难处理金矿超声强化浸出过程的基础研究课件

难处难处理金理金矿矿超声超声强强化浸出化浸出过过程的程的基基础础研究研究难处理金矿超声强化浸出过程的 基础研究1超声波超声波人人们们根根据据意意大大利利 科科学学家家斯斯帕帕拉拉捷捷的的实实 验验，发现发现了超声波了超声波101102103104105106107f/Hz声声波波中中振振动动频频率率大大于于20000Hz（人人耳耳听听觉觉的的一一般般上上限限）以以上上 的的为为超超声声波波（机机械械波波）。超超声声波波最最大大的的特特点点是是可可以以以以振振动动的的 方方式式传传递递能能量量而不而不影影响响人人类类的的听听觉觉。语语言言声波声波 音音乐乐次声次声 波波微波微波0.2510-620106探探测测20Hz20kHz超声波超声波20kHz2超声波人们根据意大利 科学家斯帕拉捷的实 验，发现了超声波12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，频频率率为为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，所以传传播直播直进进性好，具有很性好，具有很强强的的 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穿透力强强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。在在不不透透明明的的固固体体中中，超超声声波波 能能够够穿透几十米的厚度穿透几十米的厚度。所以超声波在固体和液体中应用较广。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3机械机械效效应应强强烈烈搅动搅动液体液体降低降低扩扩散阻力散阻力加速加速传质传质、传热传热空化空化效效应应气 泡 湮 灭空化空化阈值阈值前（物理作用）前（物理作用）空化空化阈值阈值后（物理、化学作用）后（物理、化学作用）超超声声波波为为在在常常规规条条件件下下难难以以实实现现或或不不可可能能实实现现的的反反应应提提供供了了一一种种新新的的、非非常常特特殊殊的的环环境境，开开启启了了新新的的反反应应通通道道；可可在在一一定定程程度度上上减减弱弱强强酸酸、强强碱碱、高高温温、高高压压等等极极端端操操作作条条件件，提提高高金金属属回回收收率率，尤尤其其是是在在难难处处理理矿矿物物的的综综合合利用中利用中显显示出了极大示出了极大优优势势。H2O2高温高温高高压压强强射流射流H2OH HO4HOHO 超声波技超声波技术术在冶金在冶金领领域的域的应应用用机械强烈搅动液体 降低扩散阻力 加速传质、传热空化气 泡 湮4超声波技超声波技术术在冶金在冶金领领域的域的应应用用超声波探超声波探伤伤-无损探伤超声波超声波测测液液位位-冶金烧结系统中料位的测量超声波凝超声波凝固固细细晶技晶技术术-改善合 金或钢液的性质浸出浸出过过程程-课题组开展了草酸强化氧化锌粉的浸出研究水水处处理理实现冶金过程的高效、节能、环保超声波在冶金超声波在冶金领领域域应应用及研究用及研究现现状状5超声波技术在冶金领域的应用超声波探伤-无损探伤实现冶金过5近年来，随着大型功近年来，随着大型功率率超声波装超声波装备备的出的出现现，研究表明：，研究表明：超声超声波波可有效地可有效地强强化冶金的多个化冶金的多个过过程，但是其作用机理目前尚未完程，但是其作用机理目前尚未完全全明确；明确；在使用在使用过过程中，冶金程中，冶金强强酸与酸与强强碱碱环环境与空化效境与空化效应应的的联联合作用，合作用，导导致腐致腐蚀现蚀现象象严严重，需要重，需要进进一步探索装一步探索装备备的技的技术术原理；原理；研研究究超声波超声波强强化冶金反化冶金反应应机理，形成机理，形成新新技技术术，加快，加快产业产业化化进进程。程。缺乏缺乏超声波超声波强强化作用机理化作用机理功率超声装功率超声装备备技技术术原理原理超声超声强强化冶金反化冶金反应应机制机制瓶瓶颈颈6超声波技超声波技术术在冶金在冶金领领域的域的应应用用近年来，随着大型功率超声波装备的出现，研究表明：缺乏超声波强6超声超声设备设备开开发发超声波超声波 小小试设备试设备超声波超声波 中中试设备试设备7超声设备开发超声波 小试设备超声波 中试设备77建立建立超声超声空空化化阈值阈值 的的检检测测方法方法求空化求空化率率对对声声强强一一级导级导数极数极值值输输出信出信号号-声声频谱测频谱测量量羟羟基自基自由基由基检测检测可可见见光光分光光度法分光光度法OH MBMB-OH8超声空化超声空化阈值检测阈值检测建立超声空化阈值 的检测方法求空化率对声强一级导数极值输出信89空化效空化效应应的影像的影像记录记录与直与直观观分析分析高速拍高速拍摄摄、PIV软软件分析件分析气泡生成气泡生成气泡气泡长长大大气泡湮气泡湮灭灭空化空化过过程程观测观测9空化效应的影像记录与直观 分析高速拍摄、PIV 软件分析9因此因此针对难处针对难处理金理金矿矿开开展展新工新工艺艺研究研究，可有可有效效缓缓解解当当前企前企业业压压力，力，对对云南乃至全国黄金行云南乃至全国黄金行业业的健的健康康发发展展具具有重有重要要的的实实际际意意义义。