El efecto mágico de la cal en el tratamiento de minerales

La cal se utiliza ampliamente en áreas de procesamiento de minerales, como procesamiento de beneficiación, procesamiento por flotacióny tratamiento por lixiviación. Además, la cal puede utilizarse para elevar el valor del pH, precipitando así los metales diluidos en el agua en las zonas de estériles. Y la piedra caliza se utiliza a menudo en la construcción de zonas de estériles y como parte del tapón tras el cierre de la mina. Además, la cal es un producto importante utilizado en la minería subterránea.

Propiedades de la cal

La cal, también llamada cal viva o ceniza blanca, tiene como principio activo el CaO, que se obtiene por calcinación de la piedra caliza CaCO3 a 900~1200℃. Aquí está la fórmula de reacción:

CaCO₃→CaO + CO₂↑

Cal tiene una fuerte absorción de agua, y se convierte en hidróxido de calcio (Ca(OH)₂) después de interactuar con el agua, comúnmente conocida como cal apagada o cal apagada. Su solubilidad en solución acuosa es muy pequeña, pero disuelta en solución acuosa puede además ionizar iones calcio ( Ca²⁺ ) y los iones hidróxido ( OH^– ), de modo que la solución es fuertemente alcalina, la fórmula de reacción es:

CaO + H₂O = Ca(OH)₂ + calor

Ca(OH)₂= Ca²⁺ + 2OH^–

La cal apagada reacciona con el CO₂ para formar CaCO₃ precipitado, donde la ecuación de reacción es:

Ca(OH)₂+ CO₂→ CaCO₃↓ + H₂O

Esta propiedad es la razón básica del apelmazamiento del calcio en el fondo de la maquinaria y los equipos o en las tuberías de transporte cuando se utiliza cal in situ.

Papel y aplicación de la cal en la flotación

La cal puede utilizarse en el proceso de flotación para mejorar el pH de la pulpa; ajustar la función de la trampa de tiocarbonilo y algunos otros inhibidores (como el cianuro) de la actividad; puede utilizarse para inhibir la flotación de minerales de sulfuro de hierro, partículas de oro natural; precipitación de iones de metales pesados en la pulpa perjudiciales para la flotación; el papel del lodo tiene cohesión en grupos más grandes.

Ajustar el pH de la pulpa

La cal es barata y fácil de obtener y fuertemente alcalina, en el proceso de flotación de minerales sulfurados, cuando se necesita elevar el valor del pH de la pulpa o se necesita estar en condiciones de medios alcalinos o débilmente alcalinos, se suele utilizar como ajustador del pH. En términos generales, su función es la siguiente:

(1) Ajuste de la concentración de iones de metales pesados en la pulpa, formando compuestos insolubles. Se trata de un importante método de ajuste para eliminar algunos iones nocivos. Por ejemplo, la adición de iones OH- puede hacer que muchos cationes metálicos formen hidróxidos insolubles. Los hidróxidos insolubles más comunes que se forman fácilmente en la flotación son Al(OH)₃Cu(OH)₂Fe(OH)₂Fe(OH)₃Pb(OH)₂Zn(OH)₂etc.

(2) Ajustar la concentración iónica del agente atrapador. Los agentes atrapadores en el agua se encuentran en estado molecular o iónico y el pH del medio está estrechamente relacionado. Ajustar el valor del pH puede ajustar la proporción del agente atrapador en el agua en el estado molecular o iónico, de hecho, ajustar el grado de disociación del agente atrapador.

(3) ajustar el papel entre el agente atrapador y los minerales. El papel entre el ion del agente atrapador y la superficie mineral y el valor de pH de la pulpa tiene una estrecha relación entre el anión del agente atrapador y el OH^– puede competir en la superficie del mineral, cuanto mayor sea el valor de pH, mayor será la concentración de OH^– iones, más se puede rechazar el papel del anión atrapador.

(4) ajustar la concentración de inhibidores. Algunos inhibidores son bases fuertes y ácidos débiles compuestos de sal, tales como vidrio de agua inhibidor de uso común (también conocido como silicato de sodio, su composición química de NaO₂SiO₂) es decir, que puede hidrolizarse en agua para que el lodo sea alcalino, el valor de pH alto y bajo afecta directamente a su grado de hidrólisis. Cuando el pH es < 9, el ácido silícico (H₂SiO₃) son dominantes; cuando pH = 9~13, HSiO^-3 es dominante; cuando pH > 13, SiO^-3 es dominante.

