0090选金法：混汞法工艺了解

选金法：混汞法工艺了解外混汞是在磨矿设备外进行混汞的混汞方法，常用的外混汞设备主要为混汞板及不同结构的混汞机械。　　当金的嵌布粒度细、以浮选法或氰化法为主要选金方法时，一般采用外混汞法选金，在球磨机磨矿循环、分级机溢流或浓缩机溢流处装设混汞板，以回收单体自然金粒。　　我国黄金矿山使用得较为普遍的外混汞设备主要是平面混汞板，以及其他混汞机械及配合混汞板的给矿箱、捕汞器等。适于处理含金的多金属矿。大多是在浮选或氰化前作为辅助设备，安装在球磨机的排矿口或分级机的溢流口处，回收粗粒游离金或与摇床、溜槽配合，回收砂矿中的单体金。很少单独采用，往往与浮选、重选和氰化法联合使用。　　混汞板又分固定混汞板和振动混汞板。制作汞板的材质有三种，紫铜板、镀银铜板和纯银板。我国生产实践说明，镀银铜板的混汞效果最好，金的回收率比紫铜板高3%-5%。铜板镀银后可防止板面绿色氢氧化铜污斑和硫化物分解造成的黑斑的生成，有利于混汞作业。它能降低汞的表面张力，从而改善汞对金的浸润性能。而且由于汞在镀银板上形成银汞膏，使汞表面具有较大的韧性和耐磨能力。此外，银汞膏比单纯的汞有较大的抵御矿浆中酸类和硫化物对混汞作业的干扰。因此生产中普遍采用镀银铜板作混汞板。　　1)混汞板的类型　　混汞板可分为固定混汞板和振动混汞板两种类型。　　①固定混汞板。固定混汞板由支架、床面和汞板三个部分组成。支架与床面可用木材，也可用钢材制成，但床面必须不漏矿浆。床面上铺镀银铜板(汞板)，厚3-5mm，宽400-600mm，长800-1000mm。支架和床面可用木材或钢材制作，固定混汞板有平面式、阶梯式和带中间捕集沟式等三种形式。我国黄金生产矿山主要采用平面式固定混汞板。国外常用带中间捕集沟的固定混汞板。中间捕集沟可捕集粗粒游离金，但矿砂会淤积于捕集沟中，影响正常操作。国外使用的阶梯式固定混汞板以30-50mm的高差为阶梯，形成多段阶梯式混汞板，可利用矿浆落差使矿浆均匀地混合，避免矿浆分层，并可促使游离金沉入底层，使金粒能良好地接触于汞板。汞板按支架的倾斜方向，一块接一块地搭接在床面上。汞板面积，主要取决于处理的矿石量、矿石性质以及混汞在选金流程中的作用。　　汞板面积与处理量、矿石性质及混汞作业在流程中的地位等因素有关，正常作业时，汞板面上的矿浆流厚度为5-8mm，流速为0.5-0.7m/s，生产实践中处理1t矿石所需汞板面积为0.05-0.5m2/d，当混汞作业于氰化或浮选作业前以回收粗粒游离金为主时，汞板定额可定为0.1-0.2m2 /(t·d)。根据矿石性质及混汞作业在流程中的地位。　　混汞板的倾斜度与给矿粒度和矿浆浓度有关。当矿粒较粗、矿浆浓度较高时，汞板的倾角应大些，反之，倾角则应小些。我国某金矿的磨矿细度为60%-0.074mm(球磨机排矿)，矿浆浓度为50%，汞板倾角为10°。某金铜矿的磨矿细度为(55%-60%)-0.074mm(分级机溢流)，矿浆浓度为30%，汞板倾角为8°，当矿石密度(比重)为2.7-2.8g/cm3时，不同液固比条件下的汞板倾角，当其他条件相同，矿石密度(比重)大于3g/cm3时，汞板倾角应相应增大，如矿石密度(比重)为3.8-4.0g/cm3 时，汞板倾角应为表中数值上限的1.2-1.25倍。　　