一整套选冶流程
黄金选矿
金矿石破碎与研磨
金在矿石中的含量极低,为了提取黄金,需要将矿石破碎和磨细并采用选矿方法预先富集或从矿石中使金分离出来。据调查,我国选金厂多采用颚式破碎机进行粗碎,采用标准型圆锥碎矿机中碎,而细碎则采用短头型圆锥碎矿机以及对辊碎矿机。中、小型选金厂大多采用两段一闭路碎矿,大型选金厂采用三段一闭路碎矿流程。
黄金选矿--重选技术
黄金选矿中使用较多的是重选和浮选,重选法在砂金生产中占有十分重要的地位。
重选在岩金矿山应用比较广泛,多作为辅助工艺,在磨矿回路中回收粗粒金,为浮选和氰化工艺创造有利条件,改善选矿指标,提高金的总回收率,对增加产量和降低成本发挥了积极的作用。
山东省约有10多个选金厂采用了重选这一工艺,平均总回收率可提高2%~3%,企业经济效益好,据不完全统计,每年可得数百万元的利润。河南、湖南、内蒙古等省(区)亦取得好的效果,采用的主要设备有溜槽、摇床、跳汰机和短锥旋流器等。
黄金选矿--浮选技术
浮选法是岩金矿山广为运用的选矿方法, 据调查,我国80%左右的岩金矿山采用浮选法选金,产出的精矿多送往黄金冶炼厂处理。
通常有优先浮选和混合浮选两种工艺。近年来在工艺流程改造和药剂添加制度方面有新的进展,浮选回收率也明显提高。据全国40多个选金厂,浮选工艺指标调查结果表明,硫化矿浮选回收率为90%,少数高达95%~97%;氧化矿回收率为75%左右;个别的达到80%~85%。
近年来,浮选工艺流程的革新改造以及科研成果很多,效果明显。阶段磨浮流程,重—浮联合流程等,是目前我国浮选工艺发展的主要趋势。如湘西金矿采用重—浮联合流程,进行阶段磨矿阶段选别,获得较好指标,回收率提高6%以上;焦家金矿、五龙金矿、文峪金矿、东闯金矿等也取得一定的效果。
当然,浮选法和其他方法一样不是万能的,不可能对所有含金矿石都有效,主要还要考虑矿石性质,在选择工艺流程时,需进行多方面的论证和试验。近几年来,为提高分选效果,在工艺不断改进的同时,对药剂添加制度和混合用药方面也作了不少改进和研究,在加药实现自动控制方面也有新的进展。
黄金选矿的提金工艺
混汞法提金
混汞法提金工艺是一种古老的提金工艺,既简便,又经济,适于粗粒单体金的回收。我国不少黄金矿山还沿用这一方法。随着黄金生产的发展和科学技术进步,混汞法提金工艺也不断得到了改进和完善。由于环境保护要求日益严格,有的矿山取消了混汞作业,为重选、浮选和氰化法提金工艺所取代。
在黄金生产中,混汞法提金工艺仍有其重要的作用,在国内外均有应用实例。目前河北张家口、辽宁二道沟、吉林夹皮沟、山东沂南等不少金矿应用了此工艺。辽宁二道沟金矿原为单一浮选流程,根据矿石性质改为混汞加浮选联合流程,总回收率提高781%(混汞回收率达646%),尾矿品位由074g/t降到032g/t,年获效益为158万元。混汞法提金工艺关键在于如何采取防护措施,消除汞毒污染。
氰化法提金工艺
氰化法提金工艺是现代从矿石或精矿中提取金的主要方法。氰化法提金工艺包括:氰化浸出、浸出矿浆的洗涤过滤、氰化液或氰化矿浆中金的提取和成品的冶炼等几个基本工序。我国黄金矿山现有氰化厂基本采用两类提金工艺流程,一类是以浓密机进行连续逆流洗涤,用锌粉置换沉淀回收金的所谓常规氰化法提金工艺流程(CCD法和CCF法),另一类则是无须过滤洗涤,采用活性炭直接从氰化矿浆中吸附回收金的无过滤氰化炭浆工艺流程(CIP法和CIL法)。
