L'effet magique de la chaux dans le traitement des minerais

La chaux est largement utilisée dans les domaines du traitement des minerais, tels que traitement de l'enrichissement, traitement de la flottationet traitement par lixiviation. La chaux peut également être utilisée pour augmenter la valeur du pH, précipitant ainsi les métaux dilués dans l'eau dans les zones de résidus. Le calcaire est souvent utilisé dans la construction des zones de résidus et comme élément du recouvrement après la fermeture de la mine. En outre, la chaux est un produit important utilisé dans les mines souterraines.

Propriétés de la chaux

La chaux, également appelée chaux vive ou cendre blanche, a pour ingrédient actif le CaO, qui est obtenu par calcination du calcaire CaCO3 à 900~1200℃. Voici la formule de réaction :

CaCO₃→CaO + CO₂↑

Chaux absorbe fortement l'eau et devient de l'hydroxyde de calcium (Ca(OH)₂) après interaction avec l'eau, communément appelée chaux éteinte ou chaux éteinte. Sa solubilité dans une solution aqueuse est très faible, mais sa dissolution dans une solution aqueuse peut entraîner l'ionisation des ions calcium ( Ca²⁺ ) et les ions hydroxydes ( OH^– ), de sorte que la solution est fortement alcaline, la formule de réaction est la suivante :

CaO + H₂O = Ca(OH)₂ + chaleur

Ca(OH)₂= Ca²⁺ + 2OH^–

La chaux éteinte réagit avec le CO₂ pour former du CaCO₃ précipité, où l'équation de la réaction est :

Ca(OH)₂+ CO₂→ CaCO₃↓ + H₂O

Cette propriété est la raison fondamentale de l'agglomération du calcium au fond des machines et équipements ou dans les tuyaux de transport lors de l'utilisation de la chaux sur le site.

Le rôle et l'application de la chaux dans la flottation

La chaux peut être utilisée dans le processus de flottation pour améliorer le pH de la pulpe, ajuster le rôle du piège à thiocarbonyle et l'activité de certains autres inhibiteurs (tels que le cyanure), et peut être utilisée pour inhiber le processus de flottation. flottation de minéraux de sulfure de fer, de particules d'or naturelles ; précipitation d'ions de métaux lourds dans la pulpe nuisible à la flottation ; le rôle de la boue a cohésion en amas plus importants.

Ajuster la valeur du pH de la pulpe

La chaux est bon marché, facile à obtenir et fortement alcaline. Dans le processus de flottation des minéraux sulfurés, lorsqu'il est nécessaire d'augmenter la valeur du pH de la pulpe ou de se trouver dans des conditions de milieu alcalin ou faiblement alcalin, elle est généralement utilisée comme ajusteur de pH. D'une manière générale, sa fonction est la suivante :

(1) Ajuster la concentration des ions de métaux lourds dans la pâte, en formant des composés insolubles. Il s'agit d'une méthode d'ajustement importante pour éliminer certains ions nocifs. Par exemple, l'ajout d'ions OH- peut amener de nombreux cations métalliques à former des hydroxydes insolubles. Les hydroxydes insolubles les plus courants formés par flottation sont les suivants : Al(OH)₃Cu(OH)₂Fe(OH)₂Fe(OH)₃, Pb(OH)₂Zn(OH)₂, etc.

(2) Ajuster la concentration ionique de l'agent de piégeage. Les agents de piégeage présents dans l'eau sont à l'état moléculaire ou ionique et le pH du milieu est étroitement lié. L'ajustement de la valeur du pH permet d'ajuster la proportion de l'agent de piégeage dans l'eau à l'état moléculaire ou ionique, en fait, d'ajuster le degré de dissociation de l'agent de piégeage.

