化學(xué)分選工藝與設(shè)備

1、第6章 化學(xué)分選工藝與設(shè)備6. 1 化學(xué)分選過程與設(shè)備6. 1. 1 化學(xué)分選過程1. 概述對于品位低、嵌布粒度細(xì)、組成復(fù)雜的物料，單純依靠常規(guī)分選方法（如重磁選和浮選）往往得不到滿意的結(jié)果。用化學(xué)分選方法，或物理分選與化學(xué)分選聯(lián)合來處理某些“難選”物料，是可行的選擇。所謂化學(xué)分選是基于物料組分的化學(xué)性質(zhì)的差異，利用化學(xué)方法改變物料性質(zhì)組成，然后用其他的方法使目的組分富集的資源加工工藝，它包括化學(xué)浸出與化學(xué)分離兩個主要過程。比較典型的化學(xué)分選過程一般包括了準(zhǔn)備作業(yè)等六個主要作業(yè)，見圖6-1。圖6-1 化學(xué)分選過程框圖2. 準(zhǔn)備作業(yè)包括對物料的破碎與篩分、磨礦與分級及配料混勻等機械加工過程。目的

2、是使物料破磨到一定的粒度，為下一作業(yè)準(zhǔn)備適宜的細(xì)度、濃度，有時還用物理選礦方法除去某些有害雜質(zhì)或使目的礦物預(yù)先富集，使礦物原料與化學(xué)試劑配料混勻。 有關(guān)準(zhǔn)備作業(yè)的工藝與設(shè)備，請參閱本書第2章。3. 焙燒作業(yè)焙燒的目的是為了改變礦石的化學(xué)組成或除去有害雜質(zhì)，使目的組分轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀捉龌蛴欣谖锢矸诌x的形態(tài)，為下一作業(yè)準(zhǔn)備條件。焙燒種類有：（1）氧化焙燒（或硫酸化焙燒）。即在氧化氣氛中加熱硫化礦，將礦石中的全部（或部分）硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的金屬氧化物（或硫酸鹽）的過程。（2）還原焙燒。還原焙燒是在低于爐料熔點和還原氣氛條件下，使礦石中的金屬氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)低價金屬氧化物或金屬的過程。（3）氯化焙燒。即

3、在一定的溫度氣氛條件下，用氯化劑使礦物原料中的目的組分轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嗷蚰巯嗟穆然?，以使目的組分分離富集的工藝過程。（4）鈉鹽燒結(jié)焙燒。鈉鹽燒結(jié)焙燒是在礦物原料焙燒中加入鈉鹽，如碳酸鈉、食鹽、硫酸鈉等，在一定的溫度和氣氛條件下，使礦物原料中的難溶的目的組分轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘南鄳?yīng)鈉鹽，所得焙砂（燒結(jié)塊）可用水、稀酸或稀堿進行浸出，目的組分轉(zhuǎn)變?yōu)槿芤?，從而使目的組分達到分離富集的目的。（5）煅燒。煅燒是天然化合物或人造化合物的熱離解或晶形轉(zhuǎn)變過程，此時化合物受熱離解為一種組分更簡單的化合物或發(fā)生晶形轉(zhuǎn)變。碳酸鹽的熱離解稱為焙解。煅燒作業(yè)可用于直接處理礦物原料以適于后續(xù)工藝要求，也可再用化學(xué)分選處理而制取

4、化學(xué)精礦。4. 浸出作業(yè)（1）浸出方法與浸出劑。浸出就是將固體物料加入液體溶劑，使溶劑選擇性地溶解物料中某些組分的工藝過程。用于的試劑稱為浸出劑，浸出所得的溶液稱為浸出液，浸出后的殘渣稱為浸出渣。常用的浸出方法見表6-1。表6-1 浸出方法按浸出劑特點分類 浸出方法 常用浸出劑酸浸出堿浸出鹽浸出細(xì)菌浸出水浸出硫酸、鹽酸、硝酸、亞硫酸氫氧化鈉、碳酸鈉、硫化鈉、氨水硫酸鐵、氰化鈉、氯化鈉、硫酸銨菌種 + 硫酸 + 硫酸鐵水（2）浸出。物料在浸出過程中，根據(jù)浸出劑的運動方式，將浸出分為滲濾浸出和攪拌浸出兩種。滲濾浸出又分為三種：槽浸、堆浸和就地浸出。 槽浸。槽浸是把物料碎磨至一定的粒度后裝入鋪有假底

5、的浸池、滲浸槽中（見圖6-2），使浸出劑通過固定的物料層而完成浸出過程。圖6-2 滲浸槽示意圖 堆浸。堆浸是處理貧礦、表外礦或礦山產(chǎn)出的含金屬品位很低的廢石的有效方法，對上述礦的浸出而言，它具有工藝簡單、投資省、成本較低的特點。礦石堆浸分為構(gòu)筑堆浸場、礦石破碎或制粒、筑堆、滲浸及從浸液中回收目的組分等四個作業(yè)。a. 構(gòu)筑堆浸場。堆浸場宜設(shè)在有一定坡度的不透水地面上（山坡、山谷或平地）。若地面滲水能力強則應(yīng)進行防滲處理，常用尾礦摻粘土、瀝青、鋼筋混凝土、橡膠板或軟塑料板等做墊層材料。根據(jù)礦源條件，墊層可供一次或多次使用。b. 礦石破碎或制粒。堆浸法處理的原料有兩種類型：第一種是礦塊經(jīng)破碎至105

6、0mm后再堆浸；這是最常用的方法。第二鐘是制粒后再堆浸，為了克服粉礦，尤其是粘土的不良影響，美國礦業(yè)局于1978年研制了粉礦制粒堆浸工藝。貧金礦制粒堆浸時，將礦塊碎至小于l0mm，每噸礦石加水泥2.24.5kg作粘結(jié)劑，加入濃氰化物溶液，使物料中的水分含量達12，然后在制粒機上制成1012mm的礦粒，經(jīng)固化后送去筑堆。這種固化礦粒較堅固，孔隙率大，滲透性好，在礦堆中不移動，滲浸時不會產(chǎn)生溝流現(xiàn)象。c. 筑堆。筑堆的方法有多堆法、分層法、斜坡法及吊裝法（見圖6-3）。常用筑堆機械有卡車、推土機等。d. 滲浸及回收有用組分。用各種類型的噴灑器將浸出劑均勻地噴灑于礦堆表面，使其自上而下地滲濾通過礦堆

7、，浸出劑在流過礦堆時與礦石進行反應(yīng)，將其中有價元素浸出，再由底部溝槽管道收集。滲浸后用清水洗滌礦堆幾次以提高回收率。堆浸場和礦堆的結(jié)構(gòu)見圖6-4，整個堆浸過程見圖6-5。 圖6-4堆浸場和礦堆的結(jié)構(gòu) 圖6-5 堆浸過程示意圖為使浸出液中有價金屬富集到一定濃度，溶液往往循環(huán)，直至達到要求為止。礦堆經(jīng)過一定時期的浸出，將有價金屬大部分回收后，再廢棄。其浸出周期，對大型堆（礦石量超過100000噸）而言，長達13年，對小型礦堆（礦石量數(shù)千噸）而言，約56星期。目前國內(nèi)外用堆浸法處理低品位金礦、銅礦和鈾礦時都得到較好指標(biāo)。在處理品位2g/t左右的石英脈金礦時，一般以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.050.15的NaCN

