難選冶金礦石的微波預(yù)處理.pdf

1、黃金是一種獨(dú)特的金屬,與國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人們的日常生活息息相關(guān),需求量不斷增大。但隨著黃金資源的開(kāi)發(fā)利用,世界上易選冶的黃金礦石資源愈來(lái)愈少,人們逐漸轉(zhuǎn)向利用難處理的金礦資源。近年來(lái),黃金價(jià)格持續(xù)走高,給難處理的黃金資源帶來(lái)了機(jī)遇,使之逐漸成為提金的主要原料。難選冶金礦石中的金占全世界黃金儲(chǔ)量的60％。除南非外,世界上大多數(shù)國(guó)家的金產(chǎn)自熱液型礦床,組成復(fù)雜,從難選冶金礦石中提金被認(rèn)為是“舉世公認(rèn)的難題”。
　　 本文以難選冶金礦石中具

2、有代表性的含硫金精礦和含砷碳金精礦為原料,研究了微波預(yù)處理對(duì)其選冶特性的影響,并在升溫的基礎(chǔ)上,研究了物料中硫、砷、碳隨溫度的變化規(guī)律,以期得到易于氰化的合格金精礦,通過(guò)對(duì)反應(yīng)過(guò)程的檢測(cè),得到了金精礦在微波中的反應(yīng)機(jī)理。主要研究成果如下:
　　 1)本研究依據(jù)矩形諧振腔的諧振頻率和諧振波長(zhǎng),運(yùn)用正交極化方式自行研制了三饋口的矩形微波反應(yīng)器,使電磁場(chǎng)在微波腔體內(nèi)分布更均勻、更合理,消除了利用普通微波爐改裝出現(xiàn)的電磁場(chǎng)分布不均現(xiàn)象,

3、并在微波反應(yīng)器外設(shè)計(jì)了預(yù)加熱裝置和氣體回收裝置,內(nèi)部可通入保護(hù)氣體,可使微波腔體內(nèi)的物料在無(wú)氧狀態(tài)下進(jìn)行反應(yīng)。
　　 2)運(yùn)用熱力學(xué)理論、電磁場(chǎng)理論、化學(xué)反應(yīng)碰撞理論、動(dòng)力學(xué)理論探討分析了微波能夠促進(jìn)和強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的原因。
　　 3)在試驗(yàn)過(guò)程中通入保護(hù)氣體,可控制金精礦中的硫和砷不與空氣中的氧反應(yīng),避免了SO2和As2O3有毒有害氣體的產(chǎn)生。
　　 4)微波場(chǎng)中金精礦的升溫速率隨微波功率和礦量的不同而變化,

4、在微波功率一定時(shí),隨礦量的增加升溫速率降低;在礦量一定時(shí),隨微波功率的增大升溫速率提高,并呈現(xiàn)出不同的升溫速率區(qū)段。
　　 5)可采用微波場(chǎng)外加熱的方式對(duì)金精礦進(jìn)行預(yù)熱,在生產(chǎn)中可利用微波反應(yīng)的余熱對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱;采用傳統(tǒng)加熱方式和微波加熱方式相結(jié)合的方法,金精礦中的硫、砷等去除率更高,可使反應(yīng)更迅速?gòu)氐?金的浸出率更高,而且采用微波加熱的方式可降低反應(yīng)的溫度。
　　 6)通過(guò)微波加熱試驗(yàn)得到物料中硫、砷、碳的含量變化數(shù)

5、據(jù),利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合,得到各反應(yīng)的反應(yīng)模型。由于在不同的溫度區(qū)段物料發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng),因此同一種物料在不同的溫度區(qū)間具有不同的反應(yīng)模型。
　　 7)利用微波對(duì)難選冶金礦石進(jìn)行預(yù)處理后金精礦氰化試驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)微波處理后的金精礦,金的浸出率比未經(jīng)過(guò)微波處理的同一金精礦高,尤其是含砷碳金精礦,浸出率提高了67.56個(gè)百分點(diǎn)。氰化鈉用量降低幅度很大,分別是占未用微波處理時(shí)的33.33％和31.25％,說(shuō)明利用微波處理難選冶

6、金精礦是可行的。
　　 8)研究結(jié)果表明在微波場(chǎng)中,含硫金精礦在270～430℃時(shí)黃鐵礦反應(yīng)生成磁黃鐵礦和單質(zhì)硫,在430～650℃時(shí)磁黃鐵礦生成單質(zhì)鐵和硫;含砷碳金精礦在200～320℃時(shí)毒砂反應(yīng)生成硫化亞鐵和單質(zhì)砷,270～430℃時(shí)黃鐵礦反應(yīng)生成磁黃鐵礦和單質(zhì)硫,400～650℃時(shí)硫化亞鐵生成單質(zhì)鐵和硫,430～650℃時(shí)磁黃鐵礦生成單質(zhì)鐵和硫,640～700℃時(shí)碳與空氣中的氧反應(yīng)生成二氧化碳。本研究成果對(duì)難選冶金礦石資源