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应用 | 磁化浸金溶液提高低品位金矿堆浸提金效率

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概述
实验/设备条件
样品提取
实验/操作方法
实验结果/结论
仪器/耗材清单

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KRÜSS于1796年诞生于德国汉堡,是表面科学仪器领域的全 球领导品牌。先后研发了世界上第 一台商用全自动表面张力仪和第 一台全自动接触角测量仪,荣获多次国际工业设计大奖和德国中小企业最 具创新能力TOP100荣誉。其它产品还包括各类动态表面张力仪、泡沫分析仪、界面流变仪和墨滴形状分析仪等。


研究背景


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我国黄金矿产资源丰富,但随着矿产资源的不断消耗,低品位难处理金矿资源占比逐渐增大。磁场处理水可以破坏水中原来的内部结构,使较大的缔合水分子基团变成较小的缔合水分子基团,甚至是单个的水分子,可以降低溶液的表面张力,改善溶液在矿石表面的润湿作用,强化溶液在矿石表面孔裂隙内的扩散。本研究以长山壕低品位金矿的滴淋堆浸过程为对象,利用磁场磁化浸金溶液,以提高浸金溶液的润湿性、渗透性及反应“活性”,从而强化浸金过程,达到提高金浸出率、缩短浸出时间、最 大化利用浸出剂的目的。


实验方法

原料

所用矿样取自内蒙古太平矿业有限公司长山壕金矿。试样中金矿物以自然金为主;金属矿物以黄铁矿为主,其次为磁黄铁矿;非金属矿物主要为石英,其次为绢云母、长石、石榴子石等。

方法

磁化浸金溶液的表面张力测定:使用KRÜSS K100 型全自动表面张力仪,选用环法测定表面张力。300mL水样在最 佳磁化条件下磁化,磁化结束后立即测试水样的表面张力,然后静放在恒温箱每隔10min取出并测试表面张力。


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K100全自动表面张力仪


磁化浸金溶液对矿石表面润湿特性测定:使用 KRÜSS DSA100S 滴形形状分析仪仪对不同性质水溶液在矿石表面的铺展过程进行记录。


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DSA100接触角测量仪


结果与讨论

磁化时间和水流速度对去离子水表面张力的影响

图 1 展示了去离子水表面张力随磁化时间及水流速度的变化情况。


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图1.磁化时间和水流速度对去离子水表面张力的影响


由图1可知:磁化可以降低去离子水的表面张力且随着磁化时间的延长,去离子水的表面张力先降低后上升,呈波动性变化,因此磁化时间不宜过长或过短。当磁化时间为15min时,去离子水的表面张力降至56.979mN/m,相比磁化前的表面张力74.3mN/m,降低幅度最 高,为19.46%。磁化后去离子水的表面张力随着水流速度的增加而降低,但降至一定程度后基本不变。值得一提的是,磁场对水溶液的磁化作用是暂时性的,不会永 久性改变溶液的理化特性,当去离子水放置50min后,其表面张力又恢复至72mN/m左右。


磁化浸金液对矿石表面润湿特性的影响研究

使用DSA100S液滴形状分析仪记录浓度为300mg/L的 氰 化钠浸金液磁化前后在矿石表面的铺展过程,对比磁化前后溶液接触角与铺展系数的数值变化,结果如图2所示。


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图2 磁化对接触角的影响


由图2可知,对于磁化与未磁化的氰 化钠浸金液,磁化前后接触角均随着液滴与矿石表面接触时间的增加不断变小,且磁化后矿石表面的接触角小于磁化前矿石表面的接触角,1500ms时磁化后矿石表面的接触角为36.7°。这是因为磁化可以影响水溶液的表面张力大小,导致液滴在矿石表面的受力情况发生改变,使表面张力降低,液滴在矿石表面的接触角也随之减小。同时,磁化后水溶液接触角的变化曲线更加光滑,这可能是因为磁化改变了水中分子的排列方式,使得分子在某方向的排序变得更加有序,分子间斥力减小,进而更容易在矿石表面排列和吸附。


结论

磁化可以降低去离子水的表面张力,磁化后去离子水的磁化效果仅维持50min。磁化后的氰 化钠浸金液与矿石的接触角更小,磁化有利于氰 化钠浸金液在矿石表面的铺展。


本文有删减,详细请参考原文

代豪,萨伍提·阿卜杜热伊木,孙春宝,等.磁化浸金溶液提高某低品位金矿石滴淋堆浸效果研究[J].金属矿山,2022(03):105-110.DOI:10.19614/j.cnki.jsks.202203013.


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