загрузка...

4.5. Амальгамация

Амальгамацией называется процесс извлечения благородных металлов из руд и концентратов при помощи жидкой ртути.

Процесс амальгамации основан на способности ртути смачивать частицы металла, проникать в них и образовывать соединения металла с ртутью - амальгаму. При этом золото амальгамируется легче всего, серебро и платина - медленнее, а неблагородные металлы (медь, цинк, железо, алюминий) при наличии на их поверхности оксидных пленок практически не амальгамируются.

В мировой практике процесс амальгамации широко применяется для извлечения золота.

Процесс амальгамации состоит из двух последовательных стадий: смачивание золота ртутью; диффузия (взаимодействие) ртути в золото. Определяющей является первая стадия. Чем лучше смачивание, тем выше показатели амальгамации.

В зависимости от условий проведения амальгамация подразделяется на внутреннюю, которая проводится одновременно с измельчением руды, и внешнюю, которая проводится в амальгамационных шлюзах после измельчения руды. Внутренняя амальгамация характеризуется высоким расходом ртути (15-20 г/т руды или песков) из-за пемзования ртути, т. е. образования большого числа мелких шариков ртути. Расход ртути при внешней амальгамации составляет 2-3 г/т руды.

При внутренней амальгамации в измельчающий аппарат одновременно с материалом подают также и ртуть. Количество заливаемой ртути и промежутки времени между заливкой зависят от характера материала (вещественного состава, формы и крупности включений золота), содержания золота в нем и условий ведения процесса. Эти параметры процесса амальгамации устанавливают предварительными исследованиями и корректируют практикой работы при регулировании процесса в промышленных условиях. Выгоднее всего заливать ртуть с небольшими интервалами, так как это позволяет равномернее осуществлять процесс амальгамации. При частых подачах ртути малыми порциями уменьшается возможность пемзования ртути. Для подачи ртути применяют специальные питатели, позволяющие регулировать скорость подачи.

Наиболее полная амальгамация золота осуществляется при контакте его со ртутью в течение 1,5-2 ч. Эффективность амальгамации зависит от крупности золота в материале и состояния поверхности золотин, для очистки которой перед амальгамацией концентраты подвергают механической или химической очистке. Механическая обработка может осуществляться одновременно с амальгамацией, например, в мельницах и амальгамационных бочках, в которые добавляют стальные шары. Химическая обработка проводится сернокислотными растворами в течение 2 ч. Наиболее высокая эффективность амальгамации наблюдается для золота крупностью 0,1 – 1 мм. Для более тонкого золота она снижается, вероятно, из-за недостаточной силы соударения золотин с каплями ртути и малой вероятности их встречи.

Амальгамационная бочка - литой или сварной стальной барабан диаметром 800 мм и длиной 1200 мм. Перед амальгамацией в бочку загружают золотосодержащий концентрат, стальные шары и через некоторое время производят доизмельчение концентрата, после чего заливают ртуть при соотношении к золоту, содержащемуся в концентрате, 8-15:1, добавляют известь и в течение 3-4 ч вращают аппарат с невысокой частотой для предотвращения пемзования ртути. Затем содержимое бочки пропускают через гидроловушку, где улавливается образовавшаяся амальгама. Разделение в ловушке осуществляется в восходящей струе воды.

Внешняя амальгамация осуществляется чаще всего на шлюзах. Конструктивно шлюз представляет собой две-три последовательно расположенные наклонные плоскости, на которых уложены медные листы, натертые ртутью. При продвижении смеси измельченной руды с водой по шлюзу свободные золотины оседают на дно шлюза, соприкасаются со ртутью и переходят в амальгаму.

Условия течения потока пульпы по шлюзу должны быть такими, чтобы не допускать отложений твердой части пульпы на поверхности медных листов. На практике обычно подбирают оптимальный уклон (от 10 до 21%) и оптимальное разжижение (минимальное Ж:Т=4:1).

Амальгаму с листов снимают резиновыми скребками во избежание повреждения основного поверхностного слоя.

Амальгаму снимают не полностью, оставляя на листах тонкий слой для облегчения последующей натирки.

Преимущества амальгамационных шлюзов - в простоте их устройства и работы, отсутствии потребности в электроэнергии, малом расходе ртути. К недостаткам относятся малая производительность; большой расход воды; непригодность для руд, содержащих тяжелые минералы (сульфиды, шеелит и др.).

