贵州水银洞金矿200td工业生产试验报告

合集下载

211138334_复杂富水含矿层水文地质特征及防治水技术研究

211138334_复杂富水含矿层水文地质特征及防治水技术研究

矿业工程黄 金GOLD2023年第4期/第44卷复杂富水含矿层水文地质特征及防治水技术研究收稿日期:2022-11-20;修回日期:2023-01-11作者简介:赵 恰(1984—),男,高级工程师,研究方向为矿山防治水;E mail:309698171@qq.com赵 恰,王 军(紫金矿业集团股份有限公司)摘要:以水银洞金矿深部矿体水文地质特征为基础,参考国内相关矿山防治水经验和科研成果,经过防治水方案比较,设计采用井下近矿体帷幕注浆的防治水方案。

经矿山井下近矿体帷幕注浆试验,井下注浆可有效充填岩溶溶洞及岩溶裂隙过水通道,并可在矿体下部有效搭接,形成一定厚度的稳定人工隔水帷幕体,可为同类矿山提供防治水经验。

关键词:岩溶富水;防治水;井下注浆;近矿体帷幕;水文地质 中图分类号:TD745文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID):文章编号:1001-1277(2023)04-0024-04doi:10.11792/hj20230406 随着矿山开采深度的增加,拟开采含矿层所赋存的水文地质环境越来越复杂,部分矿山深部含矿层底板为巨厚的灰岩富水含水层,开采面临水害问题更加突出,而且受含水强富水地层岩溶发育不均一性影响,井下突水预测困难、准确性差,突水风险大幅提高[1-2]。

许超等[3-5]针对矿山底板岩溶含水层提出了底板注浆加固的治理思路,主要是通过井下工作面注浆,在矿体底板形成人工隔水帷幕或加固底板隔水层,使其具备抵抗下部承压水的能力,防止采掘期间突水事故的发生,如赵固矿区大采高工作面注浆加固深度一般达到煤层底板以下80m,注浆帷幕体为后续安全高效回采提供了保障。

本文通过分析贵州紫金矿业股份有限公司水银洞金矿(下称“水银洞金矿”)深部含矿层的水文地质条件,制定了相应的防治水方案,重点对井下注浆试验情况进行了研究,为后续矿山安全生产及相关矿山防治水提供了参考经验。

1 深部含矿层水文地质特征水银洞金矿深部矿体赋存于当地最低侵蚀基准面以下。

贵州省水银洞金矿地质特征及成因浅析

贵州省水银洞金矿地质特征及成因浅析

贵州省水银洞金矿地质特征及成因浅析
齐少烽;陈发恩;冯琳;石毅
【期刊名称】《中国地质调查》
【年(卷),期】2015(002)006
【摘要】水银洞金矿是滇黔桂“金三角”卡林型金矿的重要代表,金矿体赋存于二叠系龙潭组与茅口组不整合界面间,受背斜轴部断裂构造控制,走向上具波状起伏向东倾伏、空间上具多个矿体上下重叠的特点.该矿床属产于沉积碳酸盐岩和构造蚀变体中的“卡林型”金矿,为构造-热液成矿,同时具有中—低温超高压成矿特点.【总页数】6页(P53-58)
【作者】齐少烽;陈发恩;冯琳;石毅
【作者单位】贵州省地质资料馆,贵州贵阳550002;贵州省地质矿产勘查开发局105地质大队,贵州贵阳550018;贵州省地质资料馆,贵州贵阳550002;贵州省地质资料馆,贵州贵阳550002
【正文语种】中文
【中图分类】P618.51
【相关文献】
1.泥堡金矿与水银洞金矿地质特征初步对比 [J], 冯琳;张竹如
2.贵州省贞丰县水银洞金矿床地质研究 [J], 刘建中;杨成富;王泽鹏;王大福;祁连素;李俊海;胡承伟;徐良易
3.贵州省水银洞金矿地质特征及成因浅析 [J], 齐少烽;陈发恩;冯琳;石毅;
4.贵州省贞丰县水银洞超大型金矿床地质特征及构造控矿分析 [J], 陈发恩;谭代卫;
谭礼金;刘建中;杨成富;刘艳;张贞翔;王泽鹏;李俊海;何彦南;陈庆刚
5.贵州省贞丰县水银洞金矿床成矿地质特征及找矿方向 [J], 窦世荣;刘世川
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

