金矿混汞方法 目前混汞有内混汞和外混汞两种方法，内混汞是在磨矿设备内使矿石的磨碎与混汞同时进行的混汞方法。常用的内混汞设备有碾盘机，捣矿机，混汞筒及专用的小型球磨机，棒磨机等。外混汞设备室在磨矿设备外进行的混汞方法，常用的外混汞设备主要有混汞板及不同结构的混汞机械。 当含金矿石中铜，铅，锌矿物含量甚微，矿石中不含使汞粉化的硫化物，金的嵌布粒度较粗及以混汞法为主要提金方法时，一般采用内混汞法提金。外混汞法只作为辅助手段，以回收捣矿机等内混汞设备中溢流出来的部分细粒金和汞膏。砂金矿山常采用内混汞法使金粒与其他重矿物分离。内混汞设备也用于处理重选粗精矿和其他含金中间产物，在内混汞设备内边磨矿边混汞以回收金粒。 当金的嵌布粒度细，以浮选或氰化法为主要提金方法时，一般采用外混汞法提金，在球磨机磨矿循环，分级机溢流或浓缩机溢流循环处设混汞板，以回收单体自然金粒。此条件下，很少在球磨机内进行混汞。
混汞筒内混汞选金
首先将重选后的重精砂给入混汞筒(机)，将适量的汞液注入混汞筒内，同时加入清水、石灰进行磨矿混汞作业(混汞法提金是基于金粒容易被汞选择性润湿，继而汞向金粒内部扩散形成金汞齐的原理而捕收金，最后金在汞中形成固溶体汞膏)，被碾磨粉碎后的矿石中的单体解离金，立即被汞液包括，形成汞金结合体。每 4~ 10h收取汞金。停机后将密封盖打开，换上带蓖孔的排料盖，手工慢慢盘动皮带，使排料口回转向下，混汞筒中的软汞膏、矿浆在重力及水流作用下，流入机架底部的水盆内收集起来(收取汞膏时往碾机底部添加一定量汞，可使汞膏变得柔软易收集);用勺子将大盆中的矿浆，舀入小号的塑料盆中，打开水管不断冲洗，同时搅拌小盆中矿浆，(由于水银密度13.6克立方厘米、矿砂密度1.45克立方厘米，密度相差巨大，在介质中，水银汞膏沉降速度远远大于矿砂，所以矿砂随水溢流出去，留下纯净的汞膏)，直至盆底只剩下汞膏。然后进行汞膏洗涤，戴上橡皮手套在水盘内加水反复冲洗揉搓汞膏，将杂质洗出直至汞膏明亮光洁为止;将洗净的软汞膏收集起来，用致密的纺布将多余汞挤出得到硬汞膏;最后进行汞膏蒸馏，得到高含金量的海绵金。
混汞碾子
汞膏的处理包括洗涤、压滤和蒸馏三个主要步骤。汞膏经处理后，最终可获得海绵金和汞。海绵金经熔炼后可获得金银合金锭，将其交售银行或送往精炼厂精炼。回收的汞返回混汞作业。
1.汞膏的洗涤
从混汞设备，如混汞板、混汞溜槽、捣矿机和混汞筒等收集到的汞膏，先经洗涤以除去夹杂在其中的重砂、脉石及其他杂质后，才能送去压滤。
从混汞板刮下的汞膏比较纯净，处理也比较简单。洗涤是在操作台上进行。操作台上敷设薄铜板，台面周围钉有20-30mm高的木条，以防止操作时流散的汞洒至地面上。台面上钻有孔，操作时流散的汞可经此孔沿导管流至汞承受器中。从汞板上刮取的汞膏放在瓷盘内加水反复冲洗，操作入员戴上橡皮手套用手不断搓揉汞膏，以最大限度地将汞膏内的杂质洗净。混入汞膏中的铁屑可用磁铁将其吸出。为了使汞膏柔软易洗，可加汞进行稀释。用热水洗涤汞膏也可使汞膏柔软易洗，但会加速汞的蒸发，危害工入健康。在安全措施不具备条件下，不宜采用热水洗涤汞膏。杂质含量高的汞膏呈暗灰色，洗涤作业应将汞膏洗至明亮光洁时为止，然后用致密的布将汞膏包好送去压滤。
