高压电脉冲预处理提高金矿浸出率及作用机理研究

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作者刘思莹
来源东北大学资源与土木工程学院
出版年2017
摘要
本文采用高压电脉冲技术,对山东招金集团早子沟金矿进行预处理,以期提高其金的浸出率。高压电脉冲预处理基于不同矿物的电学性质差异,利用Marx发生器放电,在矿物晶粒界面形成放电通道,并产生等离子爆炸,形成冲击波和破坏力场使矿石碎裂。金矿中金大部分分布于脉石中,这种预处理过程有助于金的裸露。通过对早子沟金矿的工艺矿物学特性研究,可知金矿原矿金品位为3.38g/t;主要脉石为石英、碳酸盐矿物、绢云母、白云母等非金属矿物。矿石中金矿物主要为自然金,相对含量为99.07%,88.80%的自然金直接分布在脉石中,8.18%的自然金包裹在辉锑矿中。自然金粒度不均匀,未发现粗粒金,其中21.65%的自然金属微粒以下粒级,大部分分布在脉石中,由于粒度细小,很难从脉石中解离出来,影响金的浸出。因此,本论文期望通过高压电脉冲预处理技术来提高金的浸出率。基于高压电脉冲破碎技术,对早子沟金矿原矿进行了磨矿和低氰化浸出试验研究,确定了低氰化浸出试验最佳条件:KW-4型低氰药剂,磨矿细度-0.074mm占90%,药剂用量10Kg/t,液固比4:1,浸出pH值11,浸出温度30℃,浸出时间6h。确定了高压电脉冲预处理最佳操作参数:球隙间距为20mm、脉冲次数为100次,电极间距为4mm,输入电压为90V。原矿分为2~5mm和-2mm两个粒级,高压电脉冲预处理技术分别位于破碎前和破碎后。原矿为2~5mm时,预处理产品中-0.074mm粒级含量比标准破碎产品的磨矿产品中-0.074mm粒级含量提高了1.72%~6.53%;原矿为-2mm时,在相同磨矿条件下,相对于标准破碎产品的磨矿产品,预处产品中-0.074mm粒级含量比标准破碎产品的磨矿产品中-0.074mm粒级含量提高了0.98%~4.02%,浸出率提高了3.87%。高压电脉冲破碎金矿机理研究表明:高压电脉冲破碎以晶界粉碎为主,可以提高有用矿物的解离特性,改善分选指标。经高压电脉冲预处理后的磨矿产品,粗粒级产率降低,细粒级产率升高。高压电脉冲预处理技术能有效提高磨矿产品的细粒级含量,有效提高磨矿产品的单体解离度。相比较于机械破碎而言,单体解离度提高了3.65%。高压电脉冲破碎金矿的主要作用机制包括放电通道的形成与膨胀,高温高压环境下矿石的物理、化学反应和冲击波的转化、反射与折射作用及裂纹发展。本文的研究成果对高压电脉冲技术的研发,及其在金矿预处理中的应用,具有一定的指导意义。

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