Полученную амальгаму промывают от механически захваченных примесей водой в промывочных чанах или специальных шлюзах. Железо удаляют магнитом.

Очищенную амальгаму отжимают (фильтруют) через плотную ткань на прессе. При этом отделяется жидкая ртуть, которая направляется в оборот. Получают полусухую пластичную амальгаму, содержащую от 20 до 50 % золота, которую направляют на отпарку.

Отгонку ртути (отпарку) производят дистилляцией в специальных ретортах, на конце которых имеется водяной холодильник. Реторты нагревают постепенно, чтобы не происходило разбрызгивание амальгамы при резком разложении интерметаллических соединений ртути с благородными металлами. После удаления большей части ртути при 350 – 400оС температуру в реторте повышают до 750 – 800оС. Пары отогнанной ртути конденсируются в водяном холодильнике, и полученная ртуть возвращается на амальгамацию. Процесс длится от 3 до 6 часов.

После отпарки получается золото 750-900 пробы, в котором содержится до 0,1% ртути. Это золото затем отправляется на аффинажный завод для окончательной очистки.

Амальгамация сереброносных руд проводится по более сложной схеме.

В природе в кварцевых рудах серебро представлено 2-мя разновидностями:

- частичками серебристого золота;

- частичками самородного серебра либо золотистого серебра и его соединениями (хлориды, сульфиды и пр.).

Частички серебристого золота частично смачиваются ртутью и улавливаться амальгамацией при длительном контактировании. Частички же самородного серебра либо золотистого серебра при краткосрочном контакте с амальгамирующей поверхностью не смачиваются последней и сносятся потоком пульпы в хвосты. Соединения же серебра в виде хлоридов, сульфидов и пр. вообще не смачиваются ртутью и для извлечения амальгамацией их нужно вернуть до железного серебра. Поэтому для извлечения серебра при помощи амальгамации используется особенная технология и аппаратура.

Амальгамацию серебросодержащих руд и концентратов проводят в особых чанах-растирателях и амальгамационных бочках.

Измельченную руду смешивают с добавлением воды, хлорида натрия NaCl, обожжённого пирита FeS2 и медного колчедана CuFeS2. В конце перемешивания добавляют ртуть.

В результате взаимодействия хлорида натрия с пиритом и медным колчеданом образуется серно-натриевая соль и хлориды меди и железа, которые в свою очередь окисляют серебро, находящееся в руде:

2Ag + FeCl3 + CuCl2 → 2AgCl + FeCl2 + CuCl.

Добавленное в ходе амальгамации железо восстанавливает хлорид серебра до свободного металла:

3AgCl + Fe → 3Ag + FeCl3.

В свою очередь ртуть вступает в сплав с серебром в результате чего образуется серебряная амальгама:

Ag + Hg → Амальгама.

Далее амальгаму отделяют от руды и помещают в специальную реторту для отпарки. В результате нагрева ртуть испаряется, осаждаясь в холодильнике, а серебро остаётся в виде блина, который называется амальгамным серебром.

Полученное серебро подвергается измельчению и направляется на аффинаж для извлечения чистого серебра.

При извлечении платины применяется способ «активной» амальгамации. Он заключается в том, что исходный материал обрабатывают в бочках или на шлюзах цинковой амальгамой в кислой среде. Выделяющийся при взаимодействии цинка и кислоты водород активизирует поверхность платины, улучшает смачиваемость её ртутью, и повышает извлечение в амальгаму.

<< | >>
Источник: Самойлик В. Г.. Специальные и комбинированные методы обогащения полезных ископаемых: учебное пособие. 2015

Еще по теме 4.5. Амальгамация:

  1. ВООБРАЖЕНИЕ И ТВОРЧЕСТВО
  2. Природа воображения
  3. П. Дедукция материи
  4. I. Дедукция продуктивного созерцания
  5. С. Теория продуктивного созерцания Предварительные замечания
  6. Дополнения
  7. В. Задача: объяснить, как Я созерцает самого себя ощущающим
  8. Объяснение
  9. Решение
  10. ПЕРВАЯ ЭПОХА
  11. ОТ ИЗНАЧАЛЬНОГО ОЩУЩЕНИЯ ДО ПРОДУКТИВНОГО СОЗЕРЦАНИЯ
  12. А. Задача: объяснить, как Я может созерцать себя ограниченным
  13. Решение
  14. I. Дедукция абсолютного синтеза, содержащегося в акте самосознания
  15. II. Дедукция промежуточных звеньев абсолютного синтеза