(5) Ajustar la capacidad espumante del agente espumante. El valor de pH tiene cierta influencia en la capacidad espumante del agente espumante. Por ejemplo, la capacidad espumante del aceite de alcohol de pino (aceite 2#) aumenta con el incremento del pH medio.

(6) Ajustar la dispersión y aglomeración del lodo mineral. El agente de ajuste del pH utilizado en la práctica suele ser el dispersante o aglomerante del lodo, que desempeña la función de dispersar el lodo o hacer que se aglomere. Por ejemplo, el Ca²⁺ en la cal puede debilitar la propiedad eléctrica negativa de la superficie del cuarzo, reducir la repulsión electrostática y facilitar la adsorción de floculantes iónicos.

Para la flotación del oro, en el tratamiento de menas de sulfuros metálicos simples (como la mayoría de las menas de Shandong) que contienen pocas sustancias nocivas para el cianuro, se utiliza generalmente la cal para controlar el pH de flotación = 7~9.

Supresión de la flotación de minerales de sulfuro de hierro y granos de oro natural

En la flotación de diversos minerales de sulfuro de metales no ferrosos con agente atrapador de tipo droga amarilla (como la flotación de minerales de cobre, plomo, zinc y otros minerales de sulfuro de la mena), como la mena suele contener cierta cantidad de minerales de sulfuro de hierro, como pirita, albita, pirita magnética o arsenopirita de azufre, etc., la supresión con cal de los minerales de sulfuro de hierro es uno de los principales métodos utilizados habitualmente en la práctica de producción.

En el tratamiento de contenido de metales pesados valiosos de minerales de sulfuro polimetálicos portadores de oro (tales como cobre, cobre-zinc, plomo-zinc, telurio, arsénico, y otros minerales de sulfuro polimetálicos portadores de oro), ya que estos minerales contienen perjudicial para el siguiente paso de la cianuración y minerales flotables, con el fin de eliminar los factores adversos, el proceso de producción real, por lo general utilizando una combinación de flotación mixta y el proceso de flotación de separación de flotación, y la cal se utiliza a menudo para ajustar el valor del pH, por lo general el control de la flotación mixta pH = 7 ~ 8, de modo que la mayoría de los minerales de sulfuro útiles flotan, y luego usar el control de pH = 10 ~ 12 del proceso de flotación de separación, inhibir la selección de pirita, para lograr el propósito de la separación.

Además, los granos de oro natural son fácilmente inhibidos por el Ca²⁺cuando hay una cierta cantidad de cal en la pulpa, Ca²⁺ reacciona con el CO₂ en el aire que entra en la pulpa para producir CaCO₃ precipitación, que inhibe la flotación de los granos de oro natural.

La cal en las operaciones de flotación, generalmente se utiliza en la cinta de alimentación del molino de bolas con cal en polvo o en la flotación antes del tanque de mezcla química con lechada de cal o cal en polvo y otras formas.

El papel de la cal en el proceso de flotación, el aspecto más evidente es el impacto sobre la naturaleza de la espuma de flotación. Cuando la cantidad de cal es adecuada, la espuma formada es más estable, con la viscosidad adecuada; cuando la cantidad es mayor, dará lugar a una espuma demasiado estable, espuma pegajosa, e incluso causar el fenómeno de "tanque de correr", haciendo que el proceso de producción difícil de operar y controlar. Al mismo tiempo, debido a la aglomeración del fenómeno de lodo, y esta aglomeración y, a menudo la falta de selectividad, por lo que el concentrado de espuma es a menudo atrapado en un gran número de lodo mineral, lo que afecta a la calidad del concentrado. Por lo tanto, la producción de flotación de minas de oro debe controlar estrictamente la cantidad de cal añadida, para tener una comprensión completa de la misma.

Otras funciones y aplicaciones

Dado que la cal es un electrolito inorgánico, el Ca disociado²⁺ Los iones adsorbidos en la superficie del lodo mineral, reducen o neutralizan la carga negativa en la superficie del lodo, de modo que las partículas finas se unen en aglomerados más grandes bajo la acción de la fuerza de van der Waals, por lo que en el proceso real de producción, muchas minas lo utilizan para unirse al espesador de concentrado de flotación para acelerar la velocidad de sedimentación de la pulpa, optimizar las operaciones de concentración y filtración, para evitar que el concentrado corra fangoso El fenómeno de concentrado fangoso puede ocurrir.

