PHƯƠNG PHÁP NUNG LUYỆN VÀNG
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀNG VÀ BẠC TRONG QUẶNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NUNG LUYỆN (trong phòng phân tích)
Vàng và bạc là những kim loại quý hiếm đã được phát hiện rất sớm khoảng 2600-1950 năm trước công nguyên người ta đã tìm thấy mỏ vàng ở Troi II và Capadoxi thuộc Anh. Đến thế kỷ 25 trước công nguyên ở các nước Tiểu Á đã tinh luyện được bạc rất nguyên chất ngay sau khi tìm ra cách tinh luyện chì từ quặng galenit (PbS), điều đó cho phép khẳng định rằng “Sơ khai của phương pháp nung luyện vàng bạc đã được phát minh vào khoảng thế kỳ 250-200 trước công nguyên và trải qua bao nhiêu giai đoạn cho đến ngày nay phương pháp nung luyện vàng bạc đã được hoàn thiện.
Phương pháp nung luyện vàng bạc dựa vào tính chất khi các khoáng vật được nung chảy với một hỗn hợp chất gây chảy ở nhiệt độ cao (900-10000C) sẽ hình thành một hợp chất nóng chảy ít nhất là ở hai pha:
Một pha là hỗn hợp dung dịch xỉ borăc – silicat kim loại và một pha là khí lỏng có khối lượng nhất định. Độ hòa tan của các kim loại quý (Au, Ag) trong kim loại Chì (Pb) nóng chảy cộng với sự khác nhau lớn về tỷ trọng giữa Chì và xỉ, cho phép tách các kim loại quý ra khỏi xỉ dưới dạng một hợp chất với Chì-vàng-bạc. Sau đó loại bỏ Chì nhờ oxi hóa thành oxit chì (PbO) trong một cái chén tinh luyện ở nhiệt độ 850-9000C. Còn lại trên đáy chén cùng với các hạt vàng và bạc còn có Platin, Osmi, Paladi, Iridi mà trong mẫu có thể có.
29 trang |
Chia sẻ: hoang10 | Lượt xem: 2034 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Phương pháp nung luyện vàng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
PHƯƠNG PHÁP NUNG LUYỆN VÀNG
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀNG VÀ BẠC TRONG QUẶNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NUNG LUYỆN (trong phòng phân tích)
Vàng và bạc là những kim loại quý hiếm đã được phát hiện rất sớm khoảng 2600-1950 năm trước công nguyên người ta đã tìm thấy mỏ vàng ở Troi II và Capadoxi thuộc Anh. Đến thế kỷ 25 trước công nguyên ở các nước Tiểu Á đã tinh luyện được bạc rất nguyên chất ngay sau khi tìm ra cách tinh luyện chì từ quặng galenit (PbS), điều đó cho phép khẳng định rằng “Sơ khai của phương pháp nung luyện vàng bạc đã được phát minh vào khoảng thế kỳ 250-200 trước công nguyên và trải qua bao nhiêu giai đoạn cho đến ngày nay phương pháp nung luyện vàng bạc đã được hoàn thiện.
Phương pháp nung luyện vàng bạc dựa vào tính chất khi các khoáng vật được nung chảy với một hỗn hợp chất gây chảy ở nhiệt độ cao (900-10000C) sẽ hình thành một hợp chất nóng chảy ít nhất là ở hai pha:
Một pha là hỗn hợp dung dịch xỉ borăc – silicat kim loại và một pha là khí lỏng có khối lượng nhất định. Độ hòa tan của các kim loại quý (Au, Ag) trong kim loại Chì (Pb) nóng chảy cộng với sự khác nhau lớn về tỷ trọng giữa Chì và xỉ, cho phép tách các kim loại quý ra khỏi xỉ dưới dạng một hợp chất với Chì-vàng-bạc. Sau đó loại bỏ Chì nhờ oxi hóa thành oxit chì (PbO) trong một cái chén tinh luyện ở nhiệt độ 850-9000C. Còn lại trên đáy chén cùng với các hạt vàng và bạc còn có Platin, Osmi, Paladi, Iridi mà trong mẫu có thể có.
Cuối cùng tách bạc ra khỏi vàng bằng axit nitơric loãng (HNO3) tạo thành AgNO3 sau đó cho Zn vào dung dịch tạo thành phản ứng:
AgNO3 + Zn = Zn(NO3)2 + Ag thu lại Ag.
Các chất gây chảy trong phương pháp nung luyện thường là:
1- Natricarbonat (Na2CO3): Là một chất gây chảy bazơ mạnh và phản ứng nhạy với các khoáng vật sufua để tạo thành các sunfit và sunfat kiềm trong quá trình nung chảy. Natricarbonat có thể được coi là chất khử lưu huỳnh và oxy hóa, nóng chảy ở nhiệt độ 8520C. Khi nung tới 9500C nó bị phân tích một lượng nhỏ tạo ra một lượng nhỏ CO2 và giải phóng 0,4% kiềm tự do. Cả kiềm tự do và Natricarbonat còn lại đều phản ứng với SiO2 tạo thành silicat kiềm đóng vai trò một chất xỉ.
