Efek Ajaib Kapur dalam Pengolahan Mineral

Kapur banyak digunakan di area pengolahan mineral, seperti pemrosesan manfaat, pemrosesan flotasidan pemrosesan pelindian. Selain itu, kapur juga dapat digunakan untuk meningkatkan nilai pH, sehingga dapat mengendapkan logam yang terlarut di dalam air ke dalam area tailing. Dan batu kapur sering digunakan dalam pembangunan area tailing dan sebagai bagian dari penutup setelah penutupan tambang. Selain itu, batu kapur merupakan produk penting yang digunakan dalam pertambangan bawah tanah.

Sifat-sifat Kapur

Kapur juga disebut kapur tohor atau abu putih, bahan aktifnya adalah CaO, yang diperoleh dengan kalsinasi batu kapur CaCO3 pada suhu 900 ~ 1200 ℃. Berikut adalah rumus reaksinya:

CaCO₃→ CaO + CO₂↑

Lime memiliki daya serap air yang kuat, dan menjadi kalsium hidroksida (Ca(OH)₂) setelah berinteraksi dengan air, umumnya dikenal sebagai kapur mati atau slaked lime. Kelarutannya dalam larutan air sangat kecil, tetapi jika dilarutkan dalam larutan air dapat mengionisasi ion kalsium (Ca²⁺ ) dan ion hidroksida (OH^– ), sehingga larutan bersifat basa kuat, rumus reaksinya adalah:

CaO + H₂O = Ca(OH)₂ + panas

Ca (OH)₂= Ca²⁺ + 2OH^–

Kapur mati bereaksi dengan CO₂ untuk membentuk CaCO₃ mengendap, di mana persamaan reaksinya adalah:

Ca (OH)₂+ CO₂→ CaCO₃↓ + H₂O

Sifat ini merupakan alasan dasar terjadinya kalsium yang mengendap di bagian bawah mesin dan peralatan atau di dalam pipa pengangkut saat menggunakan kapur di lokasi.

Peran dan aplikasi kapur dalam flotasi

Kapur dapat digunakan dalam proses flotasi untuk meningkatkan pH pulp; menyesuaikan peran perangkap tiokarbonil dan beberapa aktivitas penghambat lainnya (seperti sianida); dapat digunakan untuk menghambat flotasi mineral besi sulfida, partikel emas alami; pengendapan ion logam berat di dalam pulp yang berbahaya bagi pengapungan; peran lumpur yang memiliki kohesi ke dalam kelompok yang lebih besar.

Menyesuaikan nilai pH bubur kertas

Kapur murah dan mudah didapat serta bersifat basa kuat, dalam proses flotasi mineral sulfida, bila perlu menaikkan nilai pH pulp atau perlu dalam kondisi media basa atau basa lemah, biasanya digunakan sebagai pengatur pH. Secara umum, fungsinya adalah sebagai berikut:

(1) Menyesuaikan konsentrasi ion logam berat dalam pulp, membentuk senyawa yang tidak dapat larut. Ini adalah metode penyesuaian yang penting untuk menghilangkan beberapa ion berbahaya. Sebagai contoh, penambahan ion OH- dapat membuat banyak kation logam membentuk hidroksida yang tidak larut. Flotasi hidroksida tak larut yang umum terbentuk dengan mudah adalah: Al (OH)₃, Cu (OH)₂, Fe (OH)₂, Fe (OH)₃, Pb (OH)₂, Zn (OH)₂dll.

(2) Sesuaikan konsentrasi ionik zat perangkap. Agen perangkap di dalam air adalah keadaan molekuler atau ionik dan pH media sangat erat kaitannya. Menyesuaikan nilai pH dapat menyesuaikan proporsi zat perangkap di dalam air dalam keadaan molekuler atau ionik, bahkan, menyesuaikan tingkat disosiasi zat perangkap.