常规氰化法提金工艺按处理物料的不同又分两种:一种是处理浮选金精矿或处理混汞、重选尾矿的氰化厂。采用这种工艺的多是大型国营矿山。如河北金厂峪;辽宁五龙、河南杨寨峪;山东招远、新城、焦家、三山岛金矿。另一种是处理泥质氧化矿石,采用全泥搅拌氰化的提金厂。如吉林海沟;黑龙江团结沟;安徽新桥金银矿等矿山。我国早在30年代已开始使用氰化法提金工艺。台湾金瓜石金矿在1936~1938年期间,采用氰化-锌粉置换工艺提取黄金,年产黄金15万两。进入20世纪60年代后,为了适应国民经济的发展,大力发展矿产金的生产,在一些矿山先后采用间歇机械搅拌氰化法提金工艺和连续搅拌氰化法提金工艺取代渗滤氰化法提金工艺。1967年,首先在山东招远金矿灵山和玲珑选金厂实现了连续机械搅拌氰化工艺生产黄金,氰化法提金由70%提高到9323%,从此连续机械搅拌氰化法提金工艺在全国各大金矿迅速获得推广。
在硫脲提金、硫代硫酸盐提金,预氧化细菌浸出,加压催化浸出,树脂吸附等新工艺的科学研究方面,近年来也有新的进展。1979年长春黄金研究所进行硫脲提金试验获得成功,并于1984年在广西龙水矿建成一座日处理浮选金精矿10~20t的硫脲提金车间(1987年通过部级鉴定)。其他工艺虽处于试验研究阶段和正准备建厂投产,足以说明我国提金技术已发展到一个新的水平。
黄金的堆浸生产工艺
我国金矿资源中,低品位氧化矿石量占有一定的比例,处理这类矿石采用常规氰化法提金工艺经济上不合算,而采用堆浸生产工艺尚有经济效益。20世纪70年代末,我国就开始了对低品位含金氧化矿石的堆浸生产工艺的研究,在辽宁丹东虎山金矿试验成功小规模生产后,相继在河南灵湖、银洞坡,云南墨江,河北崇礼,内蒙古赤峰等地区的一些矿山推广应用,取得比较满意的经济效果,为低品位的含金氧化矿石的开发利用开辟了道路。由于堆浸提金工艺简单,操作容易,投资少,效益好,上马快,因此堆浸提金工艺发展很快。制粒技术和活性炭吸附柱的应用以及载金炭解吸电沉积处理工艺的发展,更为堆浸提金工艺的推广应用增加了新的活力。
黄金的冶炼与回收
黄金冶炼是黄金生产中最后一道工序,其产品为成品金。冶炼有粗炼和精炼之分。精粗炼产品为合金(俗称合质金),我国黄金矿山就地产金多为合质金,直接交售给银行。黄金富矿块和各种金精矿运往有色冶炼厂加工提炼成品金(俗称含量金)。建国40年来,黄金冶炼和综合回收发展较快,冶炼技术和工艺装备水平不断提高,冶炼成本日益降低,促进了黄金生产的发展。
黄金矿山金的就地冶炼
70年代以前,黄金生产处于初步发展阶段,除少数矿山开始采用氰化法提金工艺外,矿山就地产金主要是从砂矿重选所得的自然金和精矿的冶炼,以及混汞法提金工艺产出的汞膏为原料就地冶炼,就地产金量仅占总产量的30%,70%的金依靠有色冶炼厂回收。
1970年以后,黄金生产逐步发展,氰化法提金工艺日益广泛地应用,矿山就地产金量日渐增多,1985年矿山成品金的产量已占全国黄金产量的70%,选厂产出的精矿产品大部分就地氰化冶炼产出成品金。
矿山就地冶炼多数采用传统的坩埚法熔炼,因生产工艺和处理物料性质不同,所产合质金的含金量也不一样,直接交售银行因含金量不高或含银不计价等原因,有的矿山为提高质量和经济效益采取了化学法除杂再次熔炼或电解法进行金银分离精炼。
有色冶炼厂伴生金的回收
在黄金生产中,多金属矿石伴生金的回收占有相当的地位。金和铜、铅等有色金属一道被选入精矿中,在铜、铅冶炼中,金、银得到回收。为增产黄金,全国一些有色冶炼厂先后建起贵金属综合回收车间,到1985年止,全国已有20余个,除沈阳冶炼厂外,主要还有株洲、上海、云南、重庆、武汉、富春江等冶炼厂及天津、太原电解铜厂等。其中,沈冶、上冶、株冶三大冶炼厂伴生金的产量,占全国伴生金总产量的90%以上,是我国黄金生产的一支重要力量。这些企业伴生金的回收系基于在铜铅冶炼过程中,金银富集在粗铜和粗铅内,电解精炼粗铜和粗铅时,金银沉积于电解阳极泥中,因此,从阳极泥中提取金银是回收伴生金银的主要途径。