贵州水银洞卡林型金矿床概述

贵州水银洞卡林型金矿床概述

贵州水银洞金矿地质及地球化学研究现状摘要:水银洞金矿床为贵州20世纪90年代中期通过成矿预测发现的层控型隐伏矿床,为中国第一个I勘探类型的卡林型金矿。

本文简要的介绍了该矿床的地质特征及地球化学特征,阐述了该矿床的成矿模式及其成因。

关键词:水银洞地质特征成矿模式成因地球化学特征一.基本地质特征1.区域地质背景简介黔西南地区大地构造位置处于扬子准地台与华南褶皱系2个I级构造单元的交汇部位,大部分地区属华南褶皱系右江褶皱带。

(图2-1)大致以云南个旧一贵州普定一广西宾阳3点连线的三角形区域,由区域性北东向弥勒一师宗深断裂、东西向个旧一宾阳深断裂、北西向南丹一昆仑关深断裂围限的三角形夹块,构成了滇黔桂“金三角”(图1)。

3条深断裂制约了泥盆系和三叠系围限盆地的发育和演化,具有同生断裂的性质。

区域出露地层以三叠系地层分布最广,其次是二叠系;主要岩浆岩为峨眉山玄武岩。

二.矿床基本特征1.矿体基本特征水银洞金矿床为赋存于二叠系龙潭组地层中,是以层状矿体为主、断裂型矿体为辅的复合型隐伏矿床。

层状矿体:按容矿岩石类型可分为碳酸盐岩型和强硅化角砾状粘土岩型。

碳酸盐岩型矿体受灰家堡背斜核部生物碎屑灰岩控制,矿体产出于灰家堡背斜轴两侧近300 m 范围内,呈层状、似层状产出,产状与岩层产状一致,具厚度薄、品位富,走向上具波状起伏向东倾没、空间上多个矿体上下重叠的特点;强硅化角砾状粘土岩型矿体产出于构造蚀变体(Sbt )中,矿体形态与不整合面一致。