El papel de la cal en la cianuración y su aplicación

En el proceso de cianuración, la cal se puede utilizar como agente de decapado, utilizado en la planta de cianuración de concentrado de oro antes del espesador de lixiviación, para eliminar sustancias nocivas en el proceso de cianuración, para evitar que el concentrado de oro se enturbie, para reducir pérdidas innecesarias; se puede utilizar como agente de lixiviación preálcali, utilizado en las operaciones de lixiviación antes de la eliminación de los factores desfavorables de la reacción de lixiviación; se puede utilizar como álcali protector, utilizado en el proceso de lixiviación; se puede utilizar como agente de ajuste, utilizado en el proceso de sustitución del polvo de zinc, etc.

Función y aplicación antes de la lixiviación con cianuro

El papel de la cal antes de la lixiviación con cianuro se resume en tres aspectos. Por un lado, en las plantas de cianuración de concentrados de oro, se utiliza comúnmente como agente decapante en la clasificación o el espesador del molino previo a la lixiviación. Al ajustar el valor del pH de la pulpa, es decir, la acidez y la alcalinidad, se modifican las propiedades aniónicas de los productos químicos de flotación (como los agentes atrapadores, los agentes espumantes), que se vuelven ineficaces por competencia para lograr el propósito de desprendimiento de la superficie mineral. Por otra parte, al ser un coagulante inorgánico débil, se utiliza en el espesante de prelixiviación para eliminar la carga de la superficie mineral, comprimir la doble capa eléctrica, hacer que las partículas minerales finas de la pulpa formen grumos, acelerar la precipitación, evitar que el espesante se enturbie y reducir la pérdida innecesaria de metal. Además, mediante el tratamiento previo de lixiviación alcalina (lixiviación con cal CaO), ajustar la concentración de aniones y cationes en la pulpa, mejorar las condiciones de reacción de lixiviación, eliminar los factores desfavorables, etc.

Durante el proceso de producción, algunas plantas de cianuración añaden cal en polvo al sistema de clasificación del molino de bolas; otras añaden lechada de cal o cal en polvo a la caja de la bomba de arena del espesador antes de entrar en el proceso de lixiviación; algunas plantas de cianuración añaden uno o dos tanques de lixiviación alcalina por separado para el tratamiento previo a la lixiviación. Generalmente, la alcalinidad del proceso de lixiviación alcalina antes de la cianuración se controla entre 4~8/10000 (en términos de CaO).

Durante el proceso de producción, añadir demasiada cal acelerará la velocidad de sedimentación y concentración del mineral, lo que no es propicio para el funcionamiento normal (como el funcionamiento del espesador) y, al mismo tiempo, generará CaCO₃ precipitados que bloquean la tubería; por otra parte, la adición de una cantidad insuficiente no sólo afectará al efecto de la eliminación de la droga, sino que tampoco logrará el propósito de la lixiviación preálcali. En resumen, la cantidad inadecuada de adición no favorece el funcionamiento normal de la cianuración posterior. Por ello, muchas plantas de cianuración no añaden cal en la operación de lixiviación y sustitución en circunstancias especiales.

El papel y la aplicación de lixiviación y operaciones de lavado

Para mantener la estabilidad de la solución de cianuro y reducir la pérdida química de cianuro, debe añadirse una cantidad adecuada de álcali a la solución de cianuro para mantener cierta alcalinidad (denominada álcali protector). Debido a su naturaleza, la cal suele utilizarse para este fin. En la lixiviación con cianuro, el proceso de lavado debido a la adición de cal, la lixiviación de oro, el medio ambiente de lavado para crear condiciones favorables, en resumen, su papel es el siguiente:

(1) evitar la hidrólisis del cianuro sódico ( NaCN), reducir la concentración de HCN en la solución, evitar la volatilización del gas HCN;

(2) En determinadas condiciones, puede evitar el consumo de cianuro sódico por impurezas. Tales como cobre soluble, hierro, zinc y otros sulfuros metálicos.

(2) Bajo ciertas condiciones, puede prevenir el consumo de cianuro de sodio por impurezas, como el consumo de lixiviación de cobre soluble, hierro, zinc y otros sulfuros metálicos, como la combinación de iones de azufre y cianógeno (CN^–) en los lodos de sulfuro;

(3) Neutralizar las emisiones de CO₂ disuelto en agua y el ácido generado por la oxidación del mineral sulfurado para evitar que estos ácidos descompongan el cianuro de sodio.