从混汞筒和捕汞器中获得的汞膏含有大量的重砂矿物和脉石等杂质，通常先用短溜槽或淘金盘使汞膏和其他重矿物分离。国外较常采用混汞板、小型旋流器等各种机械淘洗混汞筒内产出的汞膏。图1为南非许多金矿山使用的尖底淘金盘结构图，其圆盘直径为900-1200mm，盘底下凹，盘周边高100mm，圆盘后部与曲柄拉杆相连，圆盘前端支承在可滚动的导辊上，经伞齿轮传动，借曲柄机构使圆盘作水平圆周运动，将混汞筒产出的汞膏置于圆盘中，由于圆盘的旋转运动和水流的冲洗作用，汞膏中夹带的脉石被送至盘的前端经溜槽 排出，密度(比重)大的汞膏聚集于圆盘中心，经排出口排出。每台直径为1200mm的尖底淘金盘每日可处理2-4t混汞筒产物。
我国研制的重砂分离盘的结构与尖底淘金盘相似，圆盘直径700mm，周边高120mm,作业时间为1.5-2.0h，一次可处理60-120kg混汞筒产物。
国外还有一种汞膏分离器，其结构如图2所示，将被分离的物料送入受料斗，经筛网除去粒度较粗的脉石，通过筛网的细粒物料落入前端捕集箱，在此箱内用水流强烈冲洗物料，使细粒脉石颗粒经阶段格条进入末端捕集箱中，汞膏则留在前端捕集箱和格条中，用机械设备初步清理出来的汞膏送去进行洗涤，其洗涤方法与洗涤混汞板汞膏的方法相同。
2.汞膏的压滤
经洗涤后的汞膏，仍含有大量过剩的汞，即游离汞，可用压滤除去。洗净的汞膏用致密的帆布包好送去压滤，以除去多余的汞和获得浓缩的固体汞膏(硬汞膏)。小规模生产中，多用手工进行压滤，也可用螺旋式压滤机或杠杆式压滤机挤压。汞膏量大的工厂，则采用风动和水力压滤机工作。
金矿山常用的螺杆压滤机的结构如图3所示。底盘上钻有孔并可拆卸。操作时将包好的汞膏置于底盘上，并与圆筒牢固固定，旋动手轮使螺杆推动活塞下移挤压汞膏，汞膏中的多余汞被挤出，经底盘上的圆孔流出并收集于压滤机下部的容器中。拆卸底盘即可取出硬汞膏。
压滤产出的固体汞膏含金20%~50%，其含金量主要取决于混汞金粒的大小。金粒较大时，含金量高达45%~50%，金粒细小则含金量降低到20%~25%。此外，硬汞膏的金含量还与压滤机的压力及滤布的致密程度有关。
汞膏压滤回收的汞中常含0.1%~0.2%的金，可返回用于混汞。回收汞的捕金能力比纯汞高，尤其当混汞板发生故障时，最好使用汞膏压滤所得的回收汞。当混汞金粒极细和滤布不致密时，回收汞中的金含量较高，以致回收汞放置较长时间后，金会析出而沉于容器底部。
3.汞膏的蒸馏
压滤后的汞膏，仍含有相当数量的汞，其一部分与金形成固溶体或化合物，另一部分是压滤时仍未滤净的游离汞。一般含汞量为20%~50%。固体汞膏中汞与金的分离是借助于汞的汽化温度(356℃)和金的熔点(1063℃)相差较大，通过蒸馏的方法来实现的。欲使汞膏中的汞汽化，不能只将其加热到汞的沸点(356℃)，因这个温度只能使游离汞汽化;而那些汞与金组成的化合物、固溶体尚未分解。为使化合物全部分解，必须加热至420℃;为使固溶体分解，则需加热至800℃左右。
金选厂产出的固体汞膏可定期进行蒸馏。操作时将固体汞膏置于密封的铸铁罐(锅)内，罐顶与装有冷凝管的铁管相连。将铁罐(锅)置于焦炭、煤气或电炉等加热炉中加热，当温度缓慢升至356℃时，汞膏中的汞即汽化并沿铁管外逸，经冷凝后呈球状液滴滴入盛水的容器中回收。为了充分分离汞膏中的汞，许多金选厂将蒸汞温度控制在400~450℃，蒸汞后期将温度升至750~800℃，并保温30min。蒸汞时间约5~6h或更长，蒸汞作业汞的回收率通常大于99%。