断裂型:矿体产出于背斜近轴部的断距很小的缓倾斜逆断层中,严格受断层破碎带控制。

2.矿石类型水银洞金矿的矿石,根据容矿岩性划分,有:碳酸盐岩型(不纯灰岩)、角砾岩型、钙质砂岩型(钙质砂岩、钙质粉砂岩)、泥岩型等类型。

其中,以碳酸盐岩型为主,产于生物碎屑灰岩或生物屑砂屑灰岩矿体中;角砾岩型次之,产于矿床底部和断层破碎带中;钙质砂岩型则产于小矿体中;泥岩型不是主要类型。

碳酸盐岩型:为矿床最主要的矿石类型,容矿岩石为硅化、白云石化、生物(碎屑)灰岩或硅化白云石化生物屑砂屑灰岩。

水银洞金矿三条带成矿模式的建立及找矿意义

水银洞金矿三条带成矿模式的建立及找矿意义

水 银 洞 金 矿 “三 条 带 成 矿 模 式 ”的 建 立 源 于 近 3年 来 生 碎 屑 ,距 龙潭 组 顶 界 约 160m 。以 F, 断层 为 界 ,Ill c矿 体
产 地 质 勘 探 过 程 中 对 III C、III b+1、III b、IU a、II f矿 体 坑 探 上 部 7~ lOm 存 在 Ⅲ “小 矿 体 。F, 断 层 以 西 矿 体 厚 度
deposit,and is a sum m ary of the geological exploration practice.Through the ”three m etallogenic m ode”production ”of deep
deposit geological exploration,exploration expedition discovered m ore with the industrial grade of blind ore body prospecting
该模 式 圈定 矿体 边界更准 确 ,计算 的资源 /储 量可 靠程 3 地 质 构 造 的粗 浅 分 析
度 更高 ,数据计算 更可 靠 ,更接近井 下生产实 际情 况 。因此 ,
水银洞 金矿受 构造控 制 ,区 内构 造较复杂 。分析水银洞
采 用 “内 插 法 ”比 较 符 合 圈 定 矿 体 边 界 、资 源 /储 量 计 算 管 金 矿 构 造 序 列 是 根 据 水 银 洞 金 矿 区 构 造 形 迹 及 其 交 错 、叠
-,
Keywords:gold deposit;geological structure;three zone metallogenic model;orebody;lithology

层控卡林型金矿床矿床模型——贵州水银洞超大型金矿

层控卡林型金矿床矿床模型——贵州水银洞超大型金矿
研 究 所 ( 阳 ) 贵 州 紫 金 合 作 项 目“ 贵 与 贵州 省 贞 丰县 水 银 洞 金 矿 成 矿 机 理 研 究 ”、 州 省 科 学 技 术 基 金项 目“ 林 型 金 矿 区 碳 酸 盐 脉 地 球 贵 卡
化学及其对 隐伏矿体 的指示作用 ” 编号 :10 联合资助. ( 20 ) 作者简 介: 刘建 中(9 6一) 男 , 16 , 高级工程师 , 从事矿床地质勘探工作 .
普定一 广 西宾 阳 3点连线 的三角形 区域 , 由区 域性北
东 向弥勒 一师宗 深 断裂 、 西 向个 旧一 宾 阳深 断裂 、 东
北西 向南 丹一 昆仑 关深 断裂 围限的三 角形 夹块 , 构成
了滇 黔桂 “ 三角 ” 图 1 。 金 ( )
2 产 出地 质 环 境
2 1 主要 控矿构 造 .
土 岩 、 岩及 煤线 组 合 , 别 是 顶 底 板 皆为 炭 质 粘 土 灰 特
收稿 日期 :0 8 4 7; 订 日期 :0 8 )-5 20 4 4 修 ) ) 2 0 442 .
基金项 目: 贵州省 自然科学基金项 目“ 贵州省贞丰县水银洞金矿成矿特征及 金的超 常富集作用 ” 编号 :0 3 0 6 、 ( 2 0 3 5 ) 中国科学院地球化 学
贵州 水 银 洞超 大 型金 矿
刘建 中 夏 勇 张兴春 邓 一 明。 苏文超 陶琰
1贵州省地质 矿产勘查 开发局 15地 质大队 , . 0 贵州 贵 阳
3 贵州 紫 金矿 业 股 份 有 限 公 司 , 州 贞 丰 . 贵 摘 5 2 0 62 0
5 0 1 508
2 中国科 学院地球 化学研究所 矿床地球化学重点 实验 室 , . 贵州 贵 阳 50 0 502