(3) ajuster le rôle entre l'agent de piégeage et les minéraux. Le rôle entre l'ion de l'agent de piégeage et la surface minérale et la valeur du pH de la pâte ont une relation étroite entre l'anion de l'agent de piégeage et OH^– peuvent entrer en compétition à la surface du minéral, plus la valeur du pH est élevée, plus la concentration de OH^– plus le rôle de l'agent piégeur anion peut être rejeté.

(4) ajuster la concentration des inhibiteurs. Certains inhibiteurs sont des bases fortes et des acides faibles composés de sel, comme l'inhibiteur couramment utilisé, le verre d'eau (également connu sous le nom de silicate de sodium, dont la composition chimique est NaO₂SiO₂), c'est-à-dire qu'il peut être hydrolysé dans l'eau de sorte que la boue soit alcaline ; la valeur élevée ou faible du pH affecte directement son degré d'hydrolyse. Lorsque le pH est inférieur à 9, l'acide silicique (H₂SiO₃) sont dominantes ; lorsque le pH = 9~13, les molécules de HSiO^-3 est dominant ; lorsque le pH > 13, le SiO^-3 est dominant.

(5) Ajuster le pouvoir moussant de l'agent moussant. La valeur du pH a une certaine influence sur le pouvoir moussant de l'agent moussant. Par exemple, le pouvoir moussant de l'huile d'alcool de pin (huile 2#) augmente avec l'augmentation du pH moyen.

(6) Ajuster la dispersion et l'agglomération des boues minérales. L'agent d'ajustement du pH utilisé dans la pratique est souvent le dispersant ou l'agglomérant de la boue, qui joue le rôle de disperser la boue ou de la faire s'agglomérer. Par exemple, le Ca²⁺ dans la chaux peut affaiblir la propriété électrique négative de la surface du quartz, réduire la répulsion électrostatique et faciliter l'adsorption des floculants ioniques.

Pour la flottation de l'or, dans le traitement des minerais simples de sulfure métallique (comme la plupart des minerais de Shandong) qui contiennent peu de substances nocives pour le cyanure, la chaux est généralement utilisée pour contrôler le pH de flottation = 7~9.

Suppression de la flottation des minéraux de sulfure de fer et des grains d'or naturels

Lors de la flottation de divers minéraux sulfurés de métaux non ferreux avec un agent de piégeage de type médicament jaune (comme la flottation du cuivre, du plomb, du zinc et d'autres minéraux sulfurés du minerai), le minerai contient généralement une certaine quantité de minéraux sulfurés de fer, tels que la pyrite, l'albite, la pyrite magnétique ou l'arsénopyrite sulfureuse, etc.

Dans le traitement des minerais sulfurés polymétalliques aurifères contenant des métaux lourds précieux (tels que le cuivre, le cuivre-zinc, le plomb-zinc, le tellure, l'arsenic et d'autres minerais sulfurés polymétalliques aurifères), étant donné que ces minerais contiennent des substances nocives à l'étape suivante de la cyanuration et des minéraux flottants, afin d'éliminer les facteurs défavorables, le processus de production actuel, On utilise généralement une combinaison de procédés de flottation mixte et de flottation de séparation, et la chaux est souvent utilisée pour ajuster la valeur du pH ; on contrôle généralement le pH de la flottation mixte = 7 ~ 8, de sorte que la plupart des minéraux sulfurés utiles flottent, puis on utilise le pH de contrôle = 10 ~ 12 du procédé de flottation de séparation, pour inhiber la sélection de la pyrite, afin d'atteindre l'objectif de la séparation.

En outre, les grains d'or naturels sont facilement inhibés par le Ca²⁺Lorsqu'il y a une certaine quantité de chaux dans la pulpe, le Ca²⁺ réagit avec le CO₂ dans l'air entrant dans la pâte à papier pour produire du CaCO₃ qui inhibe la flottation des grains d'or naturels.

La chaux dans les opérations de flottation est généralement utilisée dans la courroie d'alimentation du broyeur à boulets avec de la chaux en poudre ou dans la flottation avant le réservoir de mélange chimique avec du lait de chaux ou de la chaux en poudre et d'autres formes.

