在美国和南非的内混汞作业多使用捣矿机,前苏联的一些中小矿山使用鞭盘机,一些砂矿床的重选精矿则多用混汞筒。球磨机混汞在澳大利亚和美国等使用较多,而棒磨机混汞则使用较少。
一、捣矿机混汞
图1所示的捣矿机是一种构造简单、操作方便的碎矿机。该捣矿机工作效率低,处理矿石的能力小,且矿石中的细粒金往往因碎矿粒度不均匀和不够细,而不能从矿石中充分解离出来,致使混汞回收率偏低。故它仅适用于处理含粗粒金的简单矿石或用于小型脉金矿山。
图1 捣矿机示意图
1-臼槽;2-锤头;3-捣杆;4-机架;5-动机械;6-凸轮;7-筛网;8-锤垫
捣矿机混汞,是将矿石和汞、水加入臼槽中,由传动机械带动凸轮使锤头作上下往复运动,而实现碎矿和混汞。矿浆经筛网排出,经混汞板捕收矿浆中的汞膏、过量汞和未汞齐化的金粒后,由溜槽分离出沉沙,再经摇床精选出含金硫化物精矿。捣矿机臼槽任作业一段时间后,需定期清理,将清出物通过混汞板和摇床分选,产出汞膏和含金精矿。
我国某金矿用的捣矿机,按其锤头重量分为225kg和450kg两种,它们的作业指标列于表1。作业中,石灰用量为0.5~1.0kg/t矿石;汞添加量在首次给汞后,每隔15min按原矿含金量的5倍补汞一次。
表1 某矿捣矿机作业指标
规格 | 1 | 1 |
锤头重∕kg | 225 | 450 |
给矿粒度∕mm | <50 | <50 |
排矿粒度∕mm | <0.4 | <0.4 |
处理能力∕kg·(台·h)-1 | 295 | 610 |
首次经汞∕g·t-1 | 10 | 20 |
二、混汞筒混汞
混汞筒(图2)是金矿山应用最广的、从含金重选精矿中分离金的有效设备。它不但可用来处理采金船等砂金矿的重选金矿,而且也可用来处理脉金矿山摇床等设备所产出的重选精矿。它的操作简便,金的回收率可达98%以上。
图2 混汞筒示意图
标准混汞筒为橡胶衬里的钢筒,直径0.9m,长1.2m,转速20r∕min。这种混汞筒一次作业的装矿量约500kg。前苏联的混汞筒分为轻型和重型两类,其定型产品的技术规格列于表2。轻型筒常用于处理表面洁净的精矿,重型筒用于处理金粒表面严重玷污或与其他矿物或脉石呈连生体的精矿。
表2 前苏联混汞筒技术规格
混汞筒类型 | 内部尺寸mm | 容积 | 装矿量 | 转速 | 功率 | 筒体重 | 装球量 | 钢球直径 | ||
长 | 宽 | ∕m3 | ∕kg | ∕r·min-1 | ∕kW | ∕kg | ∕kg | ∕mm | ||
轻型 | 700 | 800 | 0.3 | 100~150 | 20~22 | 0.5~0.75 | 420 | 10~20 | 38~50 | |
重型 | 0~31 | 600 | 800 | 0.233 | 100~150 | 22~38 | 0.3~2.1 | 1500 | 150~300 | 38~50 |
0~36 | 750 | 900 | 0.395 | 200~300 | 21~36 | 1.7~3.75 | 2000 | 300~600 | 38~50 | |
800 | 1200 | 0.60 | 300~450 | 20~33 | 3~6 | 2600 | 500~1000 | 38~50 |
重选金矿中的金虽大部分呈单体解离状态,但金粒表面常受到不同程度的玷污,且有部分金与其他矿物或脉石呈连生体。因此,用混汞筒处理重选精矿时都要向筒中加入钢球,以便在混汞作业时除去金粒表面的被膜,或使金粒从其他矿物或脉石中解离出来。
重选金矿在非碱性介质中混汞,有时会因铁矿物的混入而生成磁性汞膏,故内混汞多在加石灰的碱性介质中进行。石灰用量为装料量的22%~4%,水量一般为装料量的30%~40%,亦可采用通常的磨矿浓度。
汞的加入量,通常为精矿含金量的9倍,但随磨矿粒度的不同应有所变化。一般是:粒度+0.5mm的粗粒为6倍,-0.5~+0.5mm中粒为8倍,-0.15mm的细粒为10倍。经生产实践证明,原料经研磨一定时间后再加汞,能提高混汞效率,降低汞的消耗。
混汞筒为间歇性作业,过程包括装料、混汞和出料。它的混汞时间,随原料的性质而异,约在1~2h和10~12h之间。混汞筒产物经捕汞器、绒面溜槽或混汞板处理,以分离和回收汞齐和重矿物。
三、球磨机混汞
在球磨机中进行内混汞,是向球磨机中加汞磨矿后,在球磨机排料槽底铺设苇席和在分级机溢流堰下部设溜槽来捕收汞膏。此法的缺点是汞膏流失严重,金回收率只60%~70%。
美国霍姆斯特克选金厂经改进的球磨机混汞工艺,是按每吨矿石向球磨机中加入14~17g汞。磨矿后,由安在球磨机排矿端的克拉克·托多(Clark Todo)捕汞器和连接在捕汞器后部的混汞板来捕收汞膏。这些设备可从每吨矿石中回收15g左右的汞膏,金的混汞回收率为71.6%。混汞尾矿送氰化处理,再回收25.4%的金。金的总回收率为97%。