贵州贞丰水银洞金矿含矿岩系元素地球化学特征

贵州贞丰水银洞金矿含矿岩系元素地球化学特征

贵州贞丰水银洞金矿含矿岩系元素地球化学特征沈文杰;张竹如;周永章;林杨挺【期刊名称】《地球化学》【年(卷),期】2005(034)001【摘要】贵州贞丰水银洞金矿为赋存于二叠系龙潭组煤系地层所夹的不纯灰岩中的盲金矿床,含矿岩系为一套陆源碎屑岩与不纯碳酸盐岩多层交替出现的组合.矿石类型主要为凝灰质生物碎屑灰岩等,金品位高.矿体 SiO2含量平均 21.78%, CaO+ MgO含量超过 30%,围岩 SiO2含量平均 41.58%, CaO+ MgO含量平均不到15%.含矿岩系岩石具有高镁铁、低 Na2O、 K2O远大于 Na2O的特征; As、 Ag 和 Tl均有不同程度的富集,矿石中 Au与 As、 Tl有较高的正相关关系; 矿体∑ REE 平均21.8 μ g/g,δ Eu值平均 1.03,无 Eu异常或正异常,围岩∑ REE平均241.9 μ g/g,δ Eu值平均 1.00,无异常.模式图上,矿体比较明显地富集中稀土元素( Sm- Ho).水银洞金矿地质、元素地球化学组成特征及参数反映了含矿岩系形成时的特定的沉积环境或经历了特殊成矿作用过程.【总页数】8页(P88-95)【作者】沈文杰;张竹如;周永章;林杨挺【作者单位】中国科学院,广州地球化学研究所,元素与同位素地球化学实验室,广东,广州,510640;中国科学院,研究生院,北京,100039;贵州工业大学,资源与环境学院,贵州,贵阳,550003;中国科学院,广州地球化学研究所,元素与同位素地球化学实验室,广东,广州,510640;中山大学,地球科学系,/地球环境与地球资源研究中心,广东广州,510275;中国科学院,广州地球化学研究所,元素与同位素地球化学实验室,广东,广州,510640;中国科学院,地质与地球物理研究所,地球深部结构与过程研究室,北京,100029【正文语种】中文【中图分类】P595【相关文献】1.贵州贞丰水银洞金矿矿床成因与成矿模式:来自载金黄铁矿NanoSIMS多元素Mapping及原位微区硫同位素的证据 [J], 赵静;梁金龙;李军;倪师军;向启荣2.贵州省贞丰县水银洞金矿床成矿地质特征及找矿方向 [J], 窦世荣;刘世川3.贵州水银洞金矿构造蚀变体稀土元素地球化学特征 [J], 杨成富;刘建中;陈睿;王泽鹏;闫宝文;夏勇;莫荣思4.卡林型金矿不可见金与超压流体(Overpressured fluid)关系探讨——以贵州贞丰水银洞金矿为例 [J], 张兴春;苏文超;夏勇;刘建中;陶琰;高振敏5.贵州省贞丰县水银洞金矿床稀土元素地球化学特征 [J], 刘建中;刘川勤因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

贵州贞丰水银洞金矿坑道钻探施工技术

贵州贞丰水银洞金矿坑道钻探施工技术

贵州贞丰水银洞金矿坑道钻探施工技术畅利民",郝海洋吒宋继伟3,谭代卫復杨宇;黄明勇;代云鹏2(1.贵州省地质矿产勘查开发局一一五地质大队,贵州清镇551400;2.贵州地矿德诚建设工程公司,贵州清镇551400;3.贵州省地质矿产勘查开发局一一二地质大队,贵州安顺561000;4.贵州省地质矿产勘查开发局一0五地质大队,贵州贵阳550018)摘要:介绍了贵州贞丰水银洞金矿的工程概况,基于所实施的坑道钻孔,重点总结了适合该区坑道钻探技术工艺。

对比分析了相邻勘探线上2个钻孔的机械钻速与岩芯采取率的情况,指出了KZK5104钻孔岩芯采取率低的原因,并在KZK5309施工中改变了钻进工艺,取得了较好的效果.结合所实施的钻孔实例,探讨了适合于贞丰水银洞坑道钻探技术工艺,以期为类似地层条件下的坑道钻孔和该矿区其他坑道钻孔提供技术支持。

关键词:水银洞金矿;坑道钻探;施工难点中图分类号:P634文献标识码:B文章编号:1004-5716(2019)01-0021-04贵州黔西南素有“中国金州”的美誉叫而该区内贞丰县水银洞金矿是“滇黔桂”金二角地区最具代表性的超大型卡林型金矿床之一叫有效开展金矿资源的勘探工作,对延长矿山开发寿命意义重大。