Le rôle de la chaux dans le processus de flottation, l'aspect le plus évident est l'impact sur la nature de la mousse de flottation. Lorsque la quantité de chaux est appropriée, la mousse formée est plus stable, avec une viscosité appropriée ; lorsque la quantité est plus importante, elle conduit à une mousse trop stable, à une mousse collante, et provoque même le phénomène de "cuve de ruissellement", ce qui rend le processus de production difficile à opérer et à contrôler. En même temps, en raison du phénomène d'agglomération de la boue, cette agglomération et souvent le manque de sélectivité, de sorte que le concentré de mousse est souvent piégé dans un grand nombre de boues de minerai, ce qui affecte la qualité du concentré. Par conséquent, la production de flottation de la mine d'or doit contrôler strictement la quantité de chaux ajoutée, afin de bien la comprendre.

Autres rôles et applications

La chaux étant un électrolyte inorganique, le Ca²⁺ adsorbés à la surface de la boue du minerai, réduisent ou neutralisent la charge négative à la surface de la boue, de sorte que les particules fines se rassemblent en agglomérats plus grands sous l'action de la force de van der Waals. Dans le processus de production actuel, de nombreuses mines l'utilisent pour rejoindre l'épaississeur du concentré de flottation afin d'accélérer la vitesse de décantation de la pulpe, d'optimiser les opérations de concentration et de filtration, afin d'éviter que le concentré ne s'embourbe.

Le rôle de la chaux dans la cyanuration et son application

Dans le processus de cyanuration, la chaux peut être utilisée comme agent de décapage, dans l'usine de cyanuration du concentré d'or avant l'épaississeur de lixiviation, pour éliminer les substances nocives dans le processus de cyanuration, pour empêcher l'apparition d'un phénomène de boue dans le concentré d'or, pour réduire les pertes inutiles ; elle peut être utilisée comme agent de lixiviation pré-alcalin, dans les opérations de lixiviation avant l'élimination des facteurs défavorables de la réaction de lixiviation ; elle peut être utilisée comme alcali protecteur, dans le processus de lixiviation ; elle peut être utilisée comme agent d'ajustement, dans le processus de remplacement de la poudre de zinc, etc.

Rôle et application avant la lixiviation au cyanure

Le rôle de la chaux avant la lixiviation au cyanure se résume à trois aspects. D'une part, dans les usines de cyanuration de concentrés d'or, elle est couramment utilisée comme agent de décapage dans la classification ou l'épaississeur du broyeur avant lixiviation. En ajustant la valeur du pH de la pulpe, c'est-à-dire l'acidité et l'alcalinité, les propriétés anioniques des produits chimiques de flottation (tels que les agents de piégeage, les agents moussants) sont modifiées, et ils sont rendus inefficaces par la concurrence pour atteindre l'objectif de détachement de la surface minérale. D'autre part, comme il s'agit d'un coagulant inorganique faible, il est utilisé dans l'épaississeur de prélavage pour éliminer la charge sur la surface minérale, comprimer la double couche électrique, faire en sorte que les fines particules minérales de la pulpe forment des amas, accélérer la précipitation, empêcher l'épaississeur de s'embourber et réduire les pertes inutiles de métal. En outre, le traitement de lixiviation alcaline préalable (lixiviation à la chaux CaO) permet d'ajuster la concentration des anions et des cations dans la pulpe, d'améliorer les conditions de réaction de la lixiviation, d'éliminer les facteurs défavorables, etc.

Au cours du processus de production, certaines usines de cyanuration ajoutent de la chaux en poudre au système de classification du broyeur à billes ; certaines ajoutent du lait de chaux ou de la chaux en poudre à la boîte de la pompe à sable de l'épaississeur avant d'entrer dans le processus de lixiviation ; certaines usines de cyanuration ajoutent un ou deux réservoirs de lixiviation alcaline séparément pour le traitement de prélixiviation. En général, l'alcalinité du processus de lixiviation alcaline avant la cyanuration est contrôlée entre 4 et 8/10000 (en termes de CaO).

