难处理金矿超声强化浸出过程的基础研究课件.pptx

1、难处理金矿超声强化浸出过程难处理金矿超声强化浸出过程的的 基础研究基础研究超声波超声波人们根人们根据据意大意大利利 科学家科学家斯斯帕拉捷帕拉捷的的实实 验，发现了超声波验，发现了超声波101102103104105106107f/Hz声波中声波中振动振动频率频率大大于于20000Hz（人耳听人耳听觉觉的的一一般上般上限限）以上以上 的为超声的为超声波波（机械机械波波）。超声波。超声波最最大的特点大的特点是是可以以振可以以振动动的的 方方式传式传递递能能量量而不而不影影响响人人类的类的听听觉觉。语言语言声波声波 音乐音乐次声次声 波波微波微波0.2510-620106探测探测20Hz20kHz

2、超声波超声波20kHz2超声波超声波由于波的强度与频率成正比，因此，当振幅相同时，超声 波比普通声波具有大得多的能量。根据有关声学实验测定，频率为频率为1000kHz 超声波的能量超声波的能量是是1kHZ的的100万倍万倍。由于超声波的波长比在同样介质中的声波波长短得多，因 而衍射现象很不明显，所以传播直进性好，具有很强的传播直进性好，具有很强的 定向性定向性，而且频率越高，定向性越好。定向性好定向性好能量大能量大穿透力强穿透力强3虽然超声波在气体中衰减很强，但在固体和液体中衰减较 弱，因而具有极强的穿透力。在不透明的固体中，超声波在不透明的固体中，超声波 能够穿透几十米的厚度能够穿透几十米的

3、厚度。所以超声波在固体和液体中应用较广。机械机械效应效应强烈搅动液体强烈搅动液体 降低扩散阻力降低扩散阻力 加速传质、传热加速传质、传热空化空化效应效应气 泡 湮 灭空化阈值前（物理作用）空化阈值前（物理作用）空化阈值后（物理、化学作用）空化阈值后（物理、化学作用）超声波为在常规条件下难以实现或超声波为在常规条件下难以实现或不不可能可能实实现的现的反反应提应提供供了一了一种种新的、新的、非常特殊的环境，开启了新的反应非常特殊的环境，开启了新的反应通通道道；可可在一在一定定程度程度上上减弱减弱强强酸酸、强强碱、碱、高温、高压等极端操作条件，提高高温、高压等极端操作条件，提高金金属回属回收收率，率

4、，尤尤其是其是在在难处难处理理矿物矿物的的综合综合 利用中显示出了极大优利用中显示出了极大优势。势。H2O2高温高温 高高压压 强射强射流流H2OH HO4HOHO 超声波技术在冶金领域的应用超声波技术在冶金领域的应用超声波技术在冶金领域的应超声波技术在冶金领域的应用用超声波探伤超声波探伤-无损探伤超声波测超声波测液液位位-冶金烧结系统中料位的测量超声波凝超声波凝固细固细晶技晶技术术-改善合 金或钢液的性质浸出过程浸出过程-课题组开展了草酸强化氧化锌粉的浸出研究水处理水处理实现冶金过程的高效、节能、环保超声波在冶金领域超声波在冶金领域应用及研究现状应用及研究现状5近年来，随着大型功近年来，随着

5、大型功率率超声波装备的出现，研究表明：超声波装备的出现，研究表明：超声超声波波可有效地强化冶金的多个过程，但是其作用机理目前尚未完可有效地强化冶金的多个过程，但是其作用机理目前尚未完全全明确；明确；在使用过程中，冶金强酸与强碱环境与空化效应的联合作用，导致腐蚀现在使用过程中，冶金强酸与强碱环境与空化效应的联合作用，导致腐蚀现象象严重，需要进一步探索装备的技术原理；严重，需要进一步探索装备的技术原理；研研究究超声波强化冶金反应机理，形成超声波强化冶金反应机理，形成新新技术，加快产业化进程。技术，加快产业化进程。缺乏缺乏超声波强化作用机理超声波强化作用机理功率超声装备技术原理功率超声装备技术原理超

6、声强化冶金反应机制超声强化冶金反应机制瓶颈瓶颈6超声波技术在冶金领域的应超声波技术在冶金领域的应用用超声设备开发超声设备开发超声波超声波 小试设备小试设备超声波超声波 中试设备中试设备7建立建立超声超声空空化阈值化阈值 的检的检测方法测方法求空化求空化率对声强一级导数极值率对声强一级导数极值输出信输出信号号-声频谱测量声频谱测量羟基自羟基自由基检测由基检测可见光可见光分光光度法分光光度法OH MBMB-OH8超声空化阈值检超声空化阈值检测测9空化效应的影像记录与直观空化效应的影像记录与直观 分析分析高速拍摄、高速拍摄、PIV 软件分析软件分析气泡生成气泡生成气泡长大气泡长大气泡湮灭气泡湮灭空化