8、溶液為浸出劑，金回收率達70%90%。 就地浸出是滲濾浸出地下礦體內(nèi)的目的組分的浸出方法，適用于階段崩落法開采的地下礦體，或井下采空區(qū)的礦柱和殘留礦。上述三種滲濾出方法的原理都是相同的，只適用于某些特定的礦物原料，浸出時一般均采用間斷操作的作業(yè)制度。攪拌浸出，是指浸出劑與磨細(xì)的礦物原料在浸出攪拌槽中劇烈攪拌的條件下，完成浸出過程的浸出方法。此法適用于各種原料，可以在常溫常壓下完成浸出過程，也可以高溫高壓下進行浸出，可間斷操作，也可連續(xù)操作。（3）浸出流程。在物料的浸出工藝中 ，根據(jù)被浸出物料和浸出劑運動方向差別可分為三種浸出流程：圖6-6 最基本的一段順流浸出流程順流浸出：被浸物料和浸出劑的流

9、動方向相同。順流浸出可以得到目的組分含量較高的浸出液，浸出劑耗量較低，但其浸出速度較慢，浸出時間較長才能得到較高的浸出率，適于較易浸出物料。圖6-6為最基本的一段順流浸出流程。錯流浸出：被浸物料分別被幾份新浸出劑浸出，而每次浸出所得的浸出液均勻送到后續(xù)作業(yè)處理。錯流浸出的浸出速度較快，浸出時間較短，浸出率較高。但浸出液的體積大，浸出液中剩余浸出劑濃度較高，因而浸出劑耗量大，浸出液中目的組分含量較低。逆流浸出：被浸物料和浸出劑的運動方向相反，即經(jīng)幾次浸出貧化后的物料與新浸出液接觸，而原始被浸物則與浸出液接觸。逆流浸出可以得到目的組分含量較高的浸出液，可以充分利用浸出液中的剩余浸出劑。因而浸出劑耗

10、量較低，但其浸出速度較錯流速度低，需要較多的浸出級數(shù)才能獲得較高的浸出率。圖6-7為最基本的一段逆流循環(huán)浸出流程，該流程適用于被浸組分要求剩余浸出劑濃度很高的物料。圖6-7 最基本的一段逆流循環(huán)浸出流程圖6-8為二段逆流循環(huán)浸出流程，適用于被浸組分中有部分較難浸出的物料。圖6-8 二段逆流循環(huán)浸出流程滲濾槽浸可采用順流、錯流或逆流浸出流程，堆浸和就地浸出一般都采用順流循環(huán)浸出流程，連續(xù)攪拌浸出一般采用順流浸出流程。5. 固液分離和洗滌作業(yè)如是采用錯流或逆流浸出，則各級之間應(yīng)增加固液分離作業(yè)。滲濾浸出可以直接得到澄清浸出液，而攪拌浸出的料漿須經(jīng)洗滌和固液分離后，才能得到供后續(xù)作業(yè)處理的澄清浸出液

11、和不含有價金屬的尾渣。常用的固液分離作業(yè)流程見圖6-9。圖6-9 一次浸出、兩次洗滌的逆流循環(huán)固液分離作業(yè)流程 圖6-10是采用濃縮機和泵連接的兩次洗滌逆流循環(huán)固液分離作業(yè)流程，圖6-11是采用過濾機和攪拌槽連接的兩次洗滌逆流循環(huán)固液分離作業(yè)流程。 圖6-10 采用濃縮機和泵連接的兩次 圖6-11 采用過濾機和攪拌槽連接的洗滌逆流循環(huán)固液分離作業(yè)流程 兩次洗滌逆流循環(huán)固液分離作業(yè)流程6. 凈化與富集作業(yè)為了得到高品位的化學(xué)精礦，浸出液常用化學(xué)沉淀法、離子交換法或溶劑萃取法等進行凈化分離，以除去雜質(zhì)，同時得到有用組分含量較高的凈化溶液。圖6-12為溶劑萃取凈化富集法原則流程圖。圖6-13為離子交

12、換吸附凈化法原則流程圖。 圖6-12 溶劑萃取凈化富集法原則流程圖 圖6-13 離子交換吸附凈化法原則流程圖7. 制取化合物或金屬作業(yè)制取化合物或金屬作業(yè)，一般可采用離子沉淀法、金屬置換法、電積法、炭吸附法、離子交換或溶劑萃取法。圖6-14為銅浸出液電積的基本工藝流程。圖6-14 銅浸出液電積的基本工藝流程6. 1. 2焙燒作業(yè)設(shè)備 1. 豎井焙燒爐豎井焙燒爐主要用于富塊礦的氧化焙燒。我國銻礦常將其用在硫化銻塊礦的揮發(fā)焙燒。豎井焙燒爐的結(jié)構(gòu)見圖6-15，爐體高5m，爐拱為半球形，爐膛有效面積為4m2，陸頂中心設(shè)400mm加料口，平時用20mm厚鑄鐵板封蓋，爐底有兩層鑄鐵爐條。圖6-15 豎井焙

13、燒爐結(jié)構(gòu)簡圖 圖6-16 多層焙燒爐結(jié)構(gòu)簡圖2. 多層焙燒爐多層焙燒爐的結(jié)構(gòu)見圖6-16。它主要用于黃鐵礦（FeS2）的燃燒制備二氧化硫，進一步制造硫酸。多層焙燒爐是用耐火磚砌成的一個巨大的圓筒，爐外包有鋼皮,爐內(nèi)有用耐火磚砌成的平坦的爐拱89層（圖6-13只畫了六層），上數(shù)第一、三、五等奇數(shù)層爐拱的中心部分有一個圍繞中心轉(zhuǎn)軸的環(huán)形開口，第二、四、六等偶數(shù)層爐拱的外圍靠近爐壁處有數(shù)個開口，因此，各拱層是相連通著的。在各層爐拱間都有兩個連結(jié)在中心轉(zhuǎn)軸上的鐵耙，奇數(shù)層鐵耙的耙齒稍向內(nèi)斜，偶數(shù)層鐵耙耙齒稍向外斜。將預(yù)先破碎的黃鐵礦礦石從入口處加入爐中，被最上層爐拱中的鐵耙齒（鐵耙隨著中心轉(zhuǎn)軸緩緩地轉(zhuǎn)

14、動）撥到中心開口處而落入第二層；然后又被第二層爐拱中的鐵耙的耙齒撥到外圍，經(jīng)邊緣開口處落入第三層，其后依次逐層下落。供燃燒用的空氣自入口處送入，和礦石下落相逆的方向漸次逆流上升。礦石在爐里一邊移動，一邊燃燒產(chǎn)生二氧化硫氣體，最后由出口處導(dǎo)出。礦石燃燒后剩下的焙燒礦渣，由出口處排出爐外。燃燒爐中心的轉(zhuǎn)軸和多層鐵耙的內(nèi)部，都用空氣來冷卻。燃燒爐中部的第四、第五層附近的溫度最高，一般控制在850左右。攀鋼(集團)攀宏釩制品公司均為從德國GFE公司引進的設(shè)備，多層焙燒爐是車間焙燒工段的一個重要設(shè)備，用于釩渣和添加劑的焙燒。多層焙燒爐內(nèi)徑5500mm，共10層，爐子分為爐體、燃燒室、熱風(fēng)通道、中心軸4部