(4) En el proceso de lavado, puede acelerar la precipitación de las partículas de mineral, lo que es beneficioso para la operación de lavado. En el proceso de producción de cianuración, especialmente para el mineral que contiene muchos componentes de sulfuro, suele ser necesario controlar la concentración de cal en las operaciones de lixiviación. Para las plantas de cianuración de concentrado de oro, el control general de la concentración de CaO en el proceso de lixiviación se sitúa entre 2~5/millón.

En la producción real, la cantidad de cal debe controlarse estrictamente. Cuando la cantidad de cal es demasiado, tal vez debido a su efecto de floculación para aumentar la viscosidad de la pulpa, aumentando así la resistencia a la difusión de disolventes, por lo que el contenido de impurezas de la solución aumentó en consecuencia, la formación de película de peróxido de calcio en la superficie de las partículas de oro, impedir el papel de oro y cianuro de sodio y oxígeno, reducir el efecto de lixiviación; cuando la cantidad de cal no es suficiente, por un lado, aumentará el consumo de cianuro de sodio, afectando al índice de lixiviación; por otro lado, aumentará el Cuando la cantidad de cal no es suficiente, aumentará el consumo de cianuro de sodio y afectará al índice de lixiviación.

Hay muchas minas que no prestan atención al control de la cal durante la producción de cianuración, con las consiguientes pérdidas. Por ejemplo, la tasa de lixiviación del oro disminuye de 5% a 10% debido a una adición excesiva de cal, y el consumo de cianuro sódico aumenta exponencialmente debido a una adición insuficiente de cal.

Función y aplicación de la sustitución del polvo de cinc en la operación

En el proceso de sustitución del zinc en las plantas de cianuro, también es importante mantener la alcalinidad (cantidad de CaO) del líquido que contiene oro sustituido, es decir, el líquido precioso. Una concentración adecuada de cal puede aumentar la claridad del líquido precioso, mejorar la composición iónica del líquido precioso, cambiar la secuencia de la reacción de sustitución, afectar a la velocidad de la reacción de sustitución y al consumo de zinc y, por tanto, afectar a la tasa de sustitución del oro. En la operación de reemplazo, el papel de la cal se resume en los siguientes aspectos:

(1) mejorar la claridad del líquido precioso, mejorar la calidad del limo de oro. No sólo es beneficioso para la operación de sustitución, sino también para la posterior operación de fundición de limo de oro;

(2) Mediante diferentes controles de pH, evitar la generación de Zn(OH)₂ y cubrir la superficie de zinc para evitar la precipitación del oro. Al mismo tiempo, puede evitar la generación de hidrógeno en solución alcalina y reducir el consumo de polvo de zinc;

(3) cambiar los iones de impureza y su estado y orden de reacción en el proceso de reacción de sustitución, para prolongar la vida útil del "armario de oro" de sustitución (filtro prensa), mejorar la tasa de sustitución, etc.

En general, se cree que cuando la concentración de CaO es baja, las impurezas en su líquido existen principalmente como iones activos, y el proceso de sustitución está dominado por reacciones químicas. En épocas de alta temperatura, los iones de impureza (como Cu²⁺ iones, etc.) se vuelven más reactivos, la reacción de sustitución se acelera y los productos bloquean la tela filtrante, con lo que se reduce la capacidad de procesamiento del "armario de oro" y se reduce el tiempo de vida útil. Cuando la concentración de CaO es alta, las impurezas del líquido precioso existen principalmente en forma de compuestos (por ejemplo, hidróxido) y floculantes (por ejemplo, lodo de sílice), y el proceso de sustitución se basa principalmente en cambios físicos. En otras palabras, cuando el líquido precioso pasa a través de la tela filtrante del filtro prensa, los compuestos y floculantes forman una "película fina" en la superficie de la tela filtrante, lo que reduce la permeabilidad al agua de la tela filtrante, con la consiguiente disminución de la capacidad de procesamiento del filtro prensa y de la vida útil del "armario de oro". Cuando la concentración de CaO es la adecuada, las impurezas del líquido coexisten en forma de iones activos y compuestos. En este momento, el proceso de sustitución es químico y coexisten cambios físicos, cuando los cambios químicos siguen la ley de la secuencia de actividades elementales.

En el proceso de producción, debido a la falta de atención al control de la concentración de CaO líquido precioso causado "gabinete de oro" la vida se reduce, tanto el aumento del costo, sino también aumentar la intensidad de mano de obra de los trabajadores.