Au cours du processus de production, l'ajout d'une trop grande quantité de chaux accélère la vitesse de décantation et de concentration du minerai, ce qui n'est pas propice à un fonctionnement normal (tel que le fonctionnement de l'épaississeur), et génère en même temps du CaCO₃ D'autre part, l'ajout d'une quantité insuffisante affectera non seulement l'effet de l'élimination de la drogue, mais ne permettra pas non plus d'atteindre l'objectif de la lixiviation pré-alcaline. En bref, l'ajout d'une quantité inappropriée ne favorise pas le fonctionnement normal de la cyanuration ultérieure. Par conséquent, de nombreuses usines de cyanuration n'ajoutent pas de chaux dans l'opération de lixiviation et de remplacement dans des circonstances particulières.

Le rôle et l'application de la lixiviation et les opérations de lavage

Afin de maintenir la stabilité de la solution de cyanure et de réduire la perte chimique de cyanure, une quantité appropriée d'alcali doit être ajoutée à la solution de cyanure pour maintenir une certaine alcalinité (appelée alcali de protection). En raison de sa nature, la chaux est généralement utilisée à cette fin. Dans le processus de lixiviation et de lavage au cyanure, l'ajout de chaux permet de créer des conditions favorables à la lixiviation de l'or et à l'environnement de lavage :

(1) empêcher l'hydrolyse du cyanure de sodium ( NaCN), réduire la concentration de HCN en solution, empêcher la volatilisation du gaz HCN ;

(2) Dans certaines conditions, il peut empêcher la consommation de cyanure de sodium par les impuretés. Telles que le cuivre soluble, le fer, le zinc et d'autres sulfures métalliques.

(2) Dans certaines conditions, il peut empêcher la consommation de cyanure de sodium par des impuretés, telles que la consommation par lixiviation de cuivre soluble, de fer, de zinc et d'autres sulfures métalliques, comme la combinaison d'ions de soufre et de cyanogène (CN^–) dans les boues de sulfure ;

(3) Neutraliser les émissions de CO₂ dissous dans l'eau et l'acide généré par l'oxydation du minerai sulfuré afin d'éviter que le cyanure de sodium ne soit décomposé par ces acides.

(4) Dans le processus de lavage, elle peut accélérer la précipitation des particules de minerai, ce qui est bénéfique pour l'opération de lavage. Dans le processus de production par cyanuration, en particulier pour le minerai contenant beaucoup de composants sulfurés, il est généralement nécessaire de contrôler la concentration de chaux dans les opérations de lixiviation. Pour les usines de cyanuration de concentré d'or, le contrôle général du processus de lixiviation de la concentration en CaO se situe entre 2 et 5 millions.

Dans la production réelle, la quantité de chaux doit être strictement contrôlée. Lorsque la quantité de chaux est trop importante, son effet de floculation peut augmenter la viscosité de la pulpe, ce qui accroît la résistance à la diffusion du solvant, de sorte que la teneur en impuretés de la solution augmente en conséquence, la formation d'un film de peroxyde de calcium à la surface des particules d'or, entrave le rôle de l'or, du cyanure de sodium et de l'oxygène, et réduit l'effet de lixiviation ; lorsque la quantité de chaux n'est pas suffisante, d'une part, la consommation de cyanure de sodium augmente, ce qui affecte l'indice de lixiviation ; d'autre part, lorsque la quantité de chaux n'est pas suffisante, la consommation de cyanure de sodium augmente, ce qui affecte l'indice de lixiviation.

De nombreuses mines ne prêtent pas attention au contrôle de la chaux pendant la production de cyanure, ce qui entraîne des pertes. Par exemple, le taux de lixiviation de l'or diminue de 5% à 10% en raison d'un ajout excessif de chaux, et la consommation de cyanure de sodium augmente de manière exponentielle en raison d'un ajout insuffisant de chaux.