15、分。燃燒室裝有燒嘴，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c二次風(fēng)混合成1200的混合氣后，通過熱風(fēng)通道進入爐內(nèi)焙燒爐料，中心軸上帶有耙子，中心軸帶動耙子轉(zhuǎn)動而使?fàn)t料按規(guī)定的方向移動。3. 道爾型沸騰爐道爾型沸騰爐屬于比較先進的漿式進料沸騰爐。所謂漿式進料就是將精礦拌以25%30%的水，在攪拌槽中預(yù)先制成礦漿，用泵和壓縮空氣噴入爐內(nèi)。美國Dorr一oliver公司最先開發(fā)這一工藝，后被日本、澳大利亞等多家黃金冶煉廠采用。這種方法的優(yōu)點在于取消精礦干燥系統(tǒng)，消除了干燥廢氣中低濃度二氧化硫?qū)諝獾奈廴?，排除了干燥過程中煤灰混入精礦引起金氰化浸出率的降低，減少了干燥及篩分造成的精礦損失提高了回收率，增強了爐體的密閉性能

16、，改善了勞動條件。漿式進料的硫酸化焙燒沸騰爐與干式進料沸騰爐的結(jié)構(gòu)大同小異。爐體結(jié)構(gòu)見圖6-17 。圖6-17 道爾型沸騰爐結(jié)構(gòu)簡圖道爾型沸騰爐爐子的主要技術(shù)參數(shù)：處理量250t/d，入爐礦漿濃度70%，爐床面積40m2，風(fēng)帽數(shù)量2462個，床能力6.51t/(m2·d)，床層高度11.5m，精礦平均粒度0.054×10 - 3m，沸騰層溫度550640，空氣量1400016000m3/h，煙氣量1800021000m3/h，煙氣溫度570630。4. 回轉(zhuǎn)窯式焙燒爐回轉(zhuǎn)窯式焙燒爐的結(jié)構(gòu)與回轉(zhuǎn)窯式干燥爐相類似，參看圖7-43。6. 1. 3 浸出作業(yè)設(shè)備浸出攪拌設(shè)備是化學(xué)分

17、選和濕法冶煉行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備之一。在化學(xué)分選過程中，常用精礦或焙砂作原料進行生產(chǎn)。在處理這些物料時，所使用的攪拌設(shè)備的形式隨工藝過程特點的不同而有所不同。而從顆粒物料中將可溶金屬提取出來的浸出工序中，采用浸出攪拌設(shè)備的形式較多，其設(shè)計選型的好壞，將直接影響系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝條件的控制及能源的消耗，最終影響企業(yè)的生產(chǎn)成本和經(jīng)濟效益。1. 滲濾浸出槽滲濾浸出槽一般用水泥砌成，表面經(jīng)涂瀝青進行防滲處理，其結(jié)構(gòu)見圖6-2。2. 空氣攪拌浸出槽在化學(xué)分選以及濕法冶煉過程中，常用精礦或焙砂作原料進行生產(chǎn)。攪拌浸出槽是關(guān)鍵設(shè)備之一，其形式隨工藝過程特點的不同而有所不同。金礦（或金浮選精礦）的氰化浸出工藝中，氧的作

18、用十分重要，必須充入適當(dāng)?shù)目諝獠拍苁骨杌鲞^程順利進行。此時常采用空氣攪拌浸出槽。圖6-18 空氣攪拌浸出槽的結(jié)構(gòu)1-中心管；2-充氣管；3-槽體；4-排氣管；5-輔助充氣管；6-礦漿進入口；7-礦漿排出口；8-壓縮空氣主管如圖6-18 ，空氣攪拌浸出槽內(nèi)設(shè)有中心管1、充氣管2和輔助充氣管5，槽體3的底部是60°錐底。壓縮空氣經(jīng)充氣管2進入中心管1中，形成大量氣泡沿中心管上升。中心管內(nèi)礦漿因充氣的大量氣泡而體積膨脹，密度減小，于是中心管內(nèi)礦漿的壓力小于中心管外的礦漿壓力，在管內(nèi)外壓力差的作用下，管內(nèi)礦漿向上運動，從中心管上端流出，進入中心管與槽壁之間的環(huán)形礦漿區(qū)，礦漿中的氣泡則從礦

19、漿中溢出，經(jīng)槽頂排氣管4進入大氣。中心管外的礦漿緩慢向下運動，在槽底部流入中心管的下端，再經(jīng)中心管上升形成礦漿循環(huán)運動，起到攪拌礦漿，防止沉淀的作用。 3. 機械攪拌浸出槽某些焙砂（如氧化鋅焙砂）的浸出過程，需要加溫，不用充氧。此時若采用空氣攪拌浸出槽，必須要有一個穩(wěn)定壓力和流量的空氣壓縮機站?？諌簷C站的維修費用高、能耗大。又因工藝條件的需要，浸出槽必須采用蒸汽加溫，而壓縮空氣在攪拌過程中將帶走大量的熱量，造成蒸汽的浪費。此時可采用機械攪拌浸出槽。圖6-19 機械攪拌浸出槽的結(jié)構(gòu) 圖6-20 雙層機械攪拌浸出槽1-槽體；2-槽蓋；3-進料管；4-軸承體；5-傳動裝置； 1-減速機；2-軸承座；

20、3-機架；4-攪拌軸；6-大孔蓋；7-保溫層；8-襯板；9-蒸汽夾套； 5-阻尼板；6-攪拌器；7-槽體；8-鉛錐10-礦漿循環(huán)管；11-攪拌器圖6-19為機械攪拌浸出槽的結(jié)構(gòu)。浸出槽的容積為10m320 m3。用蒸汽夾套加熱，為強化過程還可增設(shè)管式加熱器。為了減少熱損失，槽體需保溫。在槽內(nèi)下部襯鑄石或瓷磚，以防止槽體磨損。圖6-20為雙層機械攪拌浸出槽的結(jié)構(gòu)。對于容積較大、槽體較高的機械攪拌浸出槽，采用雙層攪拌器有助于改善浸出礦漿的流動狀況，增加浸出劑與目的礦物的作用速度，從而提高浸出效果。4. 空氣和機械聯(lián)合攪拌浸出槽圖6-21 空氣和機械聯(lián)合攪拌浸出槽1-空氣提升管；2-耙子；3-流槽；