(3) menyesuaikan peran antara zat perangkap dan mineral. Peran antara ion zat perangkap dan permukaan mineral serta nilai pH pulp memiliki hubungan yang erat antara anion zat perangkap dan OH^– dapat berkompetisi pada permukaan mineral, semakin tinggi nilai pH maka semakin besar konsentrasi OH^– ion, semakin banyak peran agen perangkap anion yang dapat ditolak.

(4) menyesuaikan konsentrasi inhibitor. Beberapa inhibitor adalah basa kuat dan asam lemah yang terdiri dari garam, seperti inhibitor water glass yang umum digunakan (juga dikenal sebagai natrium silikat, komposisi kimianya NaO₂SiO₂) yaitu dapat dihidrolisis dalam air sehingga bubur bersifat basa, nilai pH tinggi dan rendah secara langsung mempengaruhi tingkat hidrolisis. Ketika pH <9, asam silikat (H₂SiO₃) lebih dominan; ketika pH = 9 ~ 13, molekul HSiO^-3 lebih dominan; ketika pH > 13, SiO^-3 sangat dominan.

(5) Sesuaikan kemampuan berbusa dari bahan berbusa. Nilai pH memiliki pengaruh tertentu pada kemampuan berbusa dari bahan berbusa. Sebagai contoh, kemampuan berbusa minyak alkohol pinus (minyak 2#) meningkat dengan peningkatan pH sedang.

(6) Sesuaikan dispersi dan aglomerasi lumpur mineral. Bahan pengatur pH yang digunakan dalam praktiknya sering kali merupakan dispersan atau aglomerator lumpur, yang berperan untuk mendispersikan lumpur atau membuat lumpur menggumpal. Misalnya, Ca²⁺ dalam kapur dapat melemahkan sifat listrik negatif permukaan kuarsa, mengurangi tolakan elektrostatik, dan memfasilitasi adsorpsi flokulan ionik.

Untuk flotasi emas, dalam pengolahan bijih sulfida logam sederhana (seperti sebagian besar bijih di Shandong) yang mengandung sedikit zat berbahaya bagi sianida, kapur umumnya digunakan untuk mengontrol flotasi pH = 7 ~ 9.

Menekan pengapungan mineral besi sulfida dan butiran emas alami

Ketika flotasi berbagai mineral sulfida logam non-besi dengan zat perangkap jenis obat kuning (seperti flotasi tembaga, timbal, seng, dan mineral sulfida lainnya dari bijih), karena bijih biasanya mengandung sejumlah mineral sulfida besi, seperti pirit, albite, pirit magnetik atau arsenopirit belerang, dll., dengan penekanan kapur pada mineral sulfida besi merupakan salah satu metode utama yang biasa digunakan dalam praktik produksi.

Dalam pengolahan kandungan logam berat yang berharga dari bijih mineral sulfida polimetalik yang mengandung emas (seperti tembaga, tembaga-seng, timbal-seng, telurium, arsenik, dan bijih sulfida polimetalik yang mengandung emas lainnya), karena bijih ini mengandung berbahaya untuk langkah sianidasi dan mineral terapung berikutnya, untuk menghilangkan faktor-faktor yang merugikan, proses produksi yang sebenarnya, biasanya menggunakan kombinasi proses flotasi flotasi campuran dan flotasi flotasi pemisahan, dan kapur sering digunakan untuk mengatur Nilai pH, umumnya mengontrol pH flotasi campuran = 7 ~ 8, sehingga sebagian besar mineral sulfida yang berguna mengapung, dan kemudian menggunakan pH kontrol = 10 ~ 12 dari proses flotasi pemisahan, menghambat pemilihan pirit, untuk mencapai tujuan pemisahan.

Selain itu, butiran emas alami mudah dihambat oleh Ca²⁺, ketika ada sejumlah kapur di dalam pulp, Ca²⁺ bereaksi dengan CO₂ di udara yang masuk ke dalam pulp untuk menghasilkan CaCO₃ curah hujan, yang menghambat pengapungan butiran emas alami.

Kapur dalam operasi flotasi, biasanya digunakan dalam sabuk umpan ball mill dengan bubuk kapur atau dalam flotasi sebelum tangki pencampuran bahan kimia dengan susu kapur atau bubuk kapur dan bentuk lainnya.