②振动混汞板。国外用于生产实践的振动混汞板有汞板悬吊在拉杆上和汞板装置于挠性金属或木质支柱上两种类型。木质床面、安装在挠性钢或木质支柱(弹簧)上的振动混汞板。木质床面用厚木板装配而成，其上为汞板，规格为1.5-3.5m。汞板安装于挠性钢或木质支柱(弹簧)上，或悬挂在弹簧拉杆上，倾斜度为10%-12%，汞板靠凸轮曲柄机构或偏心机构驱使作横向摆动(很少纵向摆动)，摆动次数为160-200次/分，摆幅为25mm，功耗为0.36-0.56kW。　　振动混汞板处理能力大[达10-12t/(d·m2)]，占地面积小，适于处理含细粒金和大密度硫化物矿石，但不能处理磨矿粒度较粗(0.208-0.295mm)的物料。　　③汞板制作。制作汞板可用紫铜板、镀银铜板和纯银板三种材料。　　生产实践表明，镀银铜板的混汞效率最高，金回收率比紫铜板高3%-5%。镀银铜板虽增加了一道镀银工序，但它具有一系列优点，如能避免生成带色氧化铜薄膜及其衍生物，能降低汞的表面张力，从而可改善汞对金的润湿性能。同时由于预先形成银汞齐，对汞板表面具有很大的弹性和耐磨能力，银汞齐比单纯的汞具有较大的抵抗矿浆中的酸类及硫化物对混汞作业干扰的能力。因此，目前工业上普遍采用镀银铜板作汞板。用紫铜板作汞板虽可省去镀银工序，价格比镀银铜板低，但使用前需退火，使其表面疏松粗糙，捕金效果较镀银铜板差。纯银板不需镀银，但价格昂贵，表面光滑，挂汞量不足，捕金效果也比镀银铜板差。　　镀银紫铜板的制作包括铜板整形、配制电镀液和电镀等三个步骤：　　a)铜板整形：将3-5mm厚的电解铜板裁切成所需的形状，用化学法或加热法除去表面油污，用木槌拍平，用钢丝刷和细砂纸除去毛刺、斑痕，磨光后送电镀。　　b)配制电镀液：电镀液为银氰化钾水溶液。100L电镀液组成为：电解银5kg,氰化钾(纯度为98%-99%)12kg，硝酸(纯度90%)9-11kg，食盐8-9kg，蒸馏水100 L。电解液配制时的基本反应为：　　2Ag+4HNO3→2AgNO3+2H2O+　　AgNO3+NaCl→AgCl+　　AgCl+2KCN→Ag(CN)2+　　配制方法为将电解银溶于稀硝酸中(电解银：硝酸：水=1:1.5:0.5)，加温至100℃，蒸干得硝酸银结晶;将硝酸银加水溶解，在搅拌下加人食盐水，直至液中不出现白色沉淀为止，然后将沉淀物水洗至中性;将氰化钾溶于水中，加人氯化银，制成含银50g/L，氰根70g/L的电镀液。　　c)铜板镀银：电镀槽可用木板、陶瓷、水泥或塑料板等材质制成，为长方形，其容积决定于镀银铜板的规格和数量。我国某金矿的汞板长1.2m、宽0.5m，使用长1.6m、宽0.5m,高0.6m的木质电镀槽。　　电镀时，用电解银板作阳极，铜板作阴极，电解槽压6-l0v，电流密度1-3A/cm2，电镀温度为16-20℃，铜板上的镀银层厚度应为10-15μm。　　2)混汞板操作　　选金流程中，混汞板主要设于磨矿分级循环中，直接从球磨机排矿中回收粗粒游离金，此时混汞作业金的回收率较高，有的矿山可达60%-70%。我国某金矿在汞板上曾捕收到1.5-2.0mm的粗粒金，说明这种配制是合理的。