21、4-*豎軸；5-橫架；6-傳動裝置 這種浸出槽是機械和壓縮空氣聯(lián)合作用攪拌礦漿，使槽內(nèi)礦漿不發(fā)生沉淀。如圖6-21所示，它是由平底槽和下端開口的空氣提升管組成的?？諝馓嵘馨惭b在槽子的中央，其上端與可旋轉(zhuǎn)的豎軸連接。工作時，豎軸帶動旋管的下部的耙子。進入槽內(nèi)的礦漿向槽底沉落，沉落在槽底的濃礦漿借助于耙子的作用，向空氣提升管的下部匯集，在從管上部給入的壓縮空氣的影響下， 匯集在管口的濃礦漿沿空氣提升管上升，從上部溢出流入流槽中,再經(jīng)流槽的開口流回平底槽，這樣就形成了浸出槽內(nèi)的礦漿循環(huán)。由于流槽也隨礦漿提升管轉(zhuǎn)動，礦漿在槽內(nèi)分布均勻。常規(guī)攪拌浸出通常是由數(shù)個浸出槽串聯(lián)起來的，礦漿從一個槽自流到下一

22、個槽。第一個槽投料，最后一個槽流出礦漿，然后送到固液分離工序進行固液分離，因此是連續(xù)工作的。在某些情況下，也有間斷操作的。即同時把物料裝入各單個浸出槽中進行浸出。浸出結(jié)束，停止攪拌，沉淀一段時間后抽出上清浸出液，然后把各槽的礦漿排出送固液分離工序，再裝入新物料浸出。5. 流態(tài)化逆流浸出塔流態(tài)化逆流浸出塔的結(jié)構(gòu)如圖6-22所示。塔的上部為濃密擴大室，中部為圓柱體，下部為圓錐體。塔頂有排氣孔和觀察孔。礦漿用泵送入，進料管上細(xì)下粗，出口處裝有倒錐，以使礦漿穩(wěn)定而均勻地沿著倒錐四周流向塔內(nèi)。在塔的中段分上下兩部分加入浸出劑進行浸出，在塔的下部分?jǐn)?shù)段加入洗滌水進行逆流洗滌。洗滌后的粗砂經(jīng)粗砂排料口排出，

23、浸出礦漿由上部溢流口流出。 操作時可用5060的熱水作洗滌水，以提高浸出礦漿的溫度。浸出過程中要嚴(yán)格控制進料、排料、洗水和浸出劑流量以及界面位置。一般是用調(diào)節(jié)排砂量的方法保持穩(wěn)定的界面。界面位置偏高時可增大排砂量，反之則應(yīng)適當(dāng)減小排砂量，以保證浸出時間、分級效率和洗滌效率。流態(tài)化浸出得到的是除去粗砂后的浸出礦漿，減少了后續(xù)固液分離的處理量。 6. 高壓釜目前用于熱壓浸出的高壓釜有立式和臥式兩種，攪拌方式有機械攪拌、氣流（蒸氣或空氣）攪拌和氣流機械混合攪拌三種。常用的哨式空氣攪拌高壓釜的結(jié)構(gòu)如圖6-23所示，礦漿自釜的下端進入，與壓縮空氣混合后經(jīng)旋渦哨從噴嘴進入釜內(nèi)，呈紊流狀態(tài)在釜內(nèi)上升，然后經(jīng)

24、出料管排出。采用與礦漿呈逆流的蒸氣夾套加熱或水冷卻的方式使礦漿加熱或冷卻。釜內(nèi)裝有事故排料管。經(jīng)高壓釜浸出后的礦漿必須將壓力降至常壓后才能送下一工序處理。圖6-22 流態(tài)化逆流浸出塔 圖6-23 哨式空氣攪拌高壓釜1-塔體；2-窺視鏡；3-排氣孔；4-進料管；5-觀察孔； 1-進料管；2-空氣管；3-旋渦哨；4-噴嘴；6-溢流口；7-進料倒錐；8-硫酸分配管；9-洗滌水分配管； 5-釜筒體；6-事故排料管；7-出料管10-粗砂排料倒錐；11-粗砂排料口6. 1. 4 固液分離與洗滌作業(yè)設(shè)備1. 常規(guī)的固液分離設(shè)備浸出液與浸出渣之間的分離，以及浸出渣的洗滌濃縮，可采用常規(guī)的固液分離設(shè)備，如濃縮機

25、、過濾機等，參見圖6-8、圖6-9和本書第7章。圖6-24是多種分級與固液分離設(shè)備組合的固液分離流程示意圖。圖6-24 多種分級與分離設(shè)備組合的固液分離流程示意圖2. 三層濃縮機目前在我國的金精礦氰化浸出廠，常用的固液分離設(shè)備是三層濃縮機。三層濃縮機的結(jié)構(gòu)見圖6-25 ，它是把一個池子用隔板分成三個深度較小的間層，并裝有三個同軸傳動的耙動機構(gòu)。三層濃縮機的每一層都有單獨的給料管和卸料管。如果必要，可將卸出物料集中在一起排入卸料錐中，再由卸料錐借助隔膜泵排出。三層濃縮機的直徑通常不超過5m，其每層高度一般為1.23.6m。三層濃縮機的占地面積小，相對投資省，與浸出流程連接使用方便。圖6-25 三

26、層濃縮機的結(jié)構(gòu)示意圖1-中心垂直軸；2-耙架；3-進料口；4-排料口；5-洗滌液管；6-溢流管；7-洗滌液管；8-溢流管；9-洗滌液管；10-溢流槽；11-洗滌液箱3. 流態(tài)化分級洗滌塔流態(tài)化分級洗滌塔一般用于浸出礦漿的分級洗滌，以得到細(xì)粒礦砂濃度較小的礦漿和液相金屬濃度小的粗砂。如圖6-26，礦漿均勻平穩(wěn)地進入擴大室后，在上升洗水的作用下，礦漿中的大部分液體和細(xì)礦粒隨同洗水從溢流堰排出，粗砂則經(jīng)擴大室向下沉降，均勻地進入塔身。自上而下沉降的粗砂夾帶部分細(xì)砂和原液與自下而上的洗水逆流接觸，形成上稀下濃的流態(tài)床。稀流態(tài)床又稱稀相段，濃流態(tài)床又稱濃相段，在兩流態(tài)床之間有一明顯的界面。洗滌水一般由濃

27、相段給入。進入壓縮段的粗砂不處于流化狀態(tài)，由于壓縮作用使粗砂增濃，呈移動床狀態(tài)下降，最后由塔底排出。圖6-26 流態(tài)化分級洗滌塔整個分級洗滌過程是連續(xù)的，擴大室主要起分級布料作用，稀相段主要起布料作用，濃相段有一定的洗滌作用。由于稀濃相的孔隙率不同，稀濃相間的界面有一定的逆止作用，它只允許固體向下沉降，液體向上流動，而不允許固體和液體在稀濃兩相間返混。 6. 1. 5 凈化與富集作業(yè)設(shè)備1. 萃取設(shè)備（1）箱式混合萃取澄清槽其單級結(jié)構(gòu)如圖6-27（a）所示，主要由混合室、澄清室和攪拌器組成。圖6-27 箱式混合萃取澄清槽（a）單級結(jié)構(gòu) （b）4級串聯(lián)、槽攪拌室在兩側(cè)交錯排列的兩相流向1-混合室