Le rôle et l'application du remplacement de la poudre de zinc dans l'exploitation

Dans le processus de remplacement du zinc dans les usines de cyanure, le maintien de l'alcalinité (quantité de CaO) du liquide contenant de l'or remplacé, c'est-à-dire le liquide précieux, est également important. Une concentration adéquate de chaux peut améliorer la clarté du liquide précieux, améliorer la composition ionique du liquide précieux, modifier la séquence de la réaction de remplacement, affecter la vitesse de la réaction de remplacement et la consommation de zinc, et donc affecter le taux de remplacement de l'or. Dans l'opération de remplacement, le rôle de la chaux est résumé dans les aspects suivants :

(1) améliorer la clarté du liquide précieux, améliorer la qualité de la boue aurifère. Ce n'est pas seulement bénéfique pour l'opération de remplacement, mais aussi pour l'opération ultérieure de fusion de la boue d'or ;

(2) Par un contrôle différent du pH, éviter la génération de Zn(OH)₂ et couvrir la surface du zinc pour empêcher la précipitation de l'or. En même temps, il peut éviter la production d'hydrogène dans une solution alcaline et réduire la consommation de poudre de zinc ;

(3) modifier les ions d'impureté, leur état de réaction et leur ordre dans le processus de réaction de remplacement, afin de prolonger la durée de vie de l'"armoire à or" de remplacement (filtre-presse), d'améliorer le taux de remplacement, etc.

On pense généralement que lorsque la concentration en CaO est faible, les impuretés présentes dans votre liquide existent principalement sous forme d'ions actifs, et le processus de remplacement est dominé par des réactions chimiques. Pendant les saisons à haute température, les ions d'impuretés (tels que Cu²⁺ ) deviennent plus réactifs, la réaction de remplacement est accélérée et les produits bloquent le tissu filtrant, ce qui réduit la capacité de traitement de l'"armoire à or" et sa durée de vie. Lorsque la concentration de CaO est élevée, les impuretés dans le liquide précieux existent principalement sous la forme de composés (par exemple l'hydroxyde) et de floculants (par exemple la boue de silice), et le processus de remplacement est principalement basé sur des changements physiques. En d'autres termes, lorsque le liquide précieux traverse le tissu filtrant du filtre-presse, les composés et les floculants forment un "film fin" à la surface du tissu filtrant, ce qui réduit la perméabilité à l'eau du tissu filtrant, entraînant une diminution de la capacité de traitement du filtre-presse et une réduction de la durée de vie de l'"armoire à or". Lorsque la concentration de CaO est adéquate, les impuretés présentes dans votre liquide coexistent sous la forme d'ions et de composés actifs. À ce moment-là, le processus de remplacement est chimique et les changements physiques coexistent, lorsque les changements chimiques suivent la loi de la séquence des activités élémentaires.

Dans le processus de production, le manque d'attention portée au contrôle de la concentration du liquide précieux CaO a entraîné une réduction de la durée de vie de l'"armoire à or", ce qui a eu pour effet d'augmenter les coûts, mais aussi d'accroître l'intensité du travail des ouvriers.

D'une manière générale, pour le remplacement de la poudre de zinc du concentré d'or dans l'usine de cyanuration, dans le contrôle de la production actuelle, la concentration de CaO dans le liquide précieux est comprise entre 3 et 8 millions, ce qui permet de respecter la durée de vie de l'"armoire à or" de remplacement, mais aussi de garantir la consommation de poudre de zinc et le taux de remplacement de l'or, afin d'assurer la qualité des produits de boue d'or. Dans le processus de production, si la quantité de chaux est trop importante, la solution de SiO₂ et la présence excessive de Pb (AC) 2, produiront un silicate de calcium colloïdal et une précipitation de plomb calcique à la surface du zinc, ce qui détériorera l'effet de précipitation de l'or. Au contraire, si la quantité de chaux est faible, la turbidité de votre liquide est importante, ce qui affecte la qualité de la boue d'or, et en même temps, en raison de la faible alcalinité, le zinc réagit facilement pour générer de l'hydrogène et augmenter la consommation de poudre de zinc. Il est donc nécessaire de renforcer le contrôle de la chaux dans l'opération de remplacement de la poudre de zinc.