有的矿山将汞板设于磨矿分级循环外，用于回收分级溢流中的游离金。实践表明，这种配制的混汞作业金的回收率偏低，有的矿山只达到30%-45%。　　为了提高混汞时金的回收率，必须加强汞板操作管理。影响混汞作业效果的主要操作因素有给矿粒度、给矿浓度、矿浆流速、矿浆酸碱度、汞的补加时间和补加量、刮取汞膏时间及预防汞板故障等。现概述如下：　　①给矿粒度。汞板的适宜给矿粒度为3.0-0.42mm。粒度过粗时不仅金粒难于解离，而且粗的矿粒易擦破汞板表面，造成汞及汞膏流失。对含细粒金的矿石，给矿粒度可小至0.15mm左右。　　②给矿浓度。汞板给矿浓度以10%-25%为宜，矿浆浓度过大，使细粒金尤其是磨矿过程中变成舶型的微小金片难于沉降至汞板上。给矿浓度过小会降低汞板生产率。但在生产实践中，常以后续作业的矿浆浓度来决定汞板的给矿浓度，故有时汞板的给矿浓度高达50%。　　③矿浆流速。汞板上的矿浆流速一般为0.5-0.7m/s。给矿量固定时，增加矿浆流速，汞板上的矿浆层厚度变薄，重金属硫化物易沉至汞板上，使混汞作业条件恶化，并且流速太大还会降低金的回收率。　　④矿浆酸碱度。在酸性介质中混汞，可清洗汞及金粒表面，提高汞对金的润湿能力，但矿泥不易凝聚而污染金粒表面，影响汞对金的润湿。因此，一般在pH为8-8.5的碱性介质中进行混汞作业。　　⑤汞的补加时间及补加量。汞板投产后的初次添汞量为15-30g/m2，运行6-12h后开始补加汞，每次补加量原则上为每吨矿石含金量的2-5倍。一般每日添汞2-4次。近来发现增加添汞次数可提高金的回收率，如前苏联某金矿汞的添加次数由每日两次增至每日六次，混汞作业金的回收率可提高18%-30%。我国生产实践表明，汞的补加时间及汞的补加量应使整个混汞作业循环中保持有足够量的汞，在矿浆流过混汞板的整个过程都能进行混汞作业。汞量过多会降低汞膏的弹性和稠度，易造成汞膏及汞随矿浆流失;汞量不足，汞膏坚硬，失去弹性，捕金能力下降。　　⑥刮汞膏时间。一般汞膏刮取时间与补加汞的时间是一致的。我国金矿山为了管理方便，一般每作业班刮汞膏一次。刮汞膏时，应停止给矿，将汞板冲洗干净，用硬橡胶板自汞板下部往上刮取汞膏。国外有的矿山在刮取汞膏前先加热汞板，使汞膏柔软，便于刮取。我国一些矿山在刮汞膏前向汞板上洒些汞，同样可使汞膏柔软。实践表明，汞膏刮取不一定很彻底，汞板上留下一层薄薄的汞膏是有益的，可防止汞板发生故障。　　⑦汞板故障。汞板因操作不当可导致汞板降低或失去捕金能力，此现象称为汞板故障。其表现形式主要为汞板干涸、汞膏坚硬、汞微粒化、汞粉化及机油污染等。汞板故障的产生原因及主要预防措施为：　　汞板干涸、汞膏坚硬：常因汞添加量不足导致汞膏呈固溶体状态，造成汞板干涸、汞膏坚硬。经常检查，及时补加适量的汞即可消除此现象。　　汞微粒化：使用蒸馏回收汞时，有时会产生汞微粒化现象。此时，汞不能均匀地铺展于汞板上，汞易被矿浆流带走，不仅降低汞的捕金能力，而且造成金的流失，使用回收汞时，用前应检查汞的状态，发现有微粒化现象时，使用前可小心地将金属钠加入汞中，可使微粒化的汞凝聚复原。　　汞的粉化：矿石中的硫和硫化物与汞作用可使汞粉化，在汞板上生成黑色斑点，使汞板丧失捕金能力。