堆浸工艺改善（二）

    ⑥逆向带式制粒机。图6所示是一种陡峭倾斜传送带式制粒机，在上端给矿石。传送带的速度试图将矿石送到传送带的顶端，但是带的陡坡却使矿石下滑。

    经过制粒处理的矿团浸出周期短，浸出率高。用制粒工艺来处理那些含泥多、渗透性差的矿石和尾矿可以获得较好的回收率和经济效益。
    2.润湿作用
    用润湿剂增加堆浸贵金属回收率的基本原理正得到很大重视。在理论上，把特殊表面活化剂即润湿剂加到浸出液中可以降低它们的表面张力，使矿石和浸金剂更完全接触。从而提高渗透性和回收率。提高渗透性可以缩短浸出时间、降低氰化物及抽送费用、减少堆浸场的干区、增强对单个矿粒的渗透。最后达到提高金属回收率的目的。润湿剂是一种强化浸取的物料，它不仅可以增加浸出速度和最终回收率，同时也应保证润湿剂在贵金属吸附和解吸中不会产生不良影响。
    1)润湿剂类型
    用于堆浸中有能力增加浸出剂的润湿效率的一般化学试剂叫做表面活化剂。这些药剂可能有多种化学衍生物、电荷特性和相对分子质量。表面活化剂的分类列于表1。[next]

    2）液体表面特征
    水的内聚性是表面活化剂工艺的关键。由于水分子是偶极的，图7以三角形形式描绘水分子。氧原子占据一个角，氢原子占据其他两个角。虽然分子是电中性的，但是，负电荷场包围了氧原子，正电荷场包围了氢原子。水分子的这些区域相距较远影响了水的性质。水的偶极性和在最高点的负电荷吸引底部的正电荷区，说明水本身粘结的趋势。每个水分子的这个趋势对它附近的分子则产生水的表面张力。[next]

    图8中的（a）表示分子在液体中，(b)表示分子在液体空气界面时，应考虑作用于水中的一个分子的力的来源，在液体中，粘结力在各方面均匀地吸引分子。对于表面上的分子而言，吸引力向下指向液体中，以致表面作用像在压缩。

    这种现象减少了水的润湿性，使浸出液均匀地与矿石的接触面减小。表面张力减少使所有固体表面更完全润湿。好的表面活化剂在其相当低的浓度下（100μg/g或更小），可使水的表面张力从0.72N/m减少到0.3N/m。典型表面活化剂的范例示于图9。

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    就减少表面张力的表面活化剂的能力而言，在很大程度上，一个特征是在同一个分子上存在亲水基团和疏水基团。当它们溶于水中时，润湿剂的这些部分有各自不同的性质。表面活化剂的亲水端有吸引本身到水中的亲和力，并且易溶于水中。表面活化剂的疏水端对水无亲和力，本身在水的表面上定向排列。
    如果把低浓度表面活化剂加到水中，它们往往聚集在水表面上。分子的疏水端被排挤出来，在水表面上排成一排，如图10所示。由于更多分子聚集在表面，其表面张力被减少到表面完全覆盖为止。表面张力不再进一步减少的浓度叫临界胶态离子浓度。当在表面上不额外增加表面活化剂的浓度时，过量的活化剂必然留在溶液中。

    减少表面张力的这种情况同样也有助于增加浸出过程中的金属回收率，因为处理矿石时必须使更多的液体紧密地与矿石的很多不规律表面接触以达到溶金效果。
    3）润湿剂的作用
    润湿剂在堆浸中实际上起到理想的表面活化剂的作用。对于润湿剂提高浸金回收率的作用，现今仍处于试验研究阶段。1984年，S.R.Josph和H.N.James提出一项利用润湿剂提高矿堆浸透性和回收率的计划，在新墨西哥州的Ortiz矿的实验室柱浸和生产堆浸场上分别进行了试验。试验工作是为了查明下面几个问题：
    ①添加表面活化剂是否提高回收率和渗透率？②如果回收率提高，其机理是什么？③需使用多大剂量才能达到上述要求？④添加表面活化剂能否获得足以补偿化学剂费用的收益？⑤施加化学剂的最佳方法是什么？③化学剂应在浸出开始时添加还是在整个喷淋过程中添加？
    从实验结果（表2）中可以看到，两个试验的结果很有希望。这两个堆场（堆场号为E-22和G-22）的回收率与其前后相邻的两个堆浸场相比，使用Drew739和Nalco 2DA-375分别增加7.7%和9.5%。后来将2DA-375换为85DA-059，又进行了两个试验。85DA-059是一种脂肪酸和烷氧化物的混合物。这第二轮试验没有什么前途，使用Nalco85DA-059者回收率提高1.0%，使用Drew739者实际上下降2.3%。年末，又进行了最后两个试验，这次均使用Nalco 85DA-059。这次回收率分别提高4.7%和5.0%。这6次试验的总回收率平均提高4.3%。6次试验给药量均保持为16μg/g。[next]

    Ortiz矿平均年产金50000盎司，对这样规模的矿山，回收率提高4.3%，可使每年产金量增加2750盎司以上（金价为480美元/盎司时合130万美元）。每吨矿石增加的表面活化剂成本不到2美分，Ortiz矿年处理矿石90万吨，这样规模的矿山的年成本增加不到2万美元，所以投资的利润率是颇有吸引力的。
    与大多数药剂一样，润湿剂与不同的矿石起不同反应。在Ortiz矿，使用三种表面活化剂中的一种，回收率明显提高达4.3%。但在其他矿区，如Mesquite矿却无明显的提高，这表明润湿剂对回收率提高的机理还有许多工作要做。总之，在Ortiz矿的试验表明，对反应有利的矿石使用润湿剂所获得的金的利润是巨大的。
    3.充氧浸取
    据C.M.Kenney（1987）报导，Hazen为Kamyr公司完成的氛化柱浸试验的结果表明，氧对加利福尼亚州低品位金矿（1.3g/t)堆浸有好的影响，制成粒度为25.4mm的矿石粒，在直径14cm，高1.8m柱内进行了6个柱浸试验。把氧喷入4个柱内，其中2个柱加盖；剩下的2个柱不加盖，也不喷氧。氰化物溶液通过浸出柱34d，紧接着用水洗涤2d。柱浸试验结果总结如表3。[next]

    为了确定对其他矿石的影响和对特殊堆浸添加氧的经济性，虽然还需要试验和进一步研究，但是，在目前研究中证明的趋势是令人鼓舞的。
    以上说明试验中发现用富氧空气对金浸出的速度比用空气的有很大提高。在滚瓶试验中，用氧和用空气进行24h的试验，用富氧空气进行浸出试验，金浸出率达93.3%。因此，氧增加金溶解的速度，但不影响最终回收率。
    在Ф14m柱内的柱浸试验中，用氧也提高金浸出率。浸出36d，用氧的4个柱的浸出率在89.4%~92.3%之间，平均为91.1%，而用空气的两个普通柱浸试验的金浸出率仅在78.2%和85.4%之间。浸出15d以后，充氧的浸柱中金浸出率平均为86%，而采用空气的普通柱的金平均浸出率仅为76%。所有试验的氰化钠消耗量小于0.23kg/t，与普通柱相比，充氧柱的氰化钠消耗量稍低一些。