坑道钻探是矿山勘探常用的勘探方法,既能取得好的钻探成果、减少地表环境破坏,又能提高钻探效益、节约钻探施1.成本,有助于打造“绿色矿山”。

针对水银洞金矿la矿体勘探施工中遇到的难题,本文结合所实施的钻孔实例,探讨了适合于贞丰水银洞坑道钻探技术丁•艺,以期为类似地层条件下的坑道钻孔和该矿区其他坑道钻孔提供技术支持。

1工程概况1.1矿区概况矿床大地构造位置位于扬子准地台西南缘与华南褶皱带之接合部位,属于兴仁一安龙金矿成矿带之灰家堡金矿田东段,是水银洞超大型金矿床的重要组成部分。

区域构造轮廓定型于燕山期.其构造变形组合形式复杂多样,表现为背斜紧密,向斜宽缓的特征。

1.2矿区地层贞丰水银洞金矿床的大地构造位置位于华南褶皱系与扬子准地台西南缘的交汇部位矿区出露地层有三叠统的永宁镇组Tw:和夜郎组Ty、上二叠统大隆组P0、长兴组IV、龙潭组P/、峨眉山玄武岩组P够、大厂组P2dc以及下二叠统茅口组Pm等%2水银洞坑道钻探施工工艺2.1钻孔设计水银洞坑道勘探钻孔设计孔深80〜190m,井斜角0。

金矿工业实验报告

金矿工业实验报告

金矿工业实验报告引言金矿是一种重要的金属矿产资源,具有极高的经济价值。

为了提高金矿的开采效率和降低成本,矿业公司进行了一系列的实验研究。

本实验旨在探究金矿开采中不同因素对金矿浓度的影响,为工业生产提供指导。

材料与方法材料1. 金矿样品2. 高效浮选剂3. 强力药剂4. 实验室浮选机方法1. 取一定数量的金矿样品放入实验室浮选机中。

2. 加入适量的高效浮选剂和强力药剂。

3. 调节浮选机的相关参数,如搅拌器转速、进料浓度等。

4. 分析浮选机输出浆料中金矿的浓度变化。

实验结果与分析根据实验,我们发现浮选机的相关参数对金矿浓度有明显影响。

以下是我们的实验结果和分析。

1. 搅拌器转速对金矿浓度的影响我们将搅拌器转速从低速逐渐调至高速,观察金矿浓度随之变化。

实验结果显示,随着搅拌器转速的增加,金矿浓度呈先上升后下降的趋势。

这是因为较低的搅拌器转速无法充分混合浮选剂和金矿样品,导致浮选效果较差;而过高的搅拌器转速会使浮选剂与金矿样品之间的接触过度,浮选效果也会下降。

2. 进料浓度对金矿浓度的影响我们分别使用不同浓度的金矿样品进行实验,观察输出浆料中金矿的浓度变化。

实验结果表明,进料浓度对金矿浓度有直接影响。

随着进料浓度的增加,输出浆料中金矿的浓度呈上升趋势。

这是因为较高浓度的金矿样品含有更多的金矿颗粒,进料浓度的增加使得浮选机能够更有效地分离金矿颗粒,从而提高浓度。

3. 浮选剂与强力药剂用量对金矿浓度的影响我们分别使用不同浮选剂与强力药剂的用量进行实验,观察金矿浓度的变化。

实验结果表明,浮选剂与强力药剂的用量对金矿浓度有显著影响。

合适的用量能够提高金矿的浓度,但过量使用则会逆反作用。

这是因为浮选剂和强力药剂的作用是增强金矿颗粒与浮选气泡的结合能力,但用量过大会导致气泡与颗粒结合过多,从而堵塞矿浆流动,降低浓度。

结论通过本实验的研究,我们得出以下结论:1. 合适的搅拌器转速可以提高金矿的浓度,但过高的转速并非越好。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