28、；2-澄清室；3-攪拌器；4-前室；5-水相入口；6-有機相入口；7-混合相入口；8-有機相出口；9-水相出口；10-前室孔箱式混合萃取澄清槽各槽級間通過相口緊密相連，操作時兩相的活動呈逆流，如圖6-27（b）為4級串聯(lián)的槽攪拌室在兩側(cè)交錯排列的箱式混合萃取澄清槽?；旌鲜抑醒b有攪拌器，攪拌器的作用是使兩相充分接觸，保證級間水相和混合相的順利輸送?；旌鲜曳稚舷聝刹糠郑虏繛榍笆?，它使水相連續(xù)穩(wěn)定地進入混合區(qū)，前室和混合區(qū)通過圓孔相連，前室的一側(cè)有水相進口與鄰室的澄清室相通，藉攪拌器的攪拌將鄰室的水相從相口抽吸過來。混合室的另一側(cè)有有機相進口，它與下一鄰室的澄清室的溢流口相通，有機相靠攪拌器攪拌造

29、成的液位差從下一室流入混合室。本級混合室與澄清室間有混合相口，混合后的混合相由此相口進入澄清室分層。澄清室的作用是使混合相澄清分層，其一側(cè)上部有溢流口，另一側(cè)下部有永相出口，分別與上一級和下一級的混合室相通。因此，兩相液流在同級作順流流動，在各級間呈逆流流動。臥式混合澄清槽結(jié)構(gòu)簡單緊湊，操作穩(wěn)定，易維修制造，但占地面積大，動力消耗大。（2）旋轉(zhuǎn)盤式混合萃取塔圖6-28 旋轉(zhuǎn)盤式混合萃取塔為了提高萃取分離效能，除了可以通過攪拌裝置增加二相的相對運動以外，還可以使篩板在液體中作往復(fù)運動，或直接使液體產(chǎn)生脈動輸入外能，增大兩相的相對運動和接觸。圖6-28為旋轉(zhuǎn)盤式混合萃取塔。它是由在內(nèi)壁有固定圓環(huán)（

30、又稱定子盤）的豎塔和轉(zhuǎn)動的豎軸組成的，在豎軸上固定有許多園盤（又稱為轉(zhuǎn)子盤）。轉(zhuǎn)子盤位于兩相鄰定子盤的中間。中心軸旋轉(zhuǎn)使兩相分散，逆流混合，在塔的頂部兩相分離。（3）脈沖篩板萃取塔 圖6-29所示的脈沖篩板萃取塔，是在塔外專門設(shè)有一套脈沖發(fā)生器，即利用偏心連桿機構(gòu)帶動的往復(fù)式活塞泵產(chǎn)生吸入和壓出的過程，使塔中液體產(chǎn)生頻率為60120次min，沖程為1030mm左右的脈動，憑借這種脈動，使水相和有機相來回穿過篩孔，增大接觸面和接觸次數(shù)，從而獲得較高的分離效率。振幅是一個重要的操作因素，太大太小生產(chǎn)能力和分離效果都不好。篩板孔徑34mm，篩板間距50mm。脈沖篩板塔的優(yōu)點在于塔內(nèi)不要設(shè)置機械攪拌裝

31、置，脈沖泵等發(fā)生脈沖的機構(gòu)可以裝在塔外，容易解決防腐和放射性防護等問題，在放射元素萃取中用得較多。 圖6-29 脈沖篩板萃取塔 圖6-30 固定床離子交換吸附塔 1-殼體；2-過濾相；3-人孔；4-圓型蓋2. 離子交換設(shè)備離子交換吸附操作分柱作業(yè)(動態(tài)法)和槽作業(yè)(靜態(tài)法)兩種形式。柱作業(yè)時采用固定床或移動床，此時被吸附離子濃度差不僅存在于樹脂和溶液的接觸表面，而且存在樹脂相和液相內(nèi)部。槽作業(yè)時可用攪拌槽或流化床，此時樹脂和溶液不斷進行混合，被吸附離子濃度差僅存在于樹脂和溶液的接觸表面，而在樹脂相或液相內(nèi)部，被吸附離子的濃度相同。固定床僅用于清液吸附。固定樹脂床吸附塔的結(jié)構(gòu)如圖6-30所示，其

32、主體是一個高大的圓柱體，塔的大小取決于生產(chǎn)能力，底部裝有沖洗水布液系統(tǒng)，上部裝有吸附原液和淋洗劑的布液系統(tǒng)。塔的外殼一般由碳鋼制成，內(nèi)襯防腐蝕層。每塔的樹脂床高度約為塔高的三分之二，它決定于定操怍條件下被吸組分的交換吸附帶高度，一般由試驗決定。影響交換吸附帶高度的主要因素為樹脂性能、被吸組分性質(zhì)、濃度及吸附流速等。對一定的樹脂和吸附原液而言，交換吸附帶高度主要決定于吸附流速。每一吸附循環(huán)所需塔數(shù)決定于塔中固定樹脂床的高度及一系列操作因素。圖6-31 固定床離子交換吸附-淋洗循環(huán)示意圖圖6-31為固定床離子交換吸附-淋洗循環(huán)示意圖。離子交換過程是一個間斷過程。生產(chǎn)上固定床離子交換吸附通常用三柱組

33、成，在同一時間內(nèi)，有一柱飽和淋洗再生，另外兩柱給料并串聯(lián)進行離子交換吸附。6. 1. 6 制取化合物或金屬作業(yè)設(shè)備1. 銅浸出液的金屬置換法設(shè)備從熱力學(xué)來說，任何金屬離子均可能按其在電位序中的位置，被另一更負(fù)電性的金屬從溶液中置換還原成為金屬，從而沉淀出來。低品位銅礦的酸法浸出液以及礦山含銅離子廢水，可用金屬鐵來置換銅離子，將其還原成金屬銅沉淀出來，反應(yīng)為Cu2+ + Fe = Fe2+ + Cu （6-1）（1）置換溜槽 它是最簡單的置換裝置，實際上是一個曲折的具有一定坡度的水泥地溝。地溝寬約lm，長530m。槽底可擱放木制方格，上置鐵屑。溶液從溜槽上端流入，下端流出，在流動中完成置換反應(yīng)。

34、人工翻動置換材料使已析出的海綿金屬剝落下來，沉于槽底，然后隨溶液流出，澄清曬干，即得海綿金屬產(chǎn)品。該法鐵耗較高，勞動強度大，適于從稀溶液中回收金屬。（2）錐形置換器圖6-32 錐形置換器錐形置換器結(jié)構(gòu)如圖6-32所示，倒錐內(nèi)裝滿鐵屑等置換劑，溶液由下部泵入沿倒錐斜向噴流，回旋上升通過置換劑層。由于溶液的沖刷，沉積物剝落并被帶向錐體中部，當(dāng)溶液流過時：沉積物得到濃集并通過錐體本身的網(wǎng)格進入外部的木制圓桶內(nèi)予以收集，貧液從上部排出。該設(shè)備處理量大，置換劑耗量低，可數(shù)個串聯(lián)使用以提高金屬回收率。2. 貴金屬浸出液的金屬置換法設(shè)備氰化物浸出是從金、銀礦石中提取金、銀的重要方法，所得浸出液常以鋅粉進行置