蒸馏设备的大小，视生产规模而定。小型矿山大多采用蒸馏罐，大型矿山则采用蒸馏炉。小型蒸馏罐的结构如图4所示，其技术规格列于下表。
蒸馏作业是将汞膏装入铁罐内，盖好密封盖后，逐渐加热到400℃(一般需加热2~4h)，这时游离汞逸出;继续升温至800~850℃，在此温度下保持半小时，使汞充分蒸发和使汞金化合物完全分解。蒸馏结束时，金中汞的残留量不超过0.1%。汞蒸气沿冷凝管进入冷水中冷却并加以回收。蒸馏回收的汞经过滤除去其中机械夹带的杂质后，再用5%~10%的稀硝酸(或盐酸)处理以溶解汞中所含的贱金属，然后将其返回混汞作业再用。
蒸馏产出的海绵金其金含量可达60%~80%(有时高达80%~90%)，其中尚含少量的汞、银、铜及其他金属。所含杂质在下一步熔炼时，通过溶剂(如苏达、硼砂、硝石)的氧化造渣而除去。一般采用石墨坩埚于柴油或焦炭炉中熔炼成合质金。若海绵金中金银含量较低，二氧化硅及铁等杂质含量较高时，熔炼时可加入碳酸钠及少量硝酸钠、硼砂等进行氧化熔炼造渣，除去大量杂质后再铸成合质金。大型金矿山也可采用转炉或电炉熔炼海绵金。当海绵金中杂质含量高时，也可预先经酸浸、碱浸等作业以除去大量杂质，然后再熔炼铸锭。金银总量达70%~80%以上的海绵金可铸成合金板送去进行电解提纯。
用蒸馏罐蒸馏固体汞膏时应注意以下几点：
①汞膏装罐前应预先在蒸馏罐内壁上涂一层糊状白圣粉或石墨粉、滑石粉、氧化铁粉，以防止蒸馏后金粒粘结于罐壁上。
②蒸馏罐内汞膏厚度一般为40~50mm，厚度过大将使汞蒸馏不完全，延长蒸馏加热时间，汞膏沸腾时金粒易被喷溅至罐外。
③汞膏必须纯净，不可混入包装纸，否则，回收汞再用时易发生汞粉化现象。汞膏内混有重矿物和大量硫时，易使罐底穿孔，造成金的损失。
④由于AuHg2的分解温度(310℃)非常接近于汞的汽化温度(356℃)，蒸汞时应缓慢升温。若炉温急剧升高，AuHg2尚处于分解时汞即进入升华阶段，易造成汞激烈沸腾而产生喷溅现象。当大部分汞蒸馏逸出后，可将炉温升至750~800℃(因Au2Hg的分解温度为402℃，Au3Hg的分解温度为420℃)，并保温30min,以便完全排出罐内的残余汞。
⑤蒸馏罐的导出铁管末端应与收集汞的冷却水盆的水面保持一定的距离，以防止在蒸汞后期罐内呈负压时，水及冷凝汞被倒吸入罐内引起爆炸。
⑥蒸汞时应保持良好通风，以免逸出的汞蒸气危害工人健康。
大型金矿山可用蒸馏炉蒸汞，蒸馏炉的类型较多。图5所示的为其中的一种，该炉的蒸馏缸为圆筒形，直径为225~300mm，长900~1200mm，蒸馏缸前端有密封门，相对的另一端与引出铁管相连，引出铁管带有冷却水套。将汞膏置于多孔铁片覆盖的铁盒中，再将铁盒放入蒸馏缸中。图6为蒸馏汞膏用的电炉的结构图。
混汞经常遇到的问题
为了提高混汞时金的回收率，必须加强汞板操作管理。影响混汞作业效果的主要操作因素有给矿粒度、给矿浓度、矿浆流速、矿浆酸碱度、汞的补加时间和补加量、刮取汞膏时间及预防汞板故障等。现概述如下：
①给矿粒度。汞板的适宜给矿粒度为3.0-0.42mm。粒度过粗时不仅金粒难于解离，而且粗的矿粒易擦破汞板表面，造成汞及汞膏流失。对含细粒金的矿石，给矿粒度可小至0.15mm左右。
