鉑族金屬常用的選礦方法及選礦設(shè)備有哪幾種?鉑,又稱白金,周期表中第Ⅷ族鉑元素,錫白色金屬,原子序數(shù)為78,相對(duì)原子質(zhì)量為195.09,密度為21.45g/cm,熔點(diǎn)為1769℃,沸點(diǎn)為3800℃。純鉑具有良好的高溫抗氧化性和化學(xué)穩(wěn)定性,易加工成形。鉑化合物用做化工、制藥、煉油、汽車尾氣凈化等領(lǐng)域的催化劑含有鐵、銥、鈀等雜質(zhì)的鉑礦物,呈銀白色或暗灰色,屬于等軸晶系,是不規(guī)則的粒狀或鱗片狀集合體,密度為13.35~19g/cm,富有延展性。化學(xué)組成:Pt晶體屬等軸晶系的一種自然元素礦物。又名白金,但中國(guó)古籍中所謂的白金,系指銀,并非鉑。除Pt外,自然鉑經(jīng)常含鐵,達(dá)9~11%時(shí)稱為粗鉑礦;更高時(shí)稱為鐵鉑礦,高可達(dá)28%。還常含鎳、金、銅、鈀、銥和銠等,鈀高含量可達(dá)21.8~30.0%,銥27.79~29.0
目前就鉑族金屬的提取而言,工業(yè)上采用的主要是重選、浮選和它們的聯(lián)合工藝,其中應(yīng)用多的是浮選。
(1)重選 鉑族金屬礦物密度都在7克/立方厘米以上,特別是自然金屬和金屬互化物都超過(guò)10克/立方厘米,常見(jiàn)的自然鉑、粗鉑礦、鋨銥礦還高達(dá)15~22克/立方厘米,不僅遠(yuǎn)高于常見(jiàn)的脈石(一般密度為2.5~2.75克/立方厘米,少數(shù)可達(dá)4.3克/立方厘米),且高于常見(jiàn)的賤金屬礦物(一般密度為3.6~5.5克/立方厘米,僅個(gè)別礦物如方鉛礦為7.2~7.6克/立方厘米,但在鉑礦石中很少見(jiàn))。因此,只要粒度較大(一般指大于0.04毫米),能夠單體解離就可以用重選方法加以富集。一般用于處理砂鉑礦和原礦中鉑族金屬粒度較大的鉑族金屬。對(duì)于一些鉑礦石,往往還輔以混汞或磁選工藝以提高精礦品位和回收率。
(2)浮選 鉑族礦物多具有疏水性而可附著在氣泡上,且現(xiàn)在開(kāi)采的大多數(shù)資源中,細(xì)粒鉑族礦物通常都是銅、鎳硫礦礦物共生,因此浮選已成為當(dāng)今含鉑族礦物重要,也是應(yīng)用廣泛的選礦手段。但因鉑族礦物密度大,當(dāng)粒度較大時(shí),則輔以重選方法,即用重、浮聯(lián)合工藝才能更有效地全面回收。浮選目前主要用于處理硫化銅礦,使鉑族礦物和銅、鎳硫化物一并回收。鉑族金屬礦物的選別效果與磨礦細(xì)度、介質(zhì)酸度、藥劑種類及用量、工序安排等多種因素有關(guān)。通常都需要針對(duì)不同礦石的特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以確定合理工藝流程和技術(shù)條件。
(3)重、浮聯(lián)合流程 對(duì)于鉑族礦物粒度較大的礦石,采用重選和浮選聯(lián)合法,可充分利用二者的優(yōu)點(diǎn),獲得較好的效果。南非呂斯騰堡鉑礦公司早在20世紀(jì)30年代就用重-浮聯(lián)合法處理含鉑的氧化及硫化礦石,60年代所屬的瓦特威爾選廠在浮選后,用絨面溜槽重選,獲得“呂斯騰堡鉑礦物”(含鉑30%~35%,鈀4%~6%,金2%~3%,釕0.5%)和混合浮選精礦(含鉑族金屬110~150克/立方厘米,比例為:鉑63%,鈀24%,釕5.3%,銠3.9%,鋨3.0%,銥0.9%),鉑鈀的總回收率約90%。
鉑族元素易與各種過(guò)渡族金屬形成合金或金屬間化合物,且具有親硫不親氧的性質(zhì)(但其中的鋨、釕易于氧化揮發(fā)),因而可以經(jīng)高溫化學(xué)反應(yīng),使富集著鉑族金屬的產(chǎn)品與其他物質(zhì)分離。其中常用的方法有熔煉和揮發(fā)。
(1)鉑族金屬捕劑 主要有鉛捕劑、鐵鎳銅捕劑、硫捕劑、錫、鋁和其他金屬作捕劑。
(2)造锍熔煉及吹煉。
(3)揮發(fā)(氣化)富集鉑族金屬中的鋨、釕易于揮發(fā),幾乎全部鉑族金屬都能生成易揮發(fā)的氯化物。根據(jù)此特征可以從礦石或冶金中間產(chǎn)品中富集或回收鉑族金屬。相反,也可以使其他金屬化合物揮發(fā),讓鉑族金屬留在不揮發(fā)物料中得到富集。常見(jiàn)的方法有:鋨、釕氧化揮發(fā)、氯化揮發(fā)和羰基法除鎳。
(4)熱濾及減壓蒸餾脫硫。
富集:重選是富集鉑礦物的主要的方法。鉑礦的相對(duì)密度較大,使用溜槽、跳汰機(jī)、搖床及風(fēng)力選礦設(shè)備都可有效地富集。天然鉑和天然金一樣,表面濕潤(rùn)性小,用黃藥作捕收劑浮選。富集后得到精礦。
金屬礦物料加工
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