自然金系统 单体自然金的分离

2018-07-09 - 自然金

    金在地壳中的平均含量为5×10-7%。自然界中金主要以自然金状态存在(包括含不等量银金矿,有时还含有Pt、Pd、Rh、Bi、Hg、Cu、Pb或Fe等元素),其次是极少量的碲化物、硒化物和金的有机物化合物(只存在于极少数矿床中)等。

    金呈胶体颗粒状存在于分散介质中,其分散介质可以是固体(常见的是硫化物),也可以是液体(海水)。有的胶体分散金呈胶体吸附状态,吸附在铁、锰、粘土等矿物表面。金还可以原子或离子形式存在于其他矿物中构成固常溶体,或以络阴离子形式吸附在其他矿物表面。

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    由于自然界中金多以自然金状态产出,因此对矿石中金的赋存状态分析不同于其他元素的化学物相分析,很少分析金的各种化合物的含量,而着重分析金在各种(类)矿物中的配分。金矿石类型复杂,矿物组成各异,因此在研究矿石中金的赋存状态时,除了要求所采用的溶剂有较高的选择性外,还应该根据矿石类型以及有关金的科研生产的要求,拟定相应的分析项目。

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一般对于矿石中金的赋存状态分析主要是在特定粒度下,测公平以下几种金的含量,即单体自然金,与矿物或脉石连生的金和被各种(类)矿物或脉石包裹的金(如硫化成套设备矿物、硅酸盐矿物及氧化铁等矿物中金,个别试样还需要对碲金矿或有机金的含量进行测定。

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本章主要介绍矿石中金的赋存状态分析。

    金与汞能生成固溶体和化合物(Au2Hg3),故可用汞分离试样中的单体自然金。用金属汞捕集单体自然金的方法称混汞法,其优点在分离过程中没有旨进任何酸、碱或盐,可避免其他矿物在混汞过程中的溶解,分离效果比较好。用混汞法分离单晶体自然金的影响因素有以下几个方面:

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    (1)试样的粒度。粗颗粒的自然金混汞效果较好,颗粒过细,易漂浮液面,不易与汞接触形成汞膏。一般金的分析试样粒度均小于或等于0.074mm,如粒径为0.050-0.074mm的,混出率为95%;粒径小于0.040mm的,混出率降至84%。因此制备试样时应尽量避免过粉碎。

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    (2)金粒度表面形状。片状金呈薄壳状,易漂浮液面,混汞较难;金粒表面过于粗糙容易混入杂质,影响混汞效果;圆球状金最易沉在瓶底,与汞接触机会多,混汞效果好;金粒度表面有氧化铁或其他组分的薄膜覆盖对混汞不利。

    (3)伴生矿物的影响。试样中的硫化物容易使汞污染,并使金与汞的混溶能力降低。同时,大量硫化物的存在,还能使汞分成为微细的小颗粒(汞粉化),这种被粉化的汞珠携带着金,很容易在分出汞膏时随矿浆流失。

因此,人析含硫稳定性物高的试样,如分析硫化精矿时,分出汞膏要特别仔细。于含有粉化汞的试样中加入适量的Na2SO3,将导致汞粉化的硫溶解,使汞膏的分离易于进行。矿泥多的试样粘性大,阻碍金粒与汞接触的机会,但经长时间的振荡,稍加大混汞时的用水量,并不影响混汞效果。

    (4)机械振荡。振荡能增加汞珠与自然金的接触机会,还能使金与汞反平衡破坏。金粒与汞珠接触扣形成的Au-Hg固溶体在Hg无法再与其他金粒作用,而振荡可使Au的饱和层破坏,并不断出现新鲜表面,混汞效果更好。

    (5)混汞时间。混汞时间与金粒大小及其表面洁净程度有关。表面洁净的金粒(粒径大于0.03mm),混汞时间为2h,金粒可完全被汞混溶。通常试亲中金粒粗细不一,其表面也不完全洁净,因此一般需3h或更多的时间。

    (6)汞的用量。增加汞的用量呆增加金粒与汞接触的机会,但汞过多,对以扣金的定量测公平及汞废液的处理均造成麻烦,一般称样20-40g时,使用5g汞足够了。

    (7)水的用量。混汞时加水必须适量,对于矿泥多,粘性大的试样,需适当增大水量,否则混汞效果不好。但用水量过多,混汞系统体积相应增大,减少了汞与金粒接触机会,也影响混汞效果。一般用水量为50-100mL较为适宜。

    (8)连生金在混汞时的行,矿物或脉石中连生的金粒,视连生体手形状不同,混汞时的行为也不一样。一般说来,在一粒连生体中,如果金粒表面比率较大且呈凸状,则金粒表面反复与汞珠磁撞,也有部分可能形成汞膏被水冲刷进入汞膏中。

    综上所述,用混汞法分离单体自然金时,少量特细的金粒较难完全混出,而少部分连生体金则可能混入汞膏中,因此这部分金可算为“可混汞金”。

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