Le rôle et l'application de la chaux dans l'amalgamation du mercure

(1) Influencer l'effet de l'amalgamation du mercure en ajustant la valeur du pH. Le pH de la boue a une grande influence sur l'effet de l'amalgamation du mercure. En milieu acide, le métal commun fixé à la surface du mercure est propre, ce qui favorise la mouillabilité du mercure sur l'or, mais en milieu acide, la cohésion de la boue n'est pas assurée, ce qui est dû à la pollution de la boue par les particules d'or et entrave la mouillabilité du mercure sur l'or. Par conséquent, la chaux est généralement utilisée pour augmenter la valeur du pH de la boue, de sorte que la boue coalesce et consomme les facteurs défavorables qui empêchent le mercure de mouiller l'or en raison de la contamination des particules d'or par la boue. Normalement, le pH = 8. 0~8,5 convient à l'opération d'amalgamation du mercure.

(2) inhiber l'activité du sulfure dans la boue, afin d'éviter que la plaque de mercure ne soit "malade". Lors de l'opération d'amalgamation externe au mercure, il arrive que le soufre ou le sulfure et le mercure provoquent la pulvérisation du mercure, l'apparition de taches noires sur la plaque de mercure, de sorte que celle-ci perd sa capacité à capturer l'or ; ce phénomène est particulièrement grave lorsque le minerai contient du sulfure d'arsenic, du sulfure d'antimoine et du sulfure de bismuth. Ce phénomène est particulièrement grave lorsque le minerai contient du sulfure d'arsenic, du sulfure d'antimoine et du sulfure de bismuth.

(3) Empêcher les sulfures métalliques d'adhérer à la plaque de mercure et de détériorer l'opération d'amalgamation au mercure. Lorsque l'on traite un minerai contenant des sulfures polymétalliques d'or, il arrive souvent que des sulfures métalliques adhèrent à la plaque de mercure, ce qui détériore le processus d'amalgamation au mercure. Afin d'éliminer ce phénomène, la production est souvent utilisée pour augmenter la quantité de chaux ; parfois, la valeur du pH doit atteindre 12 ou plus pour résoudre le problème.

(4) Élimination des opérations d'amalgamation interne de la pâte de mercure magnétique. L'amalgamation du mercure en milieu non alcalin produit parfois une pâte de mercure magnétique, de sorte que les minéraux ferreux se mélangent à la pâte de mercure, de sorte que l'amalgamation du mercure s'effectue principalement en milieu alcalin. En général, on utilise de la chaux pour ajuster l'alcalinité de la boue, dont la quantité est comprise entre 21 et 41 tonnes par rapport au volume de la charge.

Autres applications

Lorsque la chaux absorbe de l'eau pour produire de la chaux éteinte Ca( OH) ₂La chaux, qui a un fort effet alcalin, est utilisée dans les usines de traitement de l'or et dans les applications suivantes :

(1) Comme absorbeur de gaz HCN dans le traitement de l'acidification des effluents de cyanure et comme méthode de récupération pour remplacer l'hydroxyde de sodium (NaOH). Mais son utilisation est très limitée, il n'y a pas de précédent d'utilisation domestique. L'usine d'enrichissement canadienne de Flin Flon utilise du lait de chaux, qui est atomisé par un dispositif spécial, de sorte que le gaz HCN réagit avec l'absorbant Ca(OH)₂ pour produire du cyanure de calcium qui sera réutilisé.

(2) Neutraliser l'acidité des boues de résidus ou des effluents pour empêcher la corrosion des équipements et des conduites, etc.