贵州水银洞金矿200t/d工业生产试验报告———————————————————————————————福建紫金矿业股份有限公司二00四年三月课题编号:课题名称:加温常压化学催化预氧化浸出报告名称:贵州水银洞金矿200t/d工业生产试验报告承担单位:贵州紫金矿业股份有限公司课题负责人:陈景河邹来昌江城石勇目录1. 前言 (2)2. 工业试验主要内容 (5)3. 试验基本原理 (6)4. 水银洞金矿资源状况 (11)5. 工艺路线的确定及主要设备的选择计算 (17)6. 工业选厂结果及讨论 (28)(1). 生产线介绍 (28)(2). 生产结果及讨论 (34)(3). 系统平衡 (78)7. 环境保护 (79)8. 经济效益分析 (83)9. 结论 (85)1前言随着世界各国经济的高速发展和科学技术的进步,尤其是现代农业、航天、电了工业、信息技术、新能源、新材料的迅速发展,为黄金的应用开拓了广阔的领域,从而大大促进了黄金生产技术的革新和黄金产量的增长。

从20世纪60年代以来,特别是近20年来,世界黄金生产很快,目前世界黄金年产量已超过2400t。

但尽管如此,世界黄金产量仍远远满足不了经济日益增长的需要。

当前,世界黄金生产的发展趋势:一是富矿、易处理矿日益减少或枯竭,复杂矿石、难处理矿石和贫矿已成为黄金生产的主要资源。

据统计,世界现在黄金储量中2/3以上为难处理矿,而且目前1/3的黄金产量来自难处理矿。

因此,近20年来对难处理矿的研究,特别是难处理矿石的预处理方法和工艺的研究,以及对复杂矿石的综合回收技术的研究,已成为黄金生产领域的重要课题,并取得了可喜的进展和实际应用效果。

主要方法有:加压氧化、细菌氧化、化学氧化及焙烧等。

二是为满足世界对金矿的需求,从各种废旧物质以及各种二次资源中回收黄金已受到各国的重视,并已发展成为黄金生产的另一重要途径。

三是日益严格的环境法规和要求,迫使人们正不断努力研究或寻找技术上可行、经济上适用的可代替氰化法的各种新方法,以及无废或少废的清洁生产工艺。

我国是一个黄金大国。

目前,我国已探明的黄金储量居世界第五位,与世界其它黄金大国相比,我国黄金资源具有以下弱势:资源分散、矿点多且多为中小型金矿;矿石品位低,且成分复杂,伴生矿比例远大于其它国家;现有黄金矿山生产多以开发易处理矿石为主,已探明的大量难处理矿石尚未得到开发利用,在这一点上我国与外有着较大差距。

贵州水银洞金矿由贵州省地矿局105队发现,并与加拿大丹斯通公司合作进行普查,先后施工27个钻孔,初步控制金矿远景储量可达大型。

矿区共有8个主矿体,全为隐伏矿,埋藏于地表100m以下。

由于该矿属极难选冶的超微细浸染型金矿,矿体变化较大,加上国际黄金市场的变化,加拿大丹斯通公司于1999年退出了此项目。

2001年贵州省地质矿业勘查开发局为了开发黔西南丰富的难选冶金矿资源,把资源优势变为经济优势,引进福建紫金矿业股份有限公司(下称紫金公司)为合作伙伴,发起设立了贵州紫金矿业股份有限公司(下称贵州紫金公司)。

紫金公司为绝对控股股东。

福建紫金矿业股份有限公司迅速组成贵州难处理金矿选冶项目研究组,自2001年5月开始,分阶段实施了项目可行性研究、项目实施的方案设计、实验室及扩大连续试验研究、工业试验并在规定的时间内完成或提前完成了阶段工作任务,很好地满足了项目的相关要求。