云南云南难处难处理金理金矿矿利用利用现现状状氰氰化化 浸出浸出炭吸附炭吸附解吸解吸电积电积精精练练熔熔炼炼1 12 23 34 45 56 6原原矿矿精精矿矿金金锭锭难处难处理金理金矿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支付高额额的运的运输输成本成本原有以易原有以易处处理金理金矿为矿为原原料料的提的提金金系系统统关关停停承担着巨承担着巨额额的固定的固定资产资产折折旧和旧和日日常常维维护护成本成本目前成熟的目前成熟的预预氧化工氧化工艺艺因因环环保、高原、成本等原因无法保、高原、成本等原因无法处处理。理。易易处处理金理金矿矿提金原提金原则则流程流程10因此针对难处理金矿开展新工艺研究，可有效缓解当前企业压力，云10云南云南难处难处理金理金矿矿的特性的特性云南省典型云南省典型难处难处理金理金矿矿元素分析元素分析（%）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黄黄铁矿铁矿等等对对金金的包裹的包裹难题难题含碳基含碳基质质的的劫金劫金难题难题二次包裹二次包裹难题难题难处难处理原因理原因云南省云南省（硫化硫化矿矿包裹浸包裹浸染染型碳型碳质质金金矿矿）黄黄铁矿铁矿和砷黄和砷黄铁矿铁矿包裹包裹、碳含碳含量量高、高、金金颗颗粒粒粒粒度度细细11云南难处理金矿的特性云南省典型难处理金矿元素分析（%）元素A1112难处难处理金理金矿矿的超声的超声强强化化预预氧氧化化-氰氰化浸出化浸出12难处理金矿的超声强化预氧化-氰化浸出1213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无超声无超声预处预处理和超声理和超声强强化化浸出浸出时时浸出浸出率率仅仅为为5.37%仅仅有超声有超声预处预处理理时时浸出浸出率率为为64.93%即采用即采用超声超声预处预处理理和和超超声声浸出浸出的的浸出浸出率率为为81.79%难处难处理金理金矿矿的超声的超声强强化化预预氧氧化化-氰氰化浸出化浸出13氢氧化钠超声预处理时间超声浸出时间常规浸出时间浸出率0013矿样矿样中的中的FeS和和(SiO2)x与与氢氢氧氧化化钠钠发发生了生了反反应应14不同不同浓浓度度氢氢氧化氧化钠钠条件条件下下经经超超声声波波处处理理3小小时时后后矿样矿样XRD难处难处理金理金矿矿的超声的超声强强化化预预氧氧化化-氰氰化浸出化浸出矿样中的FeS和(SiO2)x与氢氧化钠发生了反应14不同浓NaOH浓浓度度为为15%时时超超声声时时间间处处理理对对样样品品形貌的影响形貌的影响15金金矿颗矿颗粒大小随超声粒大小随超声时间时间增增加加而而变变小小难处难处理金理金矿矿的超声的超声强强化化预预氧氧化化-氰氰化浸出化浸出NaOH浓度为 15%时超声时 间处理对样品 形貌的影响15超声波功率超声波功率对对金浸出的影金浸出的影响响超声波超声波频频率率对对金浸出的影响金浸出的影响随超声波随超声波强强度增加金浸度增加金浸出出率先率先增增大后大后减减小小超声波超声波频频率增加的影响率增加的影响较较小小16难处难处理金理金矿矿的超声的超声强强化化预预氧氧化化-氰氰化浸出化浸出超声波功率对金浸出的影响超声波频率对金浸出的影响16难处理超声波超声波强强化金化金矿矿的的NaClO浸出浸出碱性条件下碱性条件下NaClO是有效的浸出是有效的浸出剂剂金的浸出率金的浸出率为为64.55%；在相同的条件下在相同的条件下进进行常行常规规浸浸出出6h，金的浸出率金的浸出率仅仅为为35.8%17超声波强化金矿的NaClO浸出碱性条件下NaClO是有效的浸正正交交试试验验表表明明超超 声声功功率率是是决决定定浸浸 出率的关出率的关键键因素因素18各因素各因素对对浸出率的浸出率的贡贡献献超声波超声波强强化金化金矿矿的的NaClO浸出浸出正交试验表明超 声功率是决定浸 出率的关键因素18各因素对浸浸出前后金浸出前后金矿矿的的XRD19超超声声波波强强化化浸浸 出出2h2h，SiOSiO2 2物物 相的峰相的峰值值增加增加超声波超声波强强化金化金矿矿的的NaClO浸出浸出浸出前后金矿的XRD19超声波强化浸 出2h，SiO2物 相20超声超声强强化化浸浸出出时时，矿矿物物表表面面出出现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，比表面比表面积积提提高高2.4倍。倍。增大液固接触界面，提增大液固接触界面，提高高反反应应速速率率常常规规浸出浸出6h原原矿矿超声超声强强化浸出化浸出2h超声波超声波强强化金化金矿矿的的NaClO浸出浸出20超声强化浸出时，矿物表面出现裂缝和孔隙，暴露出了新的表面2021超声超声强强化浸出黄金能取得化浸出黄金能取得较较好效果好效果超声技超声技术显术显著著缩缩短了短了预预氧化和浸出氧化和浸出时间时间超声破坏超声破坏矿矿料料钝钝化的复盖化的复盖层层,加速固液介面的流加速固液介面的流动动和交和交换换超声可提高超声可提高现现有易有易处处理理矿矿的的处处理能力；理能力；简单简单改造改造后后，依托依托现现有流有流程程，直接，直接处处理理难处难处理理矿矿，应应用前景广用前景广阔阔结结 语语21超声强化浸出黄金能取得较好效果结 语21谢谢 谢谢 各各 位位 ！谢 谢 各 位！22