En términos generales, para la planta de cianuración de reemplazo de polvo de zinc concentrado de oro, en el control de la producción real de la concentración de CaO en el líquido precioso entre 3 ~ 8 / millón, que puede satisfacer la vida de la sustitución "gabinete de oro", sino también para garantizar el consumo de polvo de zinc y la tasa de reemplazo de oro, para garantizar la calidad de los productos de lodos de oro. En el proceso de producción, si la cantidad de cal es demasiado, en la solución de SiO suspendido₂ partículas y la presencia excesiva de Pb (AC) 2, producirá la precipitación de silicato cálcico coloidal y subleado cálcico en la superficie del zinc, deteriorando el efecto de precipitación del oro. Por el contrario, si la cantidad de cal es pequeña, la turbidez de su líquido es grande, afectando a la calidad del limo de oro, y al mismo tiempo, debido a la pequeña alcalinidad, el zinc es fácil de reaccionar para generar hidrógeno y aumentar el consumo de polvo de zinc. Por lo tanto, es necesario reforzar el control de la cal en la operación de sustitución del polvo de zinc.

Función y aplicación de la cal en la amalgamación del mercurio

(1) Influir en el efecto de la amalgamación de mercurio ajustando el valor del pH. El pH del lodo tiene una gran influencia en el efecto de la amalgamación de mercurio. En el medio ácido, el metal base unido a la superficie del mercurio su superficie limpia, puede promover el mercurio a la mojabilidad del oro, pero en el medio ácido, no puede hacer que la cohesión de la lechada, pero debido a la contaminación de la lechada de partículas de oro y obstaculizar el mercurio a la mojabilidad del oro. Por lo tanto, la cal se utiliza generalmente para aumentar el valor de pH de los purines, de modo que la cohesión de los purines y consume los factores desfavorables que impiden que el mercurio para humedecer el oro debido a la contaminación de los purines de las partículas de oro. Normalmente, el pH=8. 0~8. 5 es adecuado para la operación de amalgamación con mercurio.

(2) inhibir la actividad del sulfuro en el lodo, para evitar que la placa de mercurio "enferme". En la operación de amalgamación externa de mercurio, a veces el azufre o sulfuro y el mercurio pueden hacer pulverización de mercurio, manchas negras en la placa de mercurio, por lo que la placa de mercurio perder la capacidad de capturar el oro, este fenómeno es especialmente grave cuando el mineral contiene sulfuro de arsénico, sulfuro de antimonio y sulfuro de bismuto. Una vez que este fenómeno, la producción puede ser resuelto mediante el aumento de la cantidad de cal, aumentar el valor de pH de la pulpa, y la inhibición de la actividad de los sulfuros.

(3) Evitar que los sulfuros metálicos se adhieran a la placa de mercurio, deteriorando la operación de amalgamación de mercurio. Cuando se trata de mineral que contiene sulfuros polimetálicos de oro, a menudo se producen sulfuros metálicos adheridos a la placa de mercurio, deteriorando el fenómeno de proceso de amalgamación de mercurio, con el fin de eliminar este fenómeno, la producción se utiliza a menudo para aumentar la cantidad de cal, a veces el valor de pH debe llegar a 12 o más para resolver.

(4) Eliminación de las operaciones de amalgamación interna pasta de mercurio magnética. La amalgamación de mercurio en medios no alcalinos, a veces produce pasta de mercurio magnética, por lo que los minerales de hierro se mezclan en la pasta de mercurio, por lo que la amalgamación de mercurio se realiza mayoritariamente en medios alcalinos. Generalmente, se utiliza cal para ajustar la alcalinidad de la pasta, cuya cantidad es de 2% a 4% del volumen de carga.

Otras aplicaciones

A medida que la cal absorbe agua para producir cal apagada Ca( OH) ₂, con fuerte efecto alcalino, cal en planta de procesamiento de oro y las siguientes aplicaciones:

(1) Como absorbente de gas HCN en el tratamiento de efluentes cianurados método de acidificación y recuperación para sustituir al hidróxido sódico (NaOH). Pero su uso tiene grandes limitaciones, no hay precedentes de uso doméstico. Se ha informado de que la planta de beneficio canadiense de Flin Flon utiliza lechada de cal, que se atomiza mediante un dispositivo especial, de modo que el gas HCN reacciona con el absorbente Ca(OH)₂ para producir cianuro de calcio para su reutilización.

(2) Neutralizar la acidez de los lodos de residuos o efluentes para evitar la corrosión de equipos y tuberías, etc.