当矿石中含有砷、锑、铋的硫化物时，此现象尤为显着。矿浆中的氧可使汞氧化，在汞板上生成红色或黄红色的斑痕。国外常用化学药剂消除此类故障。我国金矿山常采用下列方法消除汞粉化故障：a)增加石灰用量，提高矿浆pH以抑制硫化物活性;b)增加汞的添加量，使粉化汞与过量汞一起流失;c)提高矿浆流速，让矿粒擦掉汞板上的斑痕、矿石中含多金属硫化物时，常发生多金属硫化物附着于汞板上恶化混汞过程的现象，此时常用增加石灰用量、提高矿浆pH(有时高达12以上)，以除去铜离子和油垢，加铅盐以除去硫离子，即可降低或消除多金属硫化物的不良影响。　　机油污染：混入矿浆中的机油将恶化混汞过程，甚至中断混汞过程。操作时应特别小心，勿使机油混入矿浆中。　　3)给矿箱和捕汞器　　混汞板前端设置给矿箱(矿浆分配器)，其末端安装有捕汞器。　　给矿箱(矿浆分配器)为一长方形木箱，面向汞板一侧开有许多孔径为30-50mm的小孔，以使孔内流出的矿浆布满汞板，一般每个小孔前均钉有一可动的菱形木块，调整木块方向可使矿浆均匀地布满汞板表面。　　捕汞器安装于汞板末端，可捕集随矿浆流失的汞及汞膏。矿浆在捕汞器内减速，利用密度(比重)差可使汞及汞膏与脉石分离。捕汞器的类型较多，其中最简单的箱式捕汞器如图7所示。　　箱内装有隔板，矿浆自混汞板流入箱内，经隔板下的缝隙返上来从溢流口排出，定期清除沉于箱底的汞及汞膏，一般捕汞器内矿浆的上升流速为 30-60mm/s，当物料密度(比重)较大、粒度较粗时，为了提高捕汞效果，常采用水力捕汞器。其种类有多种，从捕汞器下部补加水以造成脉动水流，频率为150-200Vmin，可提高汞及汞膏与脉石的分层和分离效果。　　4)其他混汞机械　　除常用的混汞板外，还有用于微细金粒混汞的短锥水力旋流器，在溜槽及摇床上敷设汞板等，此外，近年国内外还研制了一些新型混汞设备，其中主要有下列几种：　　①旋流混汞器。它是根据水力旋流器原理制成，在美国和南非金矿山用于第二段磨矿回路中，矿浆压入加汞设备内并沿切线方向旋转，矿浆和汞经受强烈搅拌，在不断运动中促使金粒与汞接触实现混汞，因而可强化混汞作业，提高金的回收率。　　②连续混汞器。美国研制的连续旋流混汞器，矿浆由给矿管给入，在水力作用下作旋流混汞，汞可循环使用，定期排出汞膏，混汞后的矿浆经虹吸管提升并从排矿管排出，可连续作业，在旋流混汞过程中金粒表面受到摩擦，可提高混汞效率。　　③电气混汞机械。国外已制成电气混汞板、电解离心混汞机、电气选金斗等混汞设备，其共同点是将电路阴极连接于汞的表面，使汞表面极化，以降低汞的表面张力，借助阴极表面析出的氢气使汞表面的氧化膜还原以活化汞的润湿性能。因此，电气混汞可提高混汞效率。同时，电气混汞可使用活性更大的含少量其他金属的汞齐(如锌汞齐、钠汞齐)代替纯汞，这些均有助于提高金的回收率。　　实践证明，影响混汞效果主要是汞板的宽度，而不是长度。因为当矿浆流量一定时，汞板宽些，可使矿浆流层变薄，分布均匀，利于金粒与汞板接触。由于金粒大部分在汞板前部即已汞齐化，所以汞板过长是无意义的。当混汞板作为内混汞的辅助设施，以捕收流失的汞膏和汞时，汞板长度一般为5-6m;若只捕收粗金粒，混汞板可设在磨矿分级闭路循环之中，其长度为2-4m即可。