强 后 , △ 在 10— 20m in 改 变 最 大 。 铅 银 矿 石 的 磁 处 理 氰 化 浸 出 , 高 砷 金 矿 石 的 磁 处 理 硫 脲 搅 拌 浸 出 以 及 硫 化 矿 磁 处 理 浸 铋 试 验 均 表 明 , 磁 场 能 强 化 不 同 性 质 矿 石 的 浸 出 过 程 , 实 验 室 浸 出 率 普 遍 可 提 高 4% 以 上 , 而 且 可 以 减 少 药 耗 , 缩 短 时 间 , 提 高 生 产 能 力 。 该 工 艺 不 改 变 原 生 产 工 艺 , 容 易 实 现 ; 不 增 加 动 力 , 操 作 方 便 ; 值 得 推 广 应 用 。 从 对 文 [ 4 ] Klassen 研 究 了 磁 化 水 的 结 构 和 密 度 的 变 化 , 认 为 水 经 磁 化 后 , 水 分 子 结 构 及 水 的 润 湿 性 均 发 生 变 化 , 溶 液 中 氧 的 浓 度 增 加 , pH 值 也 发 生 改 变 。 氧 是 金 浸 出 过 程 中 很 重 要 的 一 个 参 数 , 矿 浆 中 氧 浓 度 增 加 有 利 于 矿 物 表 面 的 氧 化 , 特 别 是 硫 化 矿 石 , 因 此 水 经 磁 化 后 , 水 分 子 结 构 的 改 变 , 粘 度 及 pH 值 的 改 变 和 溶 液 中 氧 浓 度 的 增 加 , 是 磁 化 提 高 金 属 浸 出 率 的 主 要 原 因 之 一 。另 外 , 当 药 剂 溶 液 经 磁 化 后 , 药 剂 溶 液 的 性 质 也 将 发 生 改 变 , 其 粘 度 、 药 剂 溶 液 中 的 离 子 成 分 、pH 值 等 也 会 发 生 献 资 料 及 实 验 结 果 的 分 析 可 知 , 磁 化 改 变 水 及 药 剂 溶 液 的 物 化 性 质 , 提 高 矿 物 的 溶 解 速 度 , 促 进 浸 出 剂 与 矿 物 的 相 互 作 用 可 能 是 提 高 金 及 其 他 金 属 浸 出 率 的 主 要 原 因 之 一 。 不 过 磁 化 对 水 溶 液 性 质 的 影 响 是 一 个 十 分 复 杂 的 过 程 , 加 上 受 测 试 手 段 及 仪 器 的 限 制 , 一 些 性 质 的 变 化 很 难 精 确 测 定 。 本 文 只 是 根 据 一 些 文 献 资 料 的 研 究 及 一 些 实 验 结 果 的 分 析 进 行 了 初 步 的 推 论 和 分 析 , 今 后 还 有 待 进 一 步 深 入 研 究 。 [ 5 ] 变 化 ; A irpo r 研 究 了 油 酸 钠 溶 液 磁 化 后 的 物 化 性 质 , 表 明 磁 化 处 理 后 , 油 酸 钠 的 水 解 程 度 、离 子 周 围 定 向 分 子 的 数 量 、药 剂 的 分 散 程 度 都 增 加 , 说 明 磁 处 理 不 但 可 改 变 水 溶 液 的 物 化 性 质 , 而 且 能 够 使 药 剂 分 散 , 促 进 药 剂 与 矿 物 之 间 的 相 互 作 用 , 强 化 对 目 的 矿 物 中 金 属 的 浸 出 , 提 高 浸 出 率 。 [ 参考文献 ] [1 ]  邱 廷 省 等 . 钨 台 浮 硫 化 矿 磁 处 理 浸 铋 试 验 研 究 [J ]. 矿 产 保 护 与 利 用 , 1996(4) [ [ [ 2 ] V. A. M artynenko, Effect of m agnetic field on the physical p roperties of w ater, T svet. M etal, 21 磁 化 可 能 改 变 矿 物 表 面 的 物 质 成 分 促 进 药 剂 在 矿 物 表 面 的 吸 附 。 1 966, 39(9) , 8— 9 3 ] V. B. Evdokimov, Effect of a constant 笔 者 曾 对 方 铅 矿 及 六 方 硫 镍 矿 进 行 了 m agnetic field on w ater, V estn. M o sk. U niv. Khim , 1969, 19(11) [ 6 ] X. P. S 测 试 , 结 果 表 明 , 磁 化 处 理 后 这 两 种 矿 物 表 面 的 Pb (4f) 及 N i(2p) 的 扩 展 图 发 生 了 变 化 , 特 别 是 有 黄 药 存 在 的 情 况 下 , 其 Pb 4 ] V. I. Klassen, Effect of the m agnetic tream ent of w ater on the w ettability and so lubility of various m inerals, GoR. Zh. , 1968, 11 ( 12) , ( 4f) 及 S (2p ) 的 结 合 能 峰 值 增 加 , 另 外 磁 处 理 还 能 增 大 药 剂 组 分 如 捕 收 剂 在 矿 物 表 面 的 吸 附 密 度 , 这 些 说 明 , 磁 化 处 理 后 矿 物 表 面 的 物 化 性 质 、物 质 成 分 将 发 生 改 变 , 提 高 了 一 些 矿 物 的 溶 解 速 度 , 促 进 浸 出 剂 与 矿 物 新 鲜 表 面 的 相 互 作 用 , 从 而 改 善 浸 出 效 果 。 1 28— 31 [ [ 5 ]  R. A. A irpo r, Effcet of m agnetic tream ent on the p roperties of a sodium o leats so lution. U zb. Khim. Zh. 1967, 11(5) , 66— 8 6 ]  付 丽 珠 等 . 