通過(guò)對(duì)石灰性質(zhì)的闡述, 系統(tǒng)總結(jié)分析了石灰在黃金選廠(chǎng)中的作用與應(yīng)用。如在浮選過(guò)程中, 提高礦漿的pH 值, 調(diào)節(jié)硫代化合物類(lèi)捕收劑及某些抑制劑(如氰化物) 的作用活性, 抑制硫化鐵礦物、自然金粒的浮選, 沉淀礦漿中對(duì)浮選有害的重金屬離子等。在氰化過(guò)程中, 作為脫藥劑用于氰化廠(chǎng)浸前濃密, 作為保護(hù)堿用于浸出過(guò)程中等; 在鋅粉置換中用于改善作業(yè)條件等。在混汞作業(yè)中, 調(diào)整礦漿pH 值, 提高混汞作業(yè)效果, 抑制礦漿中硫化物的活性, 防止汞板”生病” 等。

關(guān)鍵詞: 金礦石; 石灰; 浮選; 氰化; 混汞

石灰是一種價(jià)格低廉物品, 在黃金選廠(chǎng)應(yīng)用廣泛。系統(tǒng)地對(duì)其有關(guān)性質(zhì)及在浮選、氰化、混汞等作業(yè)過(guò)程中的作用及應(yīng)用進(jìn)行了闡述, 供參考。

1 石灰的有關(guān)性質(zhì)

石灰又稱(chēng)生石灰或白灰, 有效成分為CaO, 是由石灰石CaCO3 在900~1200℃條件下煅燒而得。反應(yīng)式為:CaCO3→CaO + CO2↑石灰具有強(qiáng)烈的吸水性, 與水作用后成為氫氧化鈣( Ca(OH)2 ) , 俗稱(chēng)熟石灰或消石灰。它在水溶液中溶解度很小,但溶于水溶液中能進(jìn)一步電離出鈣離子( Ca2+ ) 和氫氧根離子(OH-) , 使溶液呈較強(qiáng)的堿性, 反應(yīng)式為:CaO + H2O = Ca(OH)2 + 熱Ca(OH)2= Ca2+ + 2OH-熟石灰能與CO2 反應(yīng)生成CaCO3, 反應(yīng)式為:Ca(OH)2+ CO2→ CaCO3↑ + H2O這一性質(zhì)正是現(xiàn)場(chǎng)使用石灰時(shí)在機(jī)械設(shè)備底部或輸送管道中產(chǎn)生結(jié)鈣現(xiàn)象的基本原因所在。

2 石灰在浮選中作用及應(yīng)用

石灰在浮選過(guò)程中可用于提高礦漿的pH 值; 調(diào)節(jié)硫代化合物類(lèi)捕收劑及其它某些抑制劑(如氰化物) 的作用活性; 可用于抑制硫化鐵礦物、自然金粒的浮選; 沉淀礦漿中對(duì)浮選有害的重金屬離子; 對(duì)礦泥具有凝聚成較大團(tuán)粒的作用等。

2. 1 調(diào)節(jié)礦漿pH 值

石灰因價(jià)廉易得且堿性較強(qiáng), 在對(duì)硫化礦物浮選過(guò)程中, 當(dāng)需要提高礦漿的pH 值或需要在堿性或弱堿性介質(zhì)條件下進(jìn)行時(shí),通常大都采用它作為pH 值調(diào)整劑。一般來(lái)說(shuō), 其作用如下:

(1) 調(diào)節(jié)礦漿中重金屬離子的濃度, 形成難溶化合物。這是消除某些有害離子的重要調(diào)整方法。例如加入OH-離子可使許多金屬陽(yáng)離子形成難溶的氫氧化物。浮選常見(jiàn)的易形成難溶的氫氧化物有: Al(OH)3、Cu(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Pb(OH)2、Zn(OH)2等。

(2) 調(diào)整捕收劑的離子濃度。捕收劑在水中呈分子或離子狀態(tài)存在與介質(zhì)pH 值密切相關(guān)。調(diào)整pH值可以調(diào)整捕收劑在水中呈分子或離子狀態(tài)存在的比例, 實(shí)際上就調(diào)整了捕收劑的解離程度。