35、換，其反應(yīng)為 Zn + 2 Au（CN）2 = Zn（CN）4 2 + 2Au （6-2）該法是通過鋅絲置換沉淀箱或鋅粉置換沉淀設(shè)備來實現(xiàn)的。當(dāng)貴液通過置換沉淀設(shè)備時，金和銀即從含金、銀溶液中成金屬粉末狀態(tài)沉淀出來，而含有NaCN、堿及微量金的溶液稱為貧液，可送往貧液池作循環(huán)液用于下一批物料的氰化浸出。經(jīng)過置換生成的含鋅很高的金泥定期地從置換沉淀設(shè)備中卸出，經(jīng)脫鋅后，將金泥熔煉得到金銀合金。（1）鋅絲置換沉淀箱鋅絲置換沉淀箱構(gòu)造如圖6-33所示。各沉金室上下液流的通道寬為3050mm。篩板為4.75l.7mm的鐵篩網(wǎng)，用于承受鋅絲。篩網(wǎng)離槽底約為200mm，用于存放金泥。槽體高約為850950

36、mm。一列鋅絲置換沉淀箱一般為89室，貴液通過盛鋅絲各室的時間約為3060min。板上的鋅絲是由含鉛0.20.5的鋅錠就地切削而成，以免放置過久而氧化。鋅絲寬為13mm，厚為0.20.4mm，孔隙率為7090。裝槽前，先將鋅絲在l0濃度的醋酸鉛或硝酸鉛溶液中浸泡23min，使其表面染鉛，也可向貴液中滴入適量鉛鹽。隔一定時間，大約一個月清理一次金泥。金泥含有鋅絲頭，用篩選法分出。篩上物為粗粒鋅絲，篩下物經(jīng)濾干后再用酸除去殘余鋅絲頭，沉淀物再經(jīng)洗滌濾干后送氧化焙燒，以除去水分和其它揮發(fā)雜質(zhì)，即得到干金泥送火法熔煉。圖6-33 鋅絲置換沉淀箱1-槽體；2，3-隔板；4-篩板；5-鋅絲；6-手柄；7-

37、金泥；8-排放口鋅絲沉金置換率可達9599，鋅絲耗量約為2040kgkg金，遠較理論計算量大。此法沉金設(shè)備簡單，易操作，但鋅絲耗量大、金泥含鋅高、占地面積大。 （2）鋅粉置換沉淀器國內(nèi)外不少金選廠現(xiàn)采用鋅粉沉金工藝，它是將貴液經(jīng)真空脫氧塔脫氧，然后以粒徑小于0.01mm的鋅粉按比例加入攪拌槽中沉金，再把攪拌槽中沉淀物過濾得金泥。此法優(yōu)點是鋅粉價廉，金屬鋅耗量少（為2050gt礦或4050gm3貴液），金銀沉淀率高，氰化物耗量少，便于機械化和自動化，但設(shè)備復(fù)雜，動力消耗較大。圖6-34 較新式的鋅粉置換沉淀器時的設(shè)備聯(lián)系圖1-脫氣塔；2-真空泵；3-浸沒式離心泵；4-混合槽；5-鋅粉給料器；6-

38、鋅粉置換沉淀器；7-布袋過濾片；8-槽鐵架；9-螺旋槳；10-中心軸；11-小葉輪；12-傳動機構(gòu)；13-支管；14-總管和真空泵；15-離心泵如圖6-34所示為較新式的鋅粉置換沉淀器的設(shè)備聯(lián)系圖。將鋅粉和含金脫氧溶液給入混合槽，鋅漿通過槽底部的管道自流入鋅粉置換沉淀器進行沉淀和過濾。過濾時，在真空泵吸力的作用下金泥沉積于濾布上，而脫金溶液則透過濾布經(jīng)由支管和總管排出。實踐證明，用鋅粉置換沉淀法沉淀金時，沉淀金的主要作用不在混合的時候發(fā)生，而發(fā)生在過濾的時候，即含金溶液穿過濾布表面的鋅粉層時。3. 電積法設(shè)備（1）電積原理。若在金屬浸出液中插入電極并通以直流電，當(dāng)外電動勢大于某金屬電極反應(yīng)的標(biāo)

39、準(zhǔn)電極電位時，外電源通過電極和溶液構(gòu)成電流回路，同時該金屬離子在陰極上獲得電子而還原成金屬沉淀下來，這就是電積沉淀。如銅浸出液的電積沉淀反應(yīng)為陰極 Cu 2+ + 2e Cu （6-3）在任何電解質(zhì)溶液中通過l法拉第電量（為96500庫侖或26.8安培小時）時，在電極上將析出1mol的任何物質(zhì)。通過單位電量所能得到的產(chǎn)物質(zhì)量數(shù)，稱為該物質(zhì)的電化當(dāng)量q。電積過程與電解的不同之處在于所用的陽極不一樣。電解為可溶性陽極，可溶陽極電解只用于粗金屬的精煉，如銅、鉛、鎳、鎘、金、銀的提純，而不溶陽極電積一般用于從含目的組分的溶液中直接電積提取目的組分。兩者除陽極是否溶解外，基本原理大致相同。（2）電解槽和

40、電極。電解槽是電解生產(chǎn)的主體設(shè)備，結(jié)構(gòu)見圖6-35。電解槽應(yīng)滿足槽與槽間及槽與地面間有很好的絕緣，電解液能順利流通，耐腐蝕，結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉等要求。電解槽為上部敞開的長方體槽，寬約11.1m，深為1.11.2m，長視生產(chǎn)規(guī)模而異，約為35m。生產(chǎn)量小時不受上述限制，設(shè)計時以便于操作為宜。槽底有放液孔，中間嵌有橡皮圈，孔塞一般用耐酸陶瓷或硬鉛制成。槽體可用木質(zhì)或混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土槽的壁和底的厚度約為80100mm，有時可增至100120mm以承受電解液重量。槽底槽壁內(nèi)外均需先刷瀝青，然后襯里。襯里可用鉛皮，聚氯乙烯塑料，環(huán)氧樹脂玻璃鋼、輝綠巖鑄石板等。較經(jīng)濟耐用的襯里材料是輝綠巖，其絕緣性

41、能好，機械強度大，耐腐蝕，造價低，使用期長。圖6-35 電解槽的結(jié)構(gòu)1-支撐導(dǎo)體銅桿；2-電極陰極；3-電極陽極；4-絕緣板；5-電解液溜槽；6-支承絕緣子；7-給液管；8-槽體；9-受液室；10-支承絕緣子；11-支承架；12-排出管；13-受液漏斗；14-集液管銅電積采用不溶陽極，材質(zhì)為鉛銀合金（含l 銀）、鉛銻合金（含57銻）和鉛銀銻合金（含1銀，57 銻）三種。 銅電積的陰極為純銅始極板。生產(chǎn)始極板的種板為鉚接有銅耳的34毫米厚的紫銅板或不銹鋼（1Crl8Ni9Ti）板。用銅種板時須在裝槽前涂上隔離層，用不銹鋼時則不用隔離層。將種板放人種板槽中電積24小時后取出，從種板上剝下的銅片經(jīng)滾

