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对于难处理金矿石,矿石中金被黄铁矿、砷黄铁矿等硫化物包裹,采用传统工艺直接氰化提金,金的浸出率低,因此在氰化前需要进行氧化预处理,以提高金回收率。项目组前期以低品位微细浸染型原生金矿为研究对象,在Fe SO4-(NH4)2S2O8/K2S2O8体系下,采用“高级氧化-碱湿法”预处理技术,研究载金黄铁矿氧化溶解热力学、动力学以及载金石英碱性条件下的溶解机理。针对前期Fe2+-S2O82-体系对氧化预处理黄铁矿的氧化速率偏低,论文提出高级氧化预处理载金黄铁矿活化方式的研究,研究成果为低品位微细浸染型原生金矿高级氧化预处理技术的应用提供依据。以载金黄铁矿为研究对象,分别考察不同活化剂(Fe OOH、Fe2O3、Fe3O4、Fe S、Fe O、Fe SO4、纳米铁粉(nZⅥ)、Mn O2、Cu O)浓度、(NH4)2S2O8浓度、氧化预处理时间、氧化预处理温度、初始p H值等因素对黄铁矿氧化预处理的影响。采用c80微量热仪模拟了较优nZⅥ(Fe O/Fe SO4)-(NH4)2S2O8体系氧化预处理黄铁矿反应过程的热流情况。建立起了一种简便、快速测定nZⅥ-(NH4)2S2O8氧化预处理黄铁矿过程中硫酸根自由基(SO4-?)的分析方法。最后通过XRD、SEM-EDS、XPS、NMR和电子探针对部分氧化预处理黄铁矿矿渣的形貌、晶型结构、元素组成、孔径分布及化学氧化状态进行表征。采用高级氧化技术氧化黄铁矿活化方式研究结果表明,随着活化剂和(NH4)2S2O8用量的增加,黄铁矿氧化率总体呈上升趋势。通过活化剂和(NH4)2S2O8用量的改变对氧化预处理黄铁矿结果表明,(NH4)2S2O8用量改变对黄铁矿氧化率的影响较大,而活化剂用量的改变对黄铁矿氧化率影响不太显著,当单独使用(NH4)2S2O8或活化剂氧化黄铁矿情况下,黄铁矿氧化率很低,因此表明活化剂在氧化预处理黄铁矿过程中只起到一定的引发作用。在不同高级氧化体系下,初始p H值对黄铁矿氧化率的影响不显著;在常温常压下,nZⅥ(Fe O)-(NH4)2S2O8高级氧化预处理黄铁矿效果较明显,黄铁矿在0.5 h内最大氧化率分别达到91.12%、82.95%;随温度的升高,活化剂(Fe OOH、Fe2O3、Fe3O4、Fe S、Fe SO4、Mn O2、Cu O)-((NH4)2S2O8)体系高级氧化预处理黄铁矿,黄铁矿氧化率整体呈上升趋势,其中Fe SO4为活化剂时氧化效果较明显,当温度为60℃时,黄铁矿在0.5 h内最大氧化率为57.31%。通过XRD、XPS、SEM-EDS、NMR及电子探针对部分氧化预处理黄铁矿矿渣表征分析结果表明,黄铁矿浸出前表面形貌规则,浸出后表面发生氧化,逐渐产生凹陷和裂缝,空隙变大,形成许多孔洞,此氧化过程会伴随中间体生成,如多硫化物(Fe Sn),缺铁硫化物(Fe1-xS2),并且氧化预处理后黄铁矿的矿渣并未发现新的包裹物生成,氧化预处理只是对黄铁矿发生氧化溶解。c80微量热仪结果表明,nZⅥ(Fe O)-(NH4)2S2O8高级氧化预处理黄铁矿为放热反应,Fe SO4-(NH4)2S2O8高级氧化预处理黄铁矿为吸热反应,反应热分别是-3889.56 J/g、-692.56 J/g和587.35 J/g,表明活化剂为nZⅥ时氧化预处理更容易进行。最后测定了1 h内nZⅥ与(NH4)2S2O8氧化黄铁矿反应过程中SO4-?的相对浓度,分析得出SO4-?相对浓度随时间先快速增加然后逐渐减少,最后趋于零,并且计算出在7min时SO4-?最大相对浓度为7.533 mmol/L,这也间接证明了黄铁矿氧化率在7 min就能达到84.24%。研究结果表明黄铁矿活化方式研究在前期研究基础上筛选和优化出更高效、引发作用更显著的nZⅥ作为活化剂,对后续微细浸染型载金黄铁矿氧化浸出的高效应用具有一定的参考价值。