本研究报告是福建紫金矿业股份有限公司文件闽紫综[2001]0023号课题《贵州水银洞金矿实验室和扩大连续选冶试验研究》的工业研究试验报告。

本课题的总体目标是:在扩大连续试验工作的基础上在水银洞金矿现场建立工业试验厂,完成200t/d的全流程工业试验。

考察利用自行研究的加温常压化学预氧化工艺开发贵州水银洞含硫含砷“卡林型”金矿的技术可行性及设备的稳定性,为在水银洞金矿建立900t/d金矿选矿厂提供设计依据。

工业试验从2003年5月份开始准备,12月全部结束,共处理矿石39728.485t,回收金属量719.91kg,实际回收率68.70%,尾渣品位3.37g/t,预氧化库存126.30kg,金属平衡率97.82%,载炭平均品位2.67g/kg,金浸出率能稳定在90%以上。

试验结果表明,采用加温常压化学催化预氧化工艺开发贵州水银洞含硫含砷“卡林型”金矿在技术上是可行的,且具有投资少、操作成本低等优点。

2工业生产研究的主要内容2.1采集有代表性矿样6000t。

2.2考察工艺设备的稳定性,验证并确定全流程各项技术经济指标。

2.3总结,编写报告。

3 试验基本原理金属硫化矿浸出机理相当复杂。

近年来,人们已逐渐认识到在多金属硫化矿浸出过程中电化学反应作用。

在浸出介质中,当两种硫化矿相互接触时,就构成原电池;电对越活泼的矿物越易发生腐蚀,越惰性的矿物则被阴极保护,矿物电化学溶解的推动力是电对中不同矿物电位差值大小。

FeS2和FeAsS是惰性较强的矿物,特别是FeS2,总是阴极形式出现,而较难被阳极溶解。

在难浸金矿中金以微细粒或显微状态包裹在硫化矿物中或浸染在硫化矿物的晶体中(FeS2和FeAsS是主要的载金硫化矿物),用机械磨矿的方法不能使其暴露,以致不能与浸出剂直接接触,同时由于FeS2和 FeAsS的电化学惰性,使它们难以作为阳极与其他矿物成分形成原电池而溶解,因此难浸金矿石必须经过合适的预处理来使硫化物包裹金暴露及消除砷、有机炭等有害元素的影响,才能提高金的浸出率。

在碱性介质的氧化预处理过程中,硫化矿物中的硫、砷、锑、铁分别被氧化成硫酸盐、砷酸盐、锑酸盐及赤铁矿,最终导致硫化物晶体的破坏,使其被包裹的金暴露出来,得以用氰化法回收,主要化学反应如下:2FeS2+4Ca(OH)2+15/2O Fe2O3+4 CaSO4 +4H2O (1)2FeAsS+5Ca(OH)2+7O2 Fe2O3+Ca3(AsO4)2+5H2O+2CaSO4 (2)Sb2S3+6Ca(OH)2+7O2 Ca3(SbO4)2+3CaSO4 +6H2O (3) Ca(OH)2+H2SO4 CaSO4 +2H2O (4) SiO2+Ca(OH)2 CaSiO3+2H2O (5)Al 2O 3·nH 2O+Ca(OH)2Ca(AlO 2)2+(n+1)H 2O (6)碱性条件下,硫铁矿、毒砂氧化分解主要以反应式(1)、(2)进行反应。

表3-1 某些物质的△G f 0 (KJ/mol ,298K)由表3-1数据计算得方程(1)、(2)的△G0分别为-3501.48KJ 和-3157.03KJ ,△G0值均为负值,且绝对值很大,所以从热力学角度来讲,在温度为298K 和碱性条件下分解FeAsS 及FeS2容易进行。

常温常压下,Ca(OH)2与黄铁矿或毒砂之间虽有发生化学反应的热力学趋势,但速度很慢,对浸出几乎没有意义。

在难浸出金矿的加压氧化过程中,氧是反应的关键因素。

在常温常压下,氧在水中的溶解度仅为8mg/L 左右,当温度一定时,氧在溶液中的溶解度随压力增加而增加,而压力固定时,氧在水中的溶解度在一定温度范围内有一最佳值。

加压氧化(O2作为氧化剂)属于固—液—气多相氧化反应,这一反应从动力学来说,它遵循着如下过程:(1)气体(O 2)被溶液所吸收(即O 2的溶解);(2)溶解的气体向固相表面迁移(外扩散);(3)经固相层的扩散(内扩散);(4)在固相表面上的化学反应;(5)反应产物进入溶液的体积相中。