42、壓拍平、鉆孔裝上掛耳后即可作始極板用。始極板邊緣應(yīng)平整、厚度為0.51mm，整體較陽極板長3040mm、寬4060mm以防止陰極銅長粒子和凸瘤。陰極板與槽側(cè)壁間應(yīng)有80100mm間隙，下緣與槽底應(yīng)有150200mm間隙，以利于電極液循環(huán)和防止極板與槽壁短路。（3）電源和電路聯(lián)接。工業(yè)上用硅整流器作為直流電源。硅整流器的特點是整流效率高達97以上。電源裝置應(yīng)緊靠電積車間。圖6-36 電路復(fù)聯(lián)法示意圖1-陽極導(dǎo)電排；2-中間導(dǎo)電排；3-陰極導(dǎo)電排電解槽的電路聯(lián)接常采用復(fù)聯(lián)法，即電解槽內(nèi)的全部陽極并聯(lián)，全部陰極也并聯(lián)，各個電解槽則串聯(lián)相接（圖6-36）。因此，各個電解槽的電流強度相等，各陽極與各陰極

43、間的電壓相等，電路電流等于槽內(nèi)各同名電極電流的總和，電路總電壓等于各串聯(lián)電解槽的槽電壓之總和。（4）電解液及其循環(huán)。為使陰極銅生長均勻，結(jié)構(gòu)致密，表面平整光滑，電解液中需加入少量的膠狀物質(zhì)或表面活性物質(zhì)，以使陰極銅少長粒子。銅電積時常用的添加劑為動物膠（明膠、牛膠）和硫脲，它們可能被吸附于陰極表面生成一層膠狀薄膜，對銅離子的生長起抑制作用，從而使電銅結(jié)構(gòu)致密并減少尖端放電。硫脲用量約為2025g/t銅。電積時還需將茶枯餅或洗衣粉之類的起泡劑加入電解液內(nèi)，以形成大量泡沫浮蓋于電解液表面，減少車間空氣中的酸霧含量。電積時電解液須循環(huán)流通，循環(huán)可分單級式和多級式兩種。多級式循環(huán)是電解液從高位槽流出，

44、流經(jīng)各電解槽，當(dāng)銅含量降至允許含量時流入電解廢液貯槽（圖6-37）。圖6-37 電解液多級式循環(huán)系統(tǒng)圖銅電積后排出的溶液含銅約12g/l，在通常條件下繼續(xù)電積難以獲得致密電銅，一般將電積后排出的溶液稱為電解廢液。電解廢液除將其返回浸出系統(tǒng)，反萃系統(tǒng)和作電解配液外，大部分需進行專門處理以回收銅和其他有用組分（如鈷、鎳、鋅、鎘等）。6. 2 金礦石的化學(xué)分選6.2.1金的礦物與礦石類型金Au為化學(xué)元素周期表中的IB族元素，原子序數(shù)為79，原子量為197。純金為金黃色，密度19.31g/cm3，熔點1064.3，沸點2707，布氏硬度18.5kg/mm2，礦物學(xué)硬度3 .7。金的延伸性極好。1g純金

45、可拉成長達3420m的細(xì)絲，可壓成厚度為0.23×10-8mm的金箔。 金的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定。金在低溫或高溫時均不被氧所直接氧化。常溫下，金與鹽酸、硝酸、硫酸不起作用，但能溶于王水。能使金溶解的溶劑還有：氰化物溶液，硫氰化物溶液；硫脲溶液；硫代硫酸鹽溶液。金元素具有鑭系收縮性質(zhì)，其外層電子受核的吸引牢固不易成為離子，與其他元素的化學(xué)親和力極微弱。因此，自然界中金的離子化合物很少，多呈金屬狀態(tài)存在。又因金的原子半徑與銀、銅及鉑族元素等的原子半徑相近，故常與這些金屬元素形成金屬互化物。天然的金銀固溶體廣泛分布在金的獨立礦物中。金也可與某些半金屬元素形成然化合物，如碲化物、鉍化物、銻化物等

46、。已知的金礦物有30多種，其中主要的工業(yè)礦物列表6-1。表6-1. 金的主要工業(yè)礦物礦物名稱化學(xué)分子式金含量備注1自然金（Gold)Au80常與銀、鉑、鈀、鍺、銅、鉍等形成合金2銀金礦 (Electnun)(Au,Ag)50803硫金銀礦（Uytenbogaardtite)Ag3AuS232.034碲金礦（Calaverite)AuTe243.59有時含少量銀5硒金銀礦（Fischesserite)Ag3AuSe229.0根據(jù)礦石氧化程度，可將金礦石分為原生（硫化礦）礦石、部分氧化（混合）礦石和氧化礦石。根據(jù)我國金礦石實際情況，并結(jié)合選礦工藝要求又可劃分為： 貧硫化物金礦石。這種礦石多為石英脈

47、型，也有復(fù)石英脈型和細(xì)脈浸染型等，硫化物含量低（015%），多以黃鐵礦為主，在有些情況下伴有銅、鉛、鋅、鎢、鉬等礦物。這類礦石中自然金粒度相對較大，金是唯一回收對象，其他元素或礦物無工業(yè)價值或僅能作為副產(chǎn)品回收。采用單一浮選或全泥氰化等簡單的工藝流程便可獲得較高的回收指標(biāo)。 多硫化物金礦石。這類礦石中黃鐵礦或砷黃鐵礦含量多（2045%），它們與金一樣也是回收對象。金的品位偏低，變化不大，自然金顆粒相對較小，并多被包裹在黃鐵礦和砷黃鐵礦中。用浮選將金與硫化物選別出來，一般比較容易；但進而使金與硫化物分離則需要采用復(fù)雜的選冶聯(lián)合流程。 含金多金屬礦石。這類礦石除金以外，有的含有銅、銅鉛、鉛鋅銀、鎢

48、銻等幾種金屬礦物，它們均有單獨的價值。其特點是：含有相當(dāng)數(shù)量硫化物（1020%）；自然金除與黃鐵礦密切共生外，大多與銅、鉛等礦物緊密共生；自然金呈粗細(xì)不均勻嵌布，粒度變化區(qū)間寬；供綜合利用的礦物繁多。這些特點決定了對這類礦石一般需要采用比較復(fù)雜的選礦工藝流程進行選別。 含金銅礦石。這是伴生金的主要來源。這類礦石與第三類礦石的區(qū)別在于：金的品位低，但可作為主要的綜合利用的元素之一。礦石中自然金粒度中等，金與其他礦物共生關(guān)系復(fù)雜。選礦中大多將金富集在銅精礦中，在銅冶煉時回收金。 含碲化金金礦石。金仍然以自然金狀態(tài)者為多，但有相當(dāng)一部分金賦存在金的碲化物中。脈石為石英、玉髓質(zhì)石英和碳酸鹽礦物。由于金