黄金是人们最喜爱的金属。但很多人不知道,黄金在科学史上曾起到过重要的作用。
在自然界中,黄金通常呈单质状态存在,是人们最早认识的物质之一。它常与河沙混合在一起,或与岩石掺杂成块状。在世界各地都曾发现过金沙和天然金块,其中19世纪在澳大利亚发现的最大天然金块达214kg。
早在远古时代,人们就用黄金来制作装饰品,后来又作为货币使用。至今,世界各国银行仍将黄金储备作为发行货币的基准之一,仍有许多人习惯将黄金看做是财富的象征,以佩戴黄金制成的首饰为荣。
由于黄金珍贵而稀少,古代无论是东方还是西方,都有很多人希望通过某种方法,利用廉价金属制成黄金,由此发展成为一门独特的知识——炼金术。例如古希腊的炼金术士先把锡、铅、铜、铁等按一定比例熔合成黑色合金,在其中加入水银、砷或锑,使其变成白银色,然后再加入少量黄金“酵母”,并用硫黄水等“染媒剂”进行处理,最后合金呈现出金**,似乎就真的变成“黄金”了。
这是科学史上最令人惊叹的一幕。从公元前15世纪起直到公元17世纪大约3000多年间,无数炼金术士在自己家里或深山老林的烟熏火燎中,做了大量化学实验,为后人留下很多描述自然界各种物质特性的书籍。许多西方早期科学家包括牛顿在内,都是炼金术的忠实信奉者。
虽然最终没有炼出黄金,但炼金术的方法后来应用到制药和冶金方面,逐渐演变成西方近代化学。英语中“化学”(Chemistry)一词就来自于“炼金术”(alchemy),而“化学家”一词本来的含义则是药剂师,因为早期并没有化学家这个专门职业,都是由药剂师兼任的。
通过炼金术,人们逐渐形成了有关元素与化合物的概念,不仅发现了磷、砷等以前不知道的元素,而且制造出许多自然界原本没有的化合物,包括硝酸、盐酸和硫酸等。它们比以前人们所用醋酸的酸性要强得多,不需要高温及长时间的等待就可以把物质分解。人们逐渐明白了哪些东西可以分解成更简单的物质,哪些则不可以。到18世纪,以往人们一直以为是元素的空气被分离成氧和氮,水被分解成氢和氧,石灰石则被分解成氧化钙和二氧化碳……,在这一过程中,人们认识了越来越多的元素,最终建立起科学的元素学说和原子论。
直到20世纪人们才真正了解,黄金与其他元素一样,都是由电子和原子核组成的,它们之间的差别是原子核内的质子和中子数目不同。现代科学家利用高速粒子轰击原子核,可以导致原子核发生嬗变,完全有可能用其他物质人工制造出黄金,实现古代炼金术士的梦想。
主要可以分为湿法冶炼和火法冶炼:
湿法冶炼一般适应于所要回收的元素在矿石的品位较低的情况,而火法冶炼则用于回收高品位的矿,比如火法冶炼铜铅的原料是铜精粉、铅精粉等这些精粉里的相应金属元素含量一般都在50%以上,甚至更高。
黄金冶炼厂是冶炼黄金的,目前,其从金精粉提取黄金主要是两种工艺流程:
其一是:金精粉直接氰化工艺,在这个工艺中,直接向金精粉原料中加入浸金药剂,进行浸金,将矿粉中的金溶于溶液,然后经固液分离设备,将含金溶液分离出来,加入还原剂将金还原,然后精炼后,熔铸成金锭
其二是:金精粉经焙烧炉焙烧后,焙烧渣经酸浸,回收其中的铜等元素(因为矿粉中的铜对浸金是不利的),然后,再加氰化浸金药剂,将金浸出,后面的工序与方法一相同
但这两种工艺都属于湿法。
黄金开采的技术包括物理技术、化学技术和生物技术三种。
1 黄金开采的流程