(3) 調(diào)整捕收劑與礦物之間的作用。捕收劑離子與礦物表面之間的作用與礦漿的pH 值有密切的關(guān)系, 捕收劑陰離子與OH-之間可以在礦物表面產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng), pH 值愈高,OH- 離子濃度愈大, 愈能排斥捕收劑陰離子的作用。

(4) 調(diào)整抑制劑的濃度。一些抑制劑是由強(qiáng)堿和弱酸所構(gòu)成的鹽, 如常用抑制劑水玻璃(又稱(chēng)硅酸鈉, 它的化學(xué)組成為NaO2SiO2)即是, 它在水中可以水解使礦漿呈堿性, pH值的高低直接影響它的水解程度。當(dāng)pH < 9 時(shí), 硅酸( H2SiO3)分子占優(yōu)勢(shì); 當(dāng)pH = 9~ 13 時(shí), HSiO-3占優(yōu)勢(shì); 當(dāng)pH > 13時(shí), SiO-3占優(yōu)勢(shì)。

(5) 調(diào)整起泡劑的起泡能力。pH 值對(duì)起泡劑的起泡能力有一定影響。例如松醇油(2# 油) 的起泡能力隨介質(zhì)pH 值升高而增強(qiáng)。

(6) 調(diào)整礦泥的分散與團(tuán)聚。實(shí)踐上使用的pH 值調(diào)整劑, 經(jīng)常為礦泥的分散劑或團(tuán)聚劑,起到分散礦漿或使礦漿產(chǎn)生團(tuán)聚的作用。例如石灰中Ca2+ 可削弱石英表面的負(fù)電性, 降低靜電斥力, 有利于離子絮凝劑的吸附。

黃金浮選, 在處理礦石中含有對(duì)氰化有害物質(zhì)少的簡(jiǎn)單金屬硫化物礦石(如山東大部分礦) 時(shí), 一般用石灰控制浮選pH = 7~ 9。

2. 2 抑制硫化鐵礦物、自然金粒的浮選

當(dāng)用黃藥類(lèi)捕收劑浮選各種有色金屬硫化礦物時(shí)(例如從礦石中浮選銅、鉛、鋅等硫化礦物) , 由于礦石中通常含有一定數(shù)量的硫化鐵礦物, 如黃鐵礦、白鐵礦、磁黃鐵礦或硫砷鐵礦等, 用石灰抑制硫化鐵礦物是生產(chǎn)實(shí)踐中常用的主要方法之一。

在處理有價(jià)重金屬含量較高的含金多金屬硫化礦物礦石( 如含銅、銅鋅、鉛鋅、碲、砷等含金多金屬硫化物礦石) 時(shí), 由于這些礦石中含有對(duì)下一步氰化有害而可浮的礦物, 為消除不利因素, 實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中, 通常采用混合浮選與分離浮選結(jié)合的浮選流程, 而石灰常用來(lái)調(diào)整pH 值, 一般控制混合浮選pH=7~8, 讓有用硫化礦物大都上浮, 再采用控制pH = 10~12 的分離浮選過(guò)程, 抑制黃鐵礦的選別, 達(dá)到分離的目的。

再者, 自然金粒易受Ca2+ 的抑制, 當(dāng)?shù)V漿中存在一定量的石灰時(shí), Ca2+ 與進(jìn)入礦漿的空氣中的CO2 反應(yīng)生成CaCO3 沉淀, 而抑制自然金粒的浮選。

石灰在浮選作業(yè)中的添加, 通常采用在球磨機(jī)給礦皮帶上加石灰粉或在浮選前藥劑攪拌槽中加石灰乳或石灰粉等形式。在浮選過(guò)程中的作用, 外觀(guān).明顯地是對(duì)浮選泡沫性質(zhì)的影響。當(dāng)石灰用量適當(dāng)時(shí), 所形成的泡沫較穩(wěn)定, 具有適宜的粘度; 當(dāng)用量較大時(shí), 將導(dǎo)致泡沫過(guò)于穩(wěn)定, 泡沫發(fā)粘, 甚至引起”跑槽”現(xiàn)象, 使生產(chǎn)過(guò)程難于操作、控制。同時(shí)由于凝聚礦泥現(xiàn)象加劇,而這種凝聚又常缺乏選擇性, 致使泡沫精礦中常夾帶大量礦石細(xì)泥, 影響精礦質(zhì)量。因而, 黃金礦山浮選生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格控制石灰加入量, 要對(duì)其有充分的認(rèn)識(shí)。