Peran kapur dalam proses flotasi, penampilan yang paling jelas adalah dampaknya pada sifat buih flotasi. Ketika jumlah kapur sesuai, busa yang terbentuk lebih stabil, dengan viskositas yang sesuai; ketika jumlahnya lebih besar, itu akan menyebabkan busa yang terlalu stabil, busa lengket, dan bahkan menyebabkan fenomena "tangki lari", membuat proses produksi sulit dioperasikan dan dikendalikan. Pada saat yang sama, karena fenomena aglomerasi lumpur, dan aglomerasi ini dan seringkali kurang selektif, sehingga konsentrat buih sering terperangkap dalam sejumlah besar lumpur bijih, yang mempengaruhi kualitas konsentrat. Oleh karena itu, produksi flotasi tambang emas harus secara ketat mengontrol jumlah kapur yang ditambahkan, untuk memiliki pemahaman penuh tentang hal itu.

Peran dan aplikasi lainnya

Karena kapur adalah elektrolit anorganik, Ca²⁺ ion yang teradsorpsi pada permukaan lumpur bijih, mengurangi atau menetralkan muatan negatif pada permukaan lumpur, sehingga partikel-partikel halus menyatu menjadi gumpalan yang lebih besar di bawah aksi gaya van der Waals, sehingga dalam proses produksi yang sebenarnya, banyak tambang yang menggunakannya untuk bergabung dengan pengental konsentrat flotasi untuk mempercepat kecepatan pengendapan bubur kertas, mengoptimalkan operasi konsentrasi dan penyaringan, untuk mencegah agar konsentrat tidak berlumpur.

Peran kapur dalam sianidasi dan aplikasinya

Dalam proses sianidasi, kapur dapat digunakan sebagai agen pengupasan, digunakan di pabrik sianidasi konsentrat emas sebelum pengental pelindian, untuk menghilangkan zat berbahaya dalam proses sianidasi, untuk mencegah terjadinya konsentrat emas yang menjalankan fenomena berlumpur, untuk mengurangi kerugian yang tidak perlu; dapat digunakan sebagai agen pelindian pra-alkali, yang digunakan dalam operasi pelindian sebelum menghilangkan reaksi pelindian yang tidak menguntungkan; dapat digunakan sebagai alkali pelindung, yang digunakan dalam proses pelindian; dapat digunakan sebagai agen penyetel, yang digunakan dalam penggantian proses serbuk seng, dll.

Peran dan aplikasi sebelum pencucian sianida

Peran kapur sebelum pelindian sianida dirangkum dalam tiga aspek. Di satu sisi, untuk pabrik sianidasi konsentrat emas, kapur biasanya digunakan sebagai agen pengupasan dalam klasifikasi pabrik pra-pelindian atau pengental. Dengan menyesuaikan nilai pH pulp, yaitu keasaman dan alkalinitas, sifat anionik bahan kimia flotasi (seperti zat perangkap, zat pembusa) diubah, dan menjadi tidak efektif karena persaingan untuk mencapai tujuan pelepasan dari permukaan mineral. Di sisi lain, karena ini adalah koagulan anorganik yang lemah, ini digunakan dalam pengental pra-pelindian untuk menghilangkan muatan pada permukaan mineral, memampatkan lapisan listrik ganda, membuat partikel mineral halus dalam bentuk pulp menggumpal, mempercepat pengendapan, mencegah pengental menjadi berlumpur, dan mengurangi kehilangan logam yang tidak perlu. Selain itu, melalui perlakuan pelindian alkali pra-pelindian (pelindian kapur CaO), sesuaikan konsentrasi anion dan kation dalam pulp, perbaiki kondisi reaksi pelindian, hilangkan faktor-faktor yang tidak menguntungkan, dll.

