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贵州汞矿| 选矿与加工了解

时间:2019-07-25[ ]视力保护色:
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汞矿石较其他有色金属矿石易选、易冶,工艺流程简单,特别是单汞矿石。因而汞矿石通常是在矿山就地进行处理,常在坑口或其附近建成采-冶或采-选-冶联合企业,但一般规模不大,服务年限较短。高品位的汞矿石破碎后可直接冶炼,低品位矿石要经过选矿富集后,再冶炼。

1.汞矿选矿方法

有手选、重选和浮选,其中以浮选应用广泛也最有效。我国大多数汞矿山企业均建有汞矿选厂,且多以重-浮联合工艺为特点,用摇床回收部分药用朱砂。90年代,全国已形成汞选矿厂处理矿石能力42万t/a,规模大的为贵州汞矿选厂,日处理量为500t。我国汞矿选厂处理的矿石品位较低,如1996年全国平均入选原矿汞品位0.18%,精矿品位通常低于30%,选矿回收率在90%~97%

2.金属汞的生产

汞冶炼有火法和湿法两种。火法炼汞是在不太高的温度下(450~800℃),将汞矿石或精矿进行焙烧,直接将汞还原呈气态分离出来,而后冷凝成液态汞。火法炼汞工序较简单,技术经济指标较高,为国内外传统的炼汞方法。常用的焙烧设备有回转窑、多膛炉、液态化焙烧和机械蒸馏炉等。湿法炼汞是用硫化钠或次氯酸盐溶液浸出汞精矿,浸出液净化后用电解或置换等方法获得金属汞。湿法能减少汞的污染,但流程复杂,技术经济指标不如火法,因而未被广泛应用。美国还研究出一种从辰砂矿石中提取汞的电氧化法,汞的回收率为90%~99%,但未见有生产报道。

我国炼汞目前多采用浮选精矿-蒸馏炉工艺。贵州汞矿还建有双层单稀相流态化焙烧炉,用来处理含汞0.1%以下的低品位粉碎矿。有些地区的小矿仍使用老式高炉处理原矿,对环境污染严重。

从开采矿石提炼出来的汞金属,称为原生汞,纯度通常大于99.9%,且具有纯净而明亮的外观,在工业上有许多用途。某些特殊用途,如电子技术方面要求汞的纯度在99.9999%以上,称为高纯汞。它是将精汞在真空或充满惰性气体的气氛下进行蒸馏或电解而制取的。我国汞矿山生产的精汞,一般含汞在99.99%以上。贵州汞矿、务川汞矿和铜仁汞矿还可生产出高纯汞。

3.汞化合物的生产

汞的化合物很多,但具有工业意义的只有汞的硫化物、氧化物和氯化物等3种:

(1)硫化汞在所有汞的化合物中,硫化汞是最重要的一种。从矿山开采出来送往冶炼的汞矿石,几乎都以这种形态存在,是炼汞的主要矿物原料。天然硫化汞又称朱砂或辰砂。HgS有多种同分异构体,最重要的是α-HgS和σ-HgS。σ-HgS为红色粉末,通常称之为朱砂。当硫化氢或各种碱金属硫化物加到含汞的酸性溶液中,沉淀出来的HgS常常是黑色粉末,即α-HgS。朱砂是一种贵重的中药,还可作工业原料及其他特殊用途。朱砂是我国汞业生产中传统产品之一,其生产方法有3种。一种是从汞矿床中开采出来的含HgS品位较高、有明显朱砂结晶体的矿石,经粉碎用重选方法将朱砂与脉石分离,再经强磁选除去铁屑后,经水飞(为一操作过程,即用水飞洒在朱砂上进行洗涤)、烘干而成。朱砂实收率一般为30%~35%。我国汞矿山大多采用此法生产朱砂。另外两种方法则采用人工合成法和湿法(即化学沉淀法)也可制取朱砂,但前者汞毒污染严重,后者也未在工业生产中得到广泛采用。

(2)氧化汞氧化汞常为鲜红色或橙黄色粉末,工业生产中亦有红色和黄色氧化汞之分。红色氧化汞广泛用于各种标准汞电池中作电池去极剂,黄(红)色氧化汞还用于分析试剂、防腐、防霉和制药工业。工业上生产氧化汞主要有3种方法。一是用硫化汞精矿悬浮电解法生产氧化汞,即将汞精矿在食盐水溶液中悬浮电解,得到Na2HgCl4溶液,净化后加入氢氧化钠溶液,即制得红色或黄色氧化汞。二是用盐酸溶解金属汞制成氯化汞,再与碱溶液作用,或直接将氯化汞溶于水中,与氢氧化钠作用,即得红色或黄色氧化汞。三是把金属汞溶解于硝酸生成Hg(NO3)2,再加热分解制取红色氧化汞或加氢氧化钠溶液生成黄色氧化汞。

我国贵州汞矿和铜仁汞矿均建有生产车间采用上述方法生产氧化汞。

(3)氯化汞及其延伸产品的生产氯化汞(HgCl2)又称升汞,白色斜方菱形针状结晶,或为白色结晶粉末,剧毒,致死量为0.2~0.4g。分析纯和化学纯的氯化汞含量分别不少于99.5%和99%,灼烧残渣分别为0.02%和0.04%。HgCl2主要用作化工触媒,也用于锌锰电池、医药、分析试剂,防腐和制取其他汞盐等。工业生产中是采气相合成法,即将金属加热至沸点以上(360℃)与过量先经预热的氯气在石英反应器中进行气相合成而制得。贵州汞矿、铜仁汞矿和新晃汞矿已建有相应的生产车间。氯化汞大量用于塑料行业,是以氯化汞触媒的形式,在乙炔法生产聚氯乙烯时,作为氯乙烯合成工序的催化剂。

4.汞齐合金的生产

汞齐是汞与其他金属所组成的一种合金的总称,其中钛汞齐和锌汞齐是工业生产中价值较高的两种汞齐合金产品。钛汞齐主要作为汞释放器代替液态汞用于汞灯及荧光灯的生产。在工业生产中采用“分段温控合成法”来制取Ti3Hg,贵州汞矿已建有年产1~2t钛汞齐的生产车间。锌汞齐主要用于碱性高能电池、锌银扣式电池和锌空气电池的生产中,作电池负极活性材料。锌汞齐化的方法很多,有湿法和干法两种。湿法是指在液相中进行的汞齐化过程,有电解法、盐酸氯化汞法、醋酸法和碱法等。干法是基于气态汞与固态锌粉表面形成汞齐,进而不断渗透完成汞齐化过程。该法因产品质量好、操作简便,易于工业化、污染少。

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