P图3-1固—液—气多相氧化反应浸出过程如图3-1所示,气—液界面上,液相中气体的浓度CH与气相中该组分的分压P之间的关系由亨利定律给出:P=HCH(H为亨利常数),单位时间内气体经过界面进入液相的量G气与时间的关系是:dG气 /dt=D1S气(CH-C0)/δ气 (7) 上式中:D1—气体在溶液中的扩散系数S气—气—液界面面积C0—溶液体积相中气体溶解度δ气—气—液界面扩散层厚度以固相的单位面积计算的气体溶解速度:J1=D1(S气/S固)(CH-C0)/δ气 = D1(δ气/S固)(P/H-C0)/δ气 (8) (S固为固相表面积)被溶解的气体穿过固—液界面层的扩散流J2=D1(C0-C1)/δ1;经过固相产物层的扩散流J3=D2(C1-C2)/δ2(D2为气体产物层的扩散系数)。

令J1=J2=J3=J,浸出过程各个阶段是相互串联的,阻力加和定律适用,经转换后得:J=P/H(δ气S固/D1·S气+δ1/D1+δ2/D2+1/K界) (9) (K界是气固界面反应常数)由式(9)可见,反应速度在很大程度上是由气体反应物(O2)的压力确定,采用加压氧化的方法可以强化浸出的动力学条件。

因此可以这么认为,以气体作为氧化剂直接去破坏FeS2及FeAsS等,必定要有一定的压力,在常压下,由于动力学上的原因,基本上难以实现工业化生产。

若在常压下要让金属硫化矿氧化浸出就必须寻求一种物质以降低反应能垒,加快反应速度。

至于温度对FeS2、FeAsS氧化的影响,一方面,温度升高时分子运动速率增大,分子间碰撞频率增加,更重要的是由于温度升高,活化分子的百分数增大,有效碰撞的百分数增加,反应速率大大加快。

同时,无论吸热反应还是放热反应,在反应过程中反应物必须爬过一个能垒才能进行反应,升高温度有利于反应物能量的提高,加快反应的进行。

但是温度过高,又不利于氧气在液相中的溶解,从而不利于FeS2、FeAsS的氧化。

因此,从动力学来看,这是一对矛盾,在FeS2、FeAsS的氧化反应温度应有一最佳值,这一最佳值大约在220℃左右,可以促使硫化物矿完全氧化为硫酸盐,避免生成反应中间物元素硫包裹在未反应的硫化物矿或金颗粒从而阻碍进一步氧化和金的氰化浸出。

夏光祥等人利用X光衍射手段也得出了在石灰加压氧化的最佳温度在220℃左右,主要是保证硫化物充分氧化的结论。

搅拌速度增大对FeS2和 FeAsS的氧化也有影响。

搅拌速度加快,反应物分子碰撞频率增高,活化分子的有效碰撞次数增加,同时增大氧气在液相中以及在相间的扩散速度,即使式(1)中的δ1、δ2减小。

另外如果反应过程若有S0生成,搅拌也使硫膜难以生成,保证了进一步氧化及氰化的顺利进行。

因此搅拌也可作为一个强化浸出的方法而加以使用。

综上所述,强化氧化分解过程,如升温,加压,加强搅拌,催化等均能有效地缓和或解决S0生成问题,同时又在动力学上保证氧化反应能够快速充分地顺利进行,以满足工业化生产的要求。

4水银洞金矿资源状况贵州省贞丰县水银洞金矿位于贞丰县城北西直距20Km处。

地理座标:东经105°30′00″~105°34′00″,北纬25°31′00″~25°33′00″,隶属贞丰县小屯乡;矿区西端小部份属兴仁县回龙镇所辖。

相关文档
最新文档