Selama proses produksi, beberapa pabrik sianidasi menambahkan bubuk kapur ke sistem klasifikasi ball mill; beberapa menambahkan susu jeruk nipis atau bubuk jeruk nipis ke kotak pompa pasir pengental sebelum memasuki proses pelindian; beberapa pabrik sianidasi menambahkan satu atau dua tangki pelindian alkali secara terpisah untuk perawatan prapelindian. Umumnya, alkalinitas proses pelindian alkali sebelum sianidasi dikontrol antara 4 ~ 8/10000 (dalam hal CaO).

Selama proses produksi, menambahkan terlalu banyak kapur akan mempercepat kecepatan pengendapan dan konsentrasi bijih, yang tidak kondusif untuk operasi normal (seperti operasi pengental), dan pada saat yang sama, akan menghasilkan CaCO₃ endapan yang menghalangi pipa; di sisi lain, menambahkan jumlah yang tidak mencukupi tidak hanya akan mempengaruhi efek penghilangan obat tetapi juga gagal mencapai tujuan pelindian pra-alkali. Singkatnya, jumlah penambahan yang tidak sesuai tidak kondusif untuk operasi normal sianidasi berikutnya. Oleh karena itu, banyak pabrik sianidasi tidak menambahkan kapur dalam operasi pencucian dan penggantian dalam keadaan khusus.

Peran dan penerapan pencucian dan operasi pencucian

Untuk menjaga stabilitas larutan sianida dan mengurangi hilangnya sianida secara kimiawi, jumlah alkali yang tepat harus ditambahkan ke dalam larutan sianida untuk mempertahankan alkalinitas tertentu (disebut alkali pelindung). Karena sifatnya, kapur biasanya digunakan untuk tujuan ini. Dalam pencucian sianida, proses pencucian karena penambahan kapur, pencucian emas, lingkungan pencucian untuk menciptakan kondisi yang menguntungkan, secara ringkas, perannya adalah sebagai berikut:

(1) untuk mencegah hidrolisis natrium sianida (NaCN), mengurangi konsentrasi HCN dalam larutan, mencegah penguapan gas HCN;

(2) Dalam kondisi tertentu, dapat mencegah konsumsi natrium sianida oleh kotoran. Seperti tembaga, besi, seng, seng, dan sulfida logam lainnya yang larut

(2) Dalam kondisi tertentu, dapat mencegah konsumsi natrium sianida oleh pengotor, seperti konsumsi pelindian tembaga, besi, seng, dan sulfida logam lainnya yang dapat larut, seperti kombinasi ion belerang dan sianogen (CN^–) dalam bubur sulfida;

(3) Menetralkan emisi CO₂ dilarutkan dalam air dan asam yang dihasilkan oleh oksidasi bijih sulfida untuk mencegah natrium sianida terurai oleh asam-asam ini.

(4) Dalam proses pencucian, dapat mempercepat pengendapan partikel bijih, yang bermanfaat bagi operasi pencucian. Dalam proses produksi sianidasi, terutama untuk bijih yang mengandung banyak komponen sulfida, biasanya perlu untuk mengontrol konsentrasi kapur dalam operasi pelindian. Untuk pabrik sianidasi konsentrat emas, kontrol umum dari proses pelindian konsentrasi CaO adalah antara 2 ~ 5 / juta.

Dalam produksi aktual, jumlah kapur harus dikontrol dengan ketat. Ketika jumlah kapur terlalu banyak, mungkin karena efek flokulasi untuk meningkatkan viskositas pulp, sehingga meningkatkan ketahanan difusi pelarut, sehingga kandungan pengotor larutan meningkat sesuai dengan itu, pembentukan film kalsium peroksida pada permukaan partikel emas, menghambat peran emas dan natrium sianida dan oksigen, mengurangi efek pelindian; ketika jumlah kapur tidak cukup, di satu sisi, akan meningkatkan konsumsi natrium sianida, yang mempengaruhi indeks pelindian; di sisi lain, meningkatkan Ketika jumlah kapur tidak cukup, itu akan meningkatkan konsumsi natrium sianida dan mempengaruhi indeks pelindian.

