通過對石灰性質的闡述, 系統總結分析了石灰在黃金選廠中的作用與應用。如在浮選過程中, 提高礦漿的pH 值, 調節硫代化合物類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, 沉淀礦漿中對浮選有害的重金屬離子等。在氰化過程中, 作為脫藥劑用于氰化廠浸前濃密, 作為保護堿用于浸出過程中等; 在鋅粉置換中用于改善作業條件等。在混汞作業中, 調整礦漿pH 值, 提高混汞作業效果, 抑制礦漿中硫化物的活性, 防止汞板”生病” 等。

關鍵詞: 金礦石; 石灰; 浮選; 氰化; 混汞

石灰是一種價格低廉物品, 在黃金選廠應用廣泛。系統地對其有關性質及在浮選、氰化、混汞等作業過程中的作用及應用進行了闡述, 供參考。

1 石灰的有關性質

石灰又稱生石灰或白灰, 有效成分為CaO, 是由石灰石CaCO3 在900~1200℃條件下煅燒而得。反應式為:CaCO3→CaO + CO2↑石灰具有強烈的吸水性, 與水作用后成為氫氧化鈣( Ca(OH)2 ) , 俗稱熟石灰或消石灰。它在水溶液中溶解度很小,但溶于水溶液中能進一步電離出鈣離子( Ca2+ ) 和氫氧根離子(OH-) , 使溶液呈較強的堿性, 反應式為:CaO + H2O = Ca(OH)2 + 熱Ca(OH)2= Ca2+ + 2OH-熟石灰能與CO2 反應生成CaCO3, 反應式為:Ca(OH)2+ CO2→ CaCO3↑ + H2O這一性質正是現場使用石灰時在機械設備底部或輸送管道中產生結鈣現象的基本原因所在。

2 石灰在浮選中作用及應用

石灰在浮選過程中可用于提高礦漿的pH 值; 調節硫代化合物類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; 沉淀礦漿中對浮選有害的重金屬離子; 對礦泥具有凝聚成較大團粒的作用等。

2. 1 調節礦漿pH 值

石灰因價廉易得且堿性較強, 在對硫化礦物浮選過程中, 當需要提高礦漿的pH 值或需要在堿性或弱堿性介質條件下進行時,通常大都采用它作為pH 值調整劑。一般來說, 其作用如下:

(1) 調節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整方法。例如加入OH-離子可使許多金屬陽離子形成難溶的氫氧化物。浮選常見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) 調整捕收劑的離子濃度。捕收劑在水中呈分子或離子狀態存在與介質pH 值密切相關。調整pH值可以調整捕收劑在水中呈分子或離子狀態存在的比例, 實際上就調整了捕收劑的解離程度。

(3) 調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 值有密切的關系, 捕收劑陰離子與OH-之間可以在礦物表面產生競爭, 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) 調整抑制劑的濃度。一些抑制劑是由強堿和弱酸所構成的鹽, 如常用抑制劑水玻璃(又稱硅酸鈉, 它的化學組成為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pH < 9 時, 硅酸( H2SiO3)分子占優勢; 當pH = 9~ 13 時, HSiO-3占優勢; 當pH > 13時, SiO-3占優勢。

(5) 調整起泡劑的起泡能力。pH 值對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pH 值升高而增強。

(6) 調整礦泥的分散與團聚。實踐上使用的pH 值調整劑, 經常為礦泥的分散劑或團聚劑,起到分散礦漿或使礦漿產生團聚的作用。例如石灰中Ca2+ 可削弱石英表面的負電性, 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氰化有害物質少的簡單金屬硫化物礦石(如山東大部分礦) 時, 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

當用黃藥類捕收劑浮選各種有色金屬硫化礦物時(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實踐中常用的主要方法之一。

在處理有價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, 由于這些礦石中含有對下一步氰化有害而可浮的礦物, 為消除不利因素, 實際生產過程中, 通常采用混合浮選與分離浮選結合的浮選流程, 而石灰常用來調整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 的分離浮選過程, 抑制黃鐵礦的選別, 達到分離的目的。

再者, 自然金粒易受Ca2+ 的抑制, 當礦漿中存在一定量的石灰時, Ca2+ 與進入礦漿的空氣中的CO2 反應生成CaCO3 沉淀, 而抑制自然金粒的浮選。

石灰在浮選作業中的添加, 通常采用在球磨機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。在浮選過程中的作用, 外觀.明顯地是對浮選泡沫性質的影響。當石灰用量適當時, 所形成的泡沫較穩定, 具有適宜的粘度; 當用量較大時, 將導致泡沫過于穩定, 泡沫發粘, 甚至引起”跑槽”現象, 使生產過程難于操作、控制。同時由于凝聚礦泥現象加劇,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泥, 影響精礦質量。因而, 黃金礦山浮選生產中應嚴格控制石灰加入量, 要對其有充分的認識。