汞板的倾斜度与给矿粒度及矿浆浓度有关。当矿粒较粗、矿浆较浓时，倾角应大些;反之，应小些。　　混汞板的上端通常设置有给矿箱，其末端安装有捕汞器。给矿箱是用来使供给混汞板的矿浆均匀地分布于整个板面上，它为一长方形水箱，面向汞板一侧开有孔径30-50mm的若干个小孔，矿浆经小孔流出布满汞板。捕汞器则是用来捕收从汞板上随矿浆流失的汞和汞膏，其工作原理是基于矿浆在缓慢的流速下，借汞或汞膏与脉石在比重和沉降速度上的差异，使汞和汞膏沉落而脉石流去，达到捕收汞和汞膏的目的。　　选定适宜的作业条件以确保混汞获得较高的回收率，适宜的给矿粒度为0.42-0.30mm;给矿浓度以10%-25%为好，但如果汞板是在浮选或氰化前用来捕收大粒金，则可提高给矿浓度，有时可高达40%-50%;混汞板上矿浆流速一般为0.5-0.7m/s;混汞作业是在碱性介质中进行，通常用石灰调整矿浆的酸碱度，最佳pH为8.0-8.5。　　汞的添加量应适宜，加汞过多会降低汞膏的弹性和稠度，易使汞膏与汞随矿浆流失;加汞量不足则汞膏坚硬，降低捕金能力。汞板开始混汞时，首次涂汞量为 15-30g/m2，每隔6-12h补加一次汞，汞的补加量一般为矿石含金量的2-5倍。1t矿石消耗的汞量为2-9g,处理含砷和锑的矿石时，汞耗达10-15g。　　刮取汞膏的时间与补加汞的时间是一致的。有的矿山为便于管理，规定每班(8h)刮取汞膏一次。刮取汞膏时应停止给矿，先将汞板冲洗干净后用硬橡胶板自汞板下部往上刮取。刮取汞膏时不必彻底刮净，在汞板上留下一薄层汞膏有利于混汞，且可防止汞板“生病”。汞板“生病”将导致降低或失去捕金能力。其病症主要是：汞板干涸，汞膏坚硬，说明应即时补加汞;汞板上的汞出现粉化现象，可加大汞的添加量，使已粉化的汞随过量汞一起流走，或加大石灰用量，提高矿浆的 pH　　汞板上产生各种颜色的斑痕(最常见的是氢氧化铜绿斑和硫化物分解造成的黑斑)，可采取加大石灰用量的方法消除(有时pH需高达12以上)，或采用化学方法处理(如绿斑可用2%的氰化物溶液冲洗，除去斑痕后，用毛刷往原绿斑处刷上一厚层银汞膏)。银汞膏的制备方法是：按每克金属银需16g汞的比例，在 10%-15%的AgNO3溶液中加人金属汞，溶解后用鹿皮或帆布挤出液体，即得糊状银汞膏。若铜板上用银汞膏涂覆作混汞板时，每平方米板面耗银 300-600g。　　黑斑采用4升水加5kg氯化铵、1.7kg熟石灰、0.25kg碳酸钠的混合物擦洗。黑斑一旦产生应立即除掉，否则便固结得难以除净。板面出现油污点时应采用2%-3%苛性钠溶液冲洗。　　振动混汞板目前只在国外使用。其特点是使床面受传动机构的驱使作横向摆动，增加金粒与汞板面上汞液的接触机会，强化混汞作业过程。这种设备适用于处理细粒金矿。　　其他外混汞机械，有的是为了强化混汞作业而在混汞设备中设搅拌装置，使汞液与矿砂增加接触机会;有的是为了使混汞作业连续化;有的是在混汞设备内引进高压电流，促进汞液对金粒的浸润作用;有的是为了实现混汞作业的机械化，自动化。　　外混汞作业一般是回收从球磨机出来的矿浆中的粗金粒。在操作中应掌握好加汞时间和汞量、给矿粒度、给矿浓度、矿浆流速、矿浆酸碱度、刮汞膏时间及其他注意事项。