磁 浮 力 场 中 矿 物 浮 选 机 理 研 究 [J ]. 南 方 冶 金 学 院 学 报 , 1998(20) 3 结语 对 氧 化 金 矿 石 , 硫 化 金 矿 石 , 高 砷 含 碳 含 The Effect of M agnetization on Ore Hydrometallurgy Q iu T ing2shen, FU L i2zhu, LUO X ian2p ing, FAN G X in2hui ( South Institute of M etallurgy, Ganzhou, J iangxi, China) Abstract: The effect of m agnetizing treatm ent fo r w ater system on leaching of go ld from   第 5 期   No. 5 矿 产 综 合 利 用 M ultipurpose Utilization of M ineral Resources 1 999 年 10 月 Oct. 1999 综 合 评 述 Ξ 细 菌 浸 出 含 镍 硫 化 矿 的 研 究 进 展 李 洪 枚柯 家 骏 中 国 科 学 院 化 工 冶 金 研 究 所 , 北 京 100080) (   摘 要 : 本 文 介 绍 了 细 菌 浸 出 含 镍 硫 化 矿 的 研 究 现 状 , 包 括 浸 出 条 件 、反 应 机 理 、影 响 因 素 等 内 容 。 指 出 了 细 菌 浸 出 含 镍 硫 化 矿 存 在 的 问 题 和 应 用 前 景 。 关 键 词 : 细 菌 浸 出 ; 含 镍 硫 化 矿 ; 述 评 中 图 分 类 号 : TF111131  文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 100026532(1999) 0520028206   细 菌 浸 出 低 品 位 含 铜 硫 化 矿 和 含 铀 的 氧 硫 化 镍 矿 : 镍 黄 铁 矿 、 紫 硫 镍 铁 矿 、 镍 磁 黄 铁 矿 、黄 铜 矿 、硫 镍 钴 矿 和 硫 钴 铁 矿 等 。 其 中 镍 黄 铁 矿 含 镍 高 达 34123% , 并 富 集 了 几 乎 全 部 的 铂 族 元 素 及 大 部 分 钴 。 化 矿 已 在 工 业 上 获 得 应 用 , 而 细 菌 浸 出 含 镍 硫 化 矿 则 尚 处 于 研 究 阶 段 。 随 着 高 品 位 镍 矿 的 逐 渐 减 少 , 用 传 统 的 火 法 或 湿 法 处 理 低 品 位 镍 矿 不 仅 成 本 高 , 而 且 会 造 成 环 境 污 染 。基 于 环 境 保 护 和 对 镍 矿 资 源 的 充 分 利 用 的 需 要 , 细 菌 浸 出 低 品 位 镍 矿 以 其 成 本 低 、无 污 染 而 越 来 越 受 到 人 们 的 注 意 。 氧 化 镍 矿 : 硅 酸 镁 镍 矿 、 镍 蛇 纹 石 、 硫 酸 镁 镍 、镍 绿 泥 石 、镍 菱 镁 矿 、红 土 矿 等 。各 种 矿 石 中 镍 含 量 不 同 。 另 外 , 还 有 砷 化 镍 矿 (N iA s)、碲 化 镍 矿 (N iTe) 等 。 镍 是 一 种 重 要 的 工 业 原 料 , 其 主 要 用 途 可 分 为 六 类 : (1) 各 种 合 金 , 如 含 镍 不 锈 钢 、钛 镍 记 忆 合 金 、储 氢 合 金 等 , (2) 用 作 镀 镍 材 料 , (3) 用 作 催 化 剂 , (4) 用 作 化 学 电 源 , (5) 用 于 制 作 颜 料 和 染 料 体 , (6) 用 于 制 作 高 温 陶 瓷 及 磁 性 材 料 。 1 含 镍 硫 化 矿 的 处 理 方 法 1 11镍 在 矿 床 中 的 存 在 形 式 与 工 业 应 用 镍 在 地 球 中 含 量 约 3% , 多 以 化 合 态 形 式 存 在 。在 自 然 界 中 , 由 于 两 种 富 集 过 程 形 成 两 种 类 型 的 镍 矿 : 硫 化 镍 矿 和 氧 化 镍 矿 。 go ld2bearing oxidized o res, go ld2bearing sulfide o res, go ld2bearing high A s sulfide o res, leaching of silver from high S2A s silver2lead o res and leaching bism uth from sulfide o res w as described in this article. The test results show ed that the m agnetic field can rem arkable imp rove extraction of target m inerals. Further, the effect of m agnetizing treatm ent fo r w ater system w as theo retically analyzed based on the results and related literature. Key words:M agnetizing treatm ent; H ydrom etallurgy; Effect Ξ 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 (编 号 59834150)。 收 稿 日 期 ; 1999201203  
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