49、的碲化物在氰化物溶液中較難溶解，因而被視為一類難浸金礦。選礦所得的精礦需經(jīng)預(yù)先處理方能進一步提金。 碳質(zhì)金礦石。這類礦石的主要特點是含有吸附性較強的碳質(zhì)物，如石墨、長鏈有機碳、有機質(zhì)等。金被氰化浸出后，這些吸附性強的碳質(zhì)又將金氰酸合物吸附至礦石中。這類礦石的另一個特點是：金通常與黃鐵礦和砷黃鐵礦共生，金呈微細(xì)粒浸染狀嵌布（包裹）于其中，成為所謂“三高”（高硫高砷高碳）礦石，是目前為止最難處理的一類礦石。要從這類礦石中提金，必須既使賦著于礦物中的金解離出來，又要消除碳質(zhì)物對已溶解金的吸附作用。6.2.2 金礦石的分選富集重選是選金最古老的方法之一。在砂金礦中，金通常解離呈單體自然金形態(tài)存在，密度

50、一般大于16g/m3，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)濟的方法。但在脈金選廠，重選則很少單獨使用，多作為聯(lián)合提金流程的一部分，一般是在磨礦與分級回路中，采用跳汰機或螺旋溜槽與搖床配合，提前回收已解離的粗粒單體金，以利于其后的浮選或氰化作業(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山用得較普遍。重選選金的主要設(shè)備是各種形式的溜槽、跳汰機和搖床。除常規(guī)重選設(shè)備外，根據(jù)我國金礦的生產(chǎn)特點，在消化、吸收國外先進設(shè)備基礎(chǔ)上，我國研制了皮帶溜槽、羅斯溜槽、圓形跳汰機、砂金離心洗選機組等新型重選設(shè)備，在黃金生產(chǎn)中已取得良好效果。如山東沂南金礦金場選廠在磨礦分級回路設(shè)置軟覆

51、面（毛毯）溜槽，金的回收率可達70。軟覆面溜槽還用來處理浮選或混汞尾礦，以提高金的回收率。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，浮選法用于處理可浮性高的硫化礦物含金礦石，效果最顯著。因為通過浮選不僅可以把金最大限度地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。對于這類礦石，采用浮選法處理能夠有效地分別選出各種含金硫化物精礦，有利干實現(xiàn)對礦物資源的綜合回收，此外，對于不能直接用混汞法或氰化法處理的難浸礦石，也需要采用包括浮選在內(nèi)的聯(lián)合流程進行處理。當(dāng)然浮選法也存在局限性，對粗粒嵌布、金粒度大于

52、0.2毫米的礦石，對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展，主要表現(xiàn)在工藝流程的革新、研制新藥劑、改進設(shè)計等方面。采用階段磨礦、階段選別流程是目前浮選選金的發(fā)展趨勢，國外多數(shù)選金廠采用二段甚至三段選別。我國遂昌金礦、湘西金礦采用兩段磨礦、兩段選別流程，金的回收率提高26。采用多種藥劑混合添加，金的回收率可提高25%。由于浮選法只能最大限度地將金富集到各種硫化礦物精礦中，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)合流程的一個過程采用。6.2.3 金礦的氰化浸出提取1. 氰化鋅粉置換法氰化

53、鋅粉置換法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)。其原則工藝流程如圖6-38所示。圖6-38 常規(guī)氰化法原則工藝流程圖（1）浸出原料制備：是將礦石經(jīng)破碎、磨礦（或選礦），制備成適合氰化浸出的礦槳。磨礦細(xì)度視自然金的嵌布特性而定。對含金石英脈礦石，一般磨至6070%-200目；而對硫化礦物含金礦石，多采用浮選富集，精礦再磨至9095%-325目；對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，焙砂進行氰化。（2）攪拌氰化浸出。在礦漿濃度3550% ；pH值1010.5，氰化物濃度0.030.06的條件下，充分?jǐn)嚢杞?4小

54、時以上，使90以上的金被溶解為金氰絡(luò)合物。其反應(yīng)式為： （6-4）攪拌浸出槽有機械攪拌式和空氣攪拌式兩種。我國的黃金氰化廠過去采用浮選調(diào)漿用的攪拌槽作浸出槽，品種規(guī)格少，功耗高，現(xiàn)在已逐漸被淘汰。隨著黃金生產(chǎn)的迅速發(fā)展，在消化、吸收國外先進設(shè)備的基礎(chǔ)上，已研制了幾種大型新式節(jié)能型浸出槽，尤其是雙葉輪中空軸進氣機械攪拌浸出槽，容積大，功耗低，中空軸進氣，使空氣通過葉輪能更好地分散到礦漿中，可提高浸出效果，并可降低供風(fēng)系統(tǒng)的壓力和風(fēng)量，從而又減少了空壓機的安裝功率。因此，它是目前國內(nèi)外公認(rèn)的比較先進的浸出槽。（3）逆流洗滌固液分離。為使氰化浸出液與浸渣得到充分分離，一般采用多臺單層或多層濃縮機組成

55、多級逆流洗滌；采用過濾機進行多級過濾洗滌；采用多臺濃縮機和過濾機組成聯(lián)合洗滌。后者國外比較常見，而國內(nèi)則主要是采用單層或多層濃縮機進行多段逆流洗滌。三層濃縮機結(jié)構(gòu)見圖6-25。三層濃縮機能夠連續(xù)操作，工作可靠，管理方便，動力消耗省，可減少占地面積，因而得到廣泛應(yīng)用。三層濃縮機的計算與一般選礦廠使用的單層濃縮機相同。三層濃縮機由于結(jié)構(gòu)上的原因，只有中心傳動式一種。圖6-39 為我國某金氰化選礦廠三層濃縮機連續(xù)洗滌流程。 圖6-39 我國某金氰化選礦廠三層濃縮機連續(xù)洗滌流程（4）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70×10-6 %80×10-6 %甚至

56、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5×10-6 %7×10-6 % ，含氧量降到l×10-6 %以下，因此要對貴液進行凈化和脫氧。目前生產(chǎn)上位用的貴液凈化設(shè)備有板框式真空過濾器和管式過濾器，脫氧用真空脫氧塔來實現(xiàn)。板框式真空過濾器是一個長方形槽，內(nèi)裝若干片過濾板框；板框一端與槽外真空匯流管相接，板框外套濾布袋。生產(chǎn)時要在濾布外涂上12毫米厚的硅藻土做助濾劑，當(dāng)貴液給入槽內(nèi)時，液體通過濾布被吸到脫氧作業(yè)，固體懸浮物則留在濾布表面，達到凈化目的。當(dāng)濾片上阻力增大，流量減少到不能維持正常生產(chǎn)時，就要用高壓水沖洗濾布，或用稀鹽酸(5)洗掉濾布上的結(jié)垢。板框式真空過濾器結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，凈化效果較好，但濾餅清理不便，每周都要逐片取出用水沖洗，工人勞動強度大。在新設(shè)計的氰化廠較少使用。圖6-40 管式過濾器1-頂蓋；2-上部殼體；3-花板；4-下部殼體；5-濾管管式過濾器的結(jié)構(gòu)見圖6-40。它是目前生產(chǎn)中用得最廣泛和較好的貴液凈化設(shè)備，主要由下錐圓桶形過濾罐