Ada banyak tambang yang tidak memperhatikan pengendalian kapur selama produksi sianidasi, sehingga mengakibatkan kerugian. Sebagai contoh, laju pelindian emas menurun sebesar 5% menjadi 10% karena penambahan kapur yang berlebihan, dan konsumsi natrium sianida meningkat secara eksponensial karena penambahan kapur yang tidak memadai.

Peran dan penerapan penggantian bubuk seng dalam operasi

Dalam proses penggantian seng di pabrik sianida, menjaga alkalinitas (jumlah CaO) dari cairan yang mengandung emas yang diganti, yaitu cairan mulia, juga penting. Konsentrasi kapur yang tepat dapat meningkatkan kejernihan cairan berharga, meningkatkan komposisi ionik cairan berharga, mengubah urutan reaksi penggantian, mempengaruhi kecepatan reaksi penggantian dan konsumsi seng, dan dengan demikian mempengaruhi laju penggantian emas. Dalam operasi penggantian, peran kapur dirangkum dalam aspek-aspek berikut:

(1) meningkatkan kejernihan cairan berharga, meningkatkan kualitas lendir emas. Ini tidak hanya bermanfaat untuk operasi penggantian, tetapi juga bermanfaat untuk operasi peleburan lendir emas berikutnya;

(2) Melalui kontrol pH yang berbeda, hindari pembentukan Zn(OH)₂ dan menutupi permukaan seng untuk mencegah pengendapan emas. Pada saat yang sama, ini dapat menghindari pembentukan hidrogen dalam larutan alkali dan mengurangi konsumsi bubuk seng;

(3) mengubah ion pengotor dan status reaksi serta urutannya dalam proses reaksi penggantian, untuk memperpanjang umur "kabinet emas" pengganti (filter press), meningkatkan laju penggantian, dll.

Secara umum diyakini bahwa ketika konsentrasi CaO rendah, pengotor dalam cairan Anda sebagian besar ada sebagai ion aktif, dan proses penggantian didominasi oleh reaksi kimia. Pada musim suhu tinggi, ion pengotor (seperti Cu²⁺ ion, dll.) menjadi lebih reaktif, reaksi penggantian dipercepat, dan produk memblokir kain saring, sehingga kapasitas pemrosesan "kabinet emas" berkurang, dan waktu hidup berkurang. Ketika konsentrasi CaO tinggi, pengotor dalam cairan berharga terutama ada dalam bentuk senyawa (misalnya hidroksida) dan flokulan (misalnya lumpur silika), dan proses penggantian terutama didasarkan pada perubahan fisik. Dengan kata lain, ketika cairan berharga melewati kain saring dari saringan filter, senyawa dan flokulan membentuk "lapisan tipis" pada permukaan kain saring, yang mengurangi permeabilitas air pada kain saring, yang mengakibatkan penurunan kapasitas pemrosesan saringan filter dan penurunan masa pakai "kabinet emas". Ketika konsentrasi CaO sesuai, kotoran dalam cairan Anda hidup berdampingan dalam bentuk ion dan senyawa aktif. Pada saat ini, proses penggantian adalah perubahan kimia dan fisik hidup berdampingan, ketika perubahan kimia mengikuti hukum urutan aktivitas unsur.

Dalam proses produksi, karena kurangnya perhatian pada kontrol konsentrasi CaO cair yang berharga menyebabkan umur "kabinet emas" berkurang, keduanya meningkatkan biaya, tetapi juga meningkatkan intensitas tenaga kerja pekerja.

Secara umum, untuk pabrik sianidasi pengganti bubuk seng konsentrat emas, dalam kontrol produksi aktual konsentrasi CaO dalam cairan berharga antara 3 ~ 8 / juta, yang dapat memenuhi umur "kabinet emas" pengganti, tetapi juga untuk memastikan konsumsi bubuk seng dan tingkat penggantian emas, untuk memastikan kualitas produk lumpur emas. Dalam proses produksi, jika jumlah kapur terlalu banyak, dalam larutan SiO tersuspensi₂ partikel dan keberadaan Pb (AC) 2 yang berlebihan, akan menghasilkan kalsium silikat koloid dan pengendapan sublead kalsium pada permukaan seng, memperburuk efek pengendapan emas. Sebaliknya, jika jumlah kapur kecil, kekeruhan cairan Anda besar, mempengaruhi kualitas lendir emas, dan pada saat yang sama, karena alkalinitas yang kecil, seng mudah bereaksi untuk menghasilkan hidrogen dan meningkatkan konsumsi bubuk seng. Oleh karena itu, perlu dilakukan penguatan kontrol kapur dalam operasi penggantian bubuk seng.