选矿是从矿石中提取黄金的过程。选矿过程通常包括破碎、磨矿、浮选、重选、脱水和干燥等步骤。这些步骤可以帮助分离黄金和其他矿物。
化学技术包括氰化浸出、硫酸浸出、氧化浸出和溶剂萃取等。这些技术可以帮助提取黄金并分离其他杂质。
采矿是黄金开采的第一步。采矿可以分为地下采矿和露天采矿两种方式。地下采矿是在地下挖掘矿石,这种方式适用于矿床深度较大的情况。露天采矿是在地表上挖掘矿石,这种方式适用于矿床深度较浅的情况。
3选矿技术
黄金工艺有:抛光工艺、车花工艺、钉砂工艺、喷砂工艺、推砂工艺。
1、抛光工艺
利用抛光工具或其他抛光介质对黄金表面进行的修饰加,使其变得光滑明亮。
效果:抛光工艺能使黄金表面具有镜面效果,更能展现黄金亮丽的金属光泽,使之看起来更加闪耀。
2、车花工艺
就是用专业的工具车刀在首饰上雕刻花纹。
效果:能给黄金首饰添加生动而漂亮的图案。
3、钉砂工艺
使用钉砂机钻石针在金面上旋转打击,钉出不规则、闪亮的凹凸面,形成粗砂面效果。
效果:能形成类似满天星的璀璨视觉效果,在光线的折射下显得更闪耀。
4、喷砂工艺
在首饰抛光后,利用高压将石英砂或河砂对裸露的饰品表面全部或局部喷射,使之形成细致的磨砂面。
效果:喷砂工艺和钉砂工艺有点相似,不过最终效果显得更为柔和一些,更显质感。
5、推砂工艺
使用砂纸在金面上推拉摩擦,形成亚光磨砂面。
效果:推砂面能形成丝绢般细腻柔和的磨砂亚光效果。
黄金的保养方法
黄道饰灰尘的清除
要清洗黄金首饰的尘埃与积垢,最简单的方法是用柔软的毛刷蘸热水轻轻地刷洗,最好是用脱脂棉球蘸取肥皂水、无水酒精进行擦洗,但切不可用有磨损性的微粒(如牙膏,抛光膏,细砂纸或细砂布等)擦洗,避免使黄金首饰的重量减轻,造成损失。
黄金首饰的洗涤
洗涤黄金道饰时,应先将黄金首饰放入容器,向容器中加水,再加入少量氨水,将口盖紧后来回用力摇动,然后取出擦干。或者使用浸泡清洗法,先取温开水(40-C)1000毫升,再加入冰醋酸200毫升制成水溶液,接着将黄金首饰放入此清洗液中浸泡10分钟,然后用毛刷刷洗,最后用清水冲洗于净。
黄金的价值很高,除了黄金本身,还有一些黄金制品也被当作珍宝收藏,其中,黄金制成的金箔是中华民族的财富和文化。因为黄金具有很好的延展性,一克黄金可以模压成05平方米厚约012毫米的金箔。这种金箔存在于东晋时期,那时候,只归富人所有,穷人也看不见。
许多人喜欢金箔和各种金箔做的饰品,但不知道如何制作金箔,金箔是用锤打成薄片的金箔,金箔具有很好的延展性和可塑性,可以锤打出一两片1万多毫米厚的纯金162平方米的金箔,由于黄金的性质是稳定和永久的,可以抗氧化,防潮,耐腐蚀,防霉,耐辐射等,因此,制作金箔有许多用途,金箔被广泛应用于生活的方方面面。
制作工艺让人大长见识,首先,会有一些经验丰富的大师,用各种专业的工具将金箔锤成25万锤后的金箔形状,但这个厚度还达不到金箔的要求。然后把金箔放在煤油熏过的黑金纸上,再打八小时左右,就变成金箔了。这一次,金箔的面积大约是金箔的40倍,然后被切成正方形。在打浆和保存过程中,为了保护金箔的原始外观,采用了好的黑金箔纸,并在两张黑金箔纸之间夹上一层薄薄的金箔纸,这样就保存好了。
传统的金箔制作工艺是以金条为主要原料,经过提纯、锤击、切箔等十余道特殊工艺,直至金箔色泽金黄,柔软光亮,薄如鸟翅。随着时代的发展,金箔的生产与现代科技相结合,产量和质量都有了很大的提高。开发了各种金箔,采用高科技激光浅雕技术对金箔进行雕刻,金箔已成为工艺精品。因此,金箔现在具有保存、收藏、纪念和欣赏的价值。