2- Chì oxit (PbO): Cũng là chất gây chảy bazơ mạnh, đóng vai trò như một chất oxy hóa và chất khử lưu huỳnh. Nóng chảy ở nhiệt độ 8830C và khi bị khử sẽ giải phóng một lượng chì kim loại cần thiết ở trạng thái nóng chảy để hòa tan các kim loại quý Au, Ag và tạo thành hợp kim với chúng. PbO có một ái lực mạnh với SiO2 trong mẫu quặng (đặc biệt là mẫu đơn khoáng) không đủ SiO2 thì PbO sẽ ăn mòn thành cốc và để lâu sẽ thủng cốc (có thể thay thế PbO bằng quặng Galen (PbS).
3- Dioxitsilic (SiO2): Là một chất phản ứng axit mạnh kết hợp với các oxit kim loại để tạo thành các silicat là cơ sở của hầu hết các chất xỉ. Nó được cho thêm vào hỗn hợp chất gây chảy khi mẫu quặng thiếu SiO2 để làm cho kim loại tạo xỉ dễ chảy hơn và làm cho thành cốc tránh khỏi bị PbO ăn mòn phá hủy. Nếu cho dư từ 5 đến 10gr SiO2 mẫu nung luyện hầu như phải làm lại. Tiện lợi hơn là sử dụng bột kính XNa2O.CaO.2SiO2 thay cho SiO2 vì với lượng dư như vậy của chất này cũng không ảnh hưởng đến quá trình nung chảy mẫu, dù rằng không biết chính xác tính axit của nó.
4- Natritetraborat khan (NaB4O7). Thường gọi là Boraăc hay Hàn the. Là một chất rất nhớt khi nung chảy. Ở nhiệt độ nóng đỏ nó trở thành một chất lỏng và là chất gây chảy axit mạnh hòa tan và làm nóng chảy hầu hết các oxit kim loại, cả oxit axit và oxit bazơ để tạo xỉ tetraborac kim loại ở nhiệt độ thấp và hạ bớt điểm nóng chảy của tất cả các xỉ. Vì vậy nó thường được sử dụng rộng rãi trong phương pháp nung luyện Au.
5- Canxiflorua (CaF2) hay còn gọi là Fluorit: Là một chất khử thêm vào nung luyện khi mẫu quặng có chứa khoáng vật cromit và các khoáng vật chứa nhôm với hàm lượng >1%. Nó làm tăng nhanh độ lỏng của hầu hết các chất gây chảy.
6- Kalinitrat KNO3 Là một chất oxi hóa mạnh. Nóng chảy ở nhiệt độ 3390C, khi nhiệt độ cao hơn KNO3 bị phân hủy để loại bỏ oxi mà oxi hóa các sunfua thành sunfat và rất nhiều kim loại. Tuy nhiên phải tính lượng sử dụng, nếu dư quá nhiều sẽ gây sôi và làm trào mẫu ra ngoài cốc nung chảy.
7- Các chất khử (Bột mỳ, đường, than...) : Được thêm vào trong các mẫu quặng đặc trưng bằng nhóm khoáng vật oxit sắt, dioxit mangan hoặc các khoáng vật nhóm trung gian như silicat, cacbonat...
Từ các thuốc thử nêu trên nung chảy vối nhiều loại mẫu khác nhau: mẫu tuyển đơn khoáng, đa khoáng tạo quặng, các nhà phân tích nung luyện đã tìm ra một hỗn hợp gây chảy bazơ rất có lợi cho phân tích, do có khả năng nung chảy được tất cả các khoáng vật. Chúng thường gồm các thành phần :
- Oxit chì PbO = 5 phần tương đương 60,6%
- Natricacbonat (Na2CO3) = 2 phần tương đương 24,24%
- Natritetraborat khan (NaB4O7) = 1 phần tương đương 12,12%
- Các chất khử (Bột mỳ, đường, than...) = 0,25 phần tương đương 3,03%
Khả năng sử dụng hỗn hợp gây chảy và tỷ lệ % các thành phần của nó cũng còn tùy thuộc vào kiểu khoáng vật tạo quặng có mặt trong mẫu. Để thành công trong nung luyện xác định hàm lượng vàng và bạc thường phải kết hợp với các phương pháp trọng sa, khoáng tướng để cho ra các khoáng vật đặc trưng cho mẫu theo sự phân loại sau:
Kiểu 1: Các khoáng vật đặc trưng mang tính khử đó là các khoáng vật sunfua, acsenit, antimonit, telunit, vật chất cacbonchúng phân hóa oxit