Peran dan aplikasi kapur dalam penggabungan merkuri

(1) Mempengaruhi efek peleburan merkuri dengan menyesuaikan nilai pH. pH bubur memiliki pengaruh besar pada efek penggabungan merkuri. Dalam media asam, logam dasar yang menempel pada permukaan merkuri yang permukaannya bersih, dapat mempromosikan merkuri ke keterbasahan emas, tetapi dalam media asam, tidak dapat membuat kohesi bubur, tetapi karena pencemaran bubur partikel emas dan menghalangi merkuri ke keterbasahan emas. Oleh karena itu, kapur biasanya digunakan untuk meningkatkan nilai pH bubur, sehingga bubur menyatu dan mengkonsumsi faktor-faktor yang tidak menguntungkan yang mencegah merkuri membasahi emas karena kontaminasi bubur partikel emas. Biasanya, pH = 8. 0 ~ 8.5 cocok untuk operasi penggabungan merkuri.

(2) menghambat aktivitas sulfida dalam bubur, untuk mencegah lempeng merkuri "sakit". Dalam operasi penggabungan merkuri eksternal, terkadang belerang atau sulfida dan merkuri dapat membuat penghancuran merkuri, bintik-bintik hitam pada lempeng merkuri, sehingga lempeng merkuri kehilangan kemampuan untuk menangkap emas, fenomena ini sangat serius ketika bijih mengandung arsenik sulfida, antimon sulfida, dan bismut sulfida. Setelah fenomena ini, produksi dapat diatasi dengan meningkatkan jumlah kapur, meningkatkan nilai pH pulp, dan menghambat aktivitas sulfida.

(3) Mencegah sulfida logam menempel pada pelat merkuri, memperburuk operasi penggabungan merkuri. Ketika berhadapan dengan bijih yang mengandung sulfida polimetalik emas, akan sering terjadi sulfida logam yang menempel pada pelat merkuri, memperburuk fenomena proses penggabungan merkuri, untuk menghilangkan fenomena ini, produksi sering digunakan untuk meningkatkan jumlah kapur, terkadang nilai pH harus mencapai 12 atau lebih untuk dipecahkan.

(4) Penghapusan operasi penggabungan internal pasta merkuri magnetik. Amalgamasi merkuri dalam media non-alkali, terkadang menghasilkan pasta merkuri magnetik, sehingga mineral besi bercampur ke dalam pasta merkuri, sehingga amalgamasi merkuri sebagian besar dilakukan dalam media alkali. Umumnya, kapur digunakan untuk mengatur alkalinitas bubur, yang jumlahnya 2% hingga 4% dari volume muatan.

Aplikasi lain

Karena kapur menyerap air untuk menghasilkan kapur mati Ca(OH) ₂dengan efek basa yang kuat, kapur di pabrik pengolahan emas dan aplikasi berikut:

(1) Sebagai penyerap gas HCN dalam pengolahan pengasaman limbah sianida dan metode pemulihan untuk menggantikan natrium hidroksida (NaOH). Namun penggunaannya memiliki keterbatasan yang besar, tidak ada preseden untuk penggunaan domestik. Dilaporkan bahwa pabrik pengolahan Flin Flon di Kanada menggunakan susu jeruk nipis, yang dikabutkan dengan alat khusus, sehingga gas HCN bereaksi dengan penyerap Ca(OH)₂ untuk menghasilkan kalsium sianida untuk digunakan kembali.

(2) Menetralkan keasaman lumpur tailing atau efluen untuk mencegah korosi pada peralatan dan perpipaan, dll.