沙金,是产于河流底层或低洼地带,于是石沙混杂在一起,经过淘洗出来的黄金。沙金起源于矿山,是由于金矿石露出地面,经过长期风吹雨打,岩石北风化而崩裂,金便脱离矿脉伴随泥沙顺水而下,自然沉淀在石沙中,在河流底层或砂石下面沉积为含金层,从而形成沙金。沙金的特点是:颗粒大小不一,大的像蚕豆,小的似细沙,形状各异。颜色因成色高低而不同,九成以上为赤**,八成为淡**,七成为青**。 金在矿石中的含量极低,为了提取黄金,需要将矿石破碎和磨细并采用选矿方法预先富集或从矿石中使金分离出来。黄金选矿中使用较多的是重选和浮选,重选法在砂金选矿设备,沙金选矿设备生产中占有十分重要的地位,浮选法是岩金矿山广为运用的选矿方法,目前我国80%左右的岩金矿山采用此法选金,砂金选矿设备,沙金选矿设备和装备水平有了较大的提高。(一)砂金选矿设备,沙金选矿设备破碎与磨矿据调查,我国选金厂多采用颚式破碎机进行粗碎,采用标准型圆锥碎矿机中碎,而细碎则采用短头型圆锥碎矿机以及对辊碎矿机。中、小型选金厂大多采用两段一闭路碎矿,大型选金厂采用三段一闭路碎矿流程。 为了提高砂金选矿设备,沙金选矿设备选矿生产能力,挖掘设备潜力,对碎矿流程进行了改造,使磨矿机的利用系数提高,采取的主要措施是实行多碎少磨,降低入磨矿石粒度。(二)砂金选矿设备,沙金选矿设备重选重选在岩金矿山应用比较广泛,多作为辅助工艺,在磨矿回路中回收粗粒金,为浮选和氰化工艺创造有利条件,改善选矿指标,提高金的总回收率,对增加产量和降低成本发挥了积极的作用。山东省约有10多个选金厂采用了重选这一工艺,平均总回收率可提高2%~3%,企业经济效益好,据不完全统计,每年可得数百万元的利润。河南、湖南、内蒙古等省(区)亦取得好的效果,采用的主要设备有溜槽、摇床、跳汰机和短锥旋流器等。从我国多数黄金矿山来看,浮—重联合流程(浮选尾矿用重选)适于采用,今后应大力推广阶段磨矿阶段选别流程,提倡能收、早收的选矿原则。(三)砂金选矿设备,沙金选矿设备浮选据调查,我国80%左右的岩金矿山采用浮选法选金,产出的精矿多送往有色冶炼厂处理。由于氰化法提金的日益发展和企业为提高经济效益,减少精矿运输损失,近年来产品结构发生了较大的变化,多采取就地处理(当然也由于选冶之间的矛盾和计价等问题,迫使矿山就地自行处理)促使浮选工艺有较大发展,在黄金生产中占有相当的重要地位。通常有优先浮选和混合浮选两种工艺。近年来在工艺流程改造和药剂添加制度方面有新的进展,浮选回收率也明显提高。据全国40多个选金厂,浮选工艺指标调查结果表明,硫化矿浮选回收率为90%,少数高达95%~97%;氧化矿回收率为75%左右;个别的达到80%~85%。近年来,浮选工艺流程的革新改造以及科研成果很多,效果明显。阶段磨浮流程,重—浮联合流程等,是目前我国浮选工艺发展的主要趋势。如湖南某金矿采用重—浮联合流程,进行阶段磨矿阶段选别,获得较好指标,回收率提高6%以上。又如新城金矿,原流程为原矿直接浮选,由于含泥较高(矿石本身含泥高,再加采矿尾砂胶结充填强度不够,带入部分泥砂)使选矿指标连续下降。经考查试验,采用了泥砂分选工艺流程,回收率由9305%提高9501%,精矿品位135g/t提高到140g/t,稳定了生产。金厂峪金矿由于原矿品位逐年下降,因此使浮选指标降低,经与沈阳黄金学院等单位合作试验研究采用分支浮选工艺,提高了浮选指标和精矿品位。当然,浮选法和其他方法一样不是万能的,不可能对所有含金矿石都有效,主要还要考虑矿石性质,在选择工艺流程时,需进行多方面的论证和试验。
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