7、过程观测空化过程观测因此针对难处理金矿因此针对难处理金矿开开展展新工新工艺艺研究研究，可有可有效效缓解缓解当当前企前企业业压力，压力，对云南乃至全国黄金行对云南乃至全国黄金行业业的健的健康康发展发展具具有重有重要要的实的实际际意义。意义。云南难处理金矿利用现云南难处理金矿利用现状状氰化氰化 浸出浸出炭吸附炭吸附解吸解吸电积电积精练精练熔炼熔炼1 12 23 34 45 56 6原矿原矿精矿精矿金锭金锭难处理金矿难处理金矿 以含金以含金量量70-75%的低价的低价 方式外售方式外售支付高额的运输成本支付高额的运输成本原有以易处理金矿为原原有以易处理金矿为原料料的提的提金金系统系统关关停停承担着巨

8、额的固定资产承担着巨额的固定资产折折旧和旧和日日常维常维护护成成本本目前成熟的预氧化工艺因环保、高原、成本等原因无法处理。目前成熟的预氧化工艺因环保、高原、成本等原因无法处理。易处理金矿提金原则流程易处理金矿提金原则流程10云南难处理金矿的特云南难处理金矿的特性性云南省典型难处理金矿元素分析云南省典型难处理金矿元素分析（%）元素元素Au g/tAsTSTC有机炭有机炭SiO2Cu含量%19.649.4827.021.220.8823.330.13元素元素TFeCaOMgOAl2O3K2OAg/gt-1Zn含量%27.100.200.166.021.485.10.030黄铁矿等对金黄铁矿等对金的

9、包裹难题的包裹难题含碳基质的含碳基质的劫金难题劫金难题二次包裹二次包裹 难题难题难处理原因难处理原因云南省云南省（硫化矿包裹浸硫化矿包裹浸染染型碳型碳质质金金矿矿）黄铁矿和砷黄铁矿包裹黄铁矿和砷黄铁矿包裹、碳含碳含量量高、高、金金颗粒颗粒粒粒度细度细1112难处理金矿的超声强化预氧难处理金矿的超声强化预氧化化-氰化浸氰化浸出出13氢氧化钠超声预处理时间（h）超声浸出时间（h）常规浸出时间（h）浸出率（%）0055.3730564.9335081.79无超声预处理和超声强无超声预处理和超声强化化浸出浸出时时浸出浸出率率仅仅为为5.37%仅有超声预处理时浸出仅有超声预处理时浸出率率为为64.93%

10、即采用即采用超声预处理超声预处理和和超超声声浸出浸出的的浸出浸出率率为为81.79%难处理金矿的超声强化预氧难处理金矿的超声强化预氧化化-氰化浸氰化浸出出矿样中的矿样中的FeS和和(SiO2)x与氢与氢氧氧化钠化钠发发生了生了反反应应14不同浓度氢氧化钠条件不同浓度氢氧化钠条件下下经超经超声声波处波处理理3小时小时后后矿样矿样XRD难处理金矿的超声强化预氧难处理金矿的超声强化预氧化化-氰化浸氰化浸出出NaOH浓度为浓度为 15%时超声时时超声时 间处理对样品间处理对样品 形貌的影响形貌的影响15金矿颗粒大小随超声时间增金矿颗粒大小随超声时间增加加而变小而变小难处理金矿的超声强化预氧难处理金矿的

11、超声强化预氧化化-氰化浸氰化浸出出超声波功率对金浸出的影超声波功率对金浸出的影响响超声波频率对金浸出的影响超声波频率对金浸出的影响随超声波强度增加金浸随超声波强度增加金浸出出率先率先增增大后大后减减小小超声波频率增加的影响超声波频率增加的影响较较小小16难处理金矿的超声强化预氧难处理金矿的超声强化预氧化化-氰化浸氰化浸出出超声波强化金矿的超声波强化金矿的NaClO浸浸出出碱性条件下碱性条件下NaClO是有效的浸出剂是有效的浸出剂 金的浸出率为金的浸出率为64.55%；在相同的条件下进行常规浸在相同的条件下进行常规浸出出6h，金的浸出率仅金的浸出率仅为为35.8%17正交试验表明超正交试验表明超

12、 声功率是决定浸声功率是决定浸 出率的关键因素出率的关键因素18各因素对浸出率的贡献各因素对浸出率的贡献超声波强化金矿的超声波强化金矿的NaClO浸浸出出浸出前后金矿浸出前后金矿的的XRD19超声波强化浸超声波强化浸 出出2h2h，SiOSiO2 2物物 相的峰值增加相的峰值增加超声波强化金矿的超声波强化金矿的NaClO浸浸出出20超声超声强强化化浸浸出出时，时，矿矿物物表表面面出现出现裂裂缝缝和和孔孔隙，隙，暴暴露露出出了了新的新的表表面面，比表面积提比表面积提高高2.4倍。倍。增大液固接触界面，提增大液固接触界面，提高高反应反应速速率率常规浸出常规浸出6h原矿原矿超声强化浸出超声强化浸出2h超声波强化金矿的超声波强化金矿的NaClO浸浸出出21超声强化浸出黄金能取得较好效果超声强化浸出黄金能取得较好效果超声技术显著缩短了预氧化和浸出时间超声技术显著缩短了预氧化和浸出时间超声破坏矿料钝化的复盖超声破坏矿料钝化的复盖层层,加速固液介面的流动和交换加速固液介面的流动和交换超声可提高现有易处理矿的处理能力；简单改造超声可提高现有易处理矿的处理能力；简单改造后后，依依托托现有流现有流程程，直接处理难处理，直接处理难处理矿矿，应用前景广阔，应用前景广阔结结 语语谢谢 谢谢 各各 位位 ！