②给矿浓度。汞板给矿浓度以10%-25%为宜，矿浆浓度过大，使细粒金尤其是磨矿过程中变成舶型的微小金片难于沉降至汞板上。给矿浓度过小会降低汞板生产率。但在生产实践中，常以后续作业的矿浆浓度来决定汞板的给矿浓度，故有时汞板的给矿浓度高达50%。
③矿浆流速。汞板上的矿浆流速一般为0.5-0.7m/s。给矿量固定时，增加矿浆流速，汞板上的矿浆层厚度变薄，重金属硫化物易沉至汞板上，使混汞作业条件恶化，并且流速太大还会降低金的回收率。
④矿浆酸碱度。在酸性介质中混汞，可清洗汞及金粒表面，提高汞对金的润湿能力，但矿泥不易凝聚而污染金粒表面，影响汞对金的润湿。因此，一般在pH为8-8.5的碱性介质中进行混汞作业。
⑤汞的补加时间及补加量。汞板投产后的初次添汞量为15-30g/m2，运行6-12h后开始补加汞，每次补加量原则上为每吨矿石含金量的2-5倍。一般每日添汞2-4次。近来发现增加添汞次数可提高金的回收率，如前苏联某金矿汞的添加次数由每日两次增至每日六次，混汞作业金的回收率可提高18%-30%。我国生产实践表明，汞的补加时间及汞的补加量应使整个混汞作业循环中保持有足够量的汞，在矿浆流过混汞板的整个过程都能进行混汞作业。汞量过多会降低汞膏的弹性和稠度，易造成汞膏及汞随矿浆流失;汞量不足，汞膏坚硬，失去弹性，捕金能力下降。
⑥刮汞膏时间。一般汞膏刮取时间与补加汞的时间是一致的。我国金矿山为了管理方便，一般每作业班刮汞膏一次。刮汞膏时，应停止给矿，将汞板冲洗干净，用硬橡胶板自汞板下部往上刮取汞膏。国外有的矿山在刮取汞膏前先加热汞板，使汞膏柔软，便于刮取。我国一些矿山在刮汞膏前向汞板上洒些汞，同样可使汞膏柔软。实践表明，汞膏刮取不一定很彻底，汞板上留下一层薄薄的汞膏是有益的，可防止汞板发生故障。
⑦汞板故障。汞板因操作不当可导致汞板降低或失去捕金能力，此现象称为汞板故障。其表现形式主要为汞板干涸、汞膏坚硬、汞微粒化、汞粉化及机油污染等。汞板故障的产生原因及主要预防措施为：
汞板干涸、汞膏坚硬：常因汞添加量不足导致汞膏呈固溶体状态，造成汞板干涸、汞膏坚硬。经常检查，及时补加适量的汞即可消除此现象。
汞微粒化：使用蒸馏回收汞时，有时会产生汞微粒化现象。此时，汞不能均匀地铺展于汞板上，汞易被矿浆流带走，不仅降低汞的捕金能力，而且造成金的流失，使用回收汞时，用前应检查汞的状态，发现有微粒化现象时，使用前可小心地将金属钠加入汞中，可使微粒化的汞凝聚复原。
汞的粉化：矿石中的硫和硫化物与汞作用可使汞粉化，在汞板上生成黑色斑点，使汞板丧失捕金能力。当矿石中含有砷、锑、铋的硫化物时，此现象尤为显著。矿浆中的氧可使汞氧化，在汞板上生成红色或黄红色的斑痕。国外常用化学药剂消除此类故障。我国金矿山常采用下列方法消除汞粉化故障：a)增加石灰用量，提高矿浆pH以抑制硫化物活性;b)增加汞的添加量，使粉化汞与过量汞一起流失;c)提高矿浆流速，让矿粒擦掉汞板上的斑痕、矿石中含多金属硫化物时，常发生多金属硫化物附着于汞板上恶化混汞过程的现象，此时常用增加石灰用量、提高矿浆pH(有时高达12以上)，以除去铜离子和油垢，加铅盐以除去硫离子，即可降低或消除多金属硫化物的不良影响。机油污染：混入矿浆中的机油将恶化混汞过程，甚至中断混汞过程。操作时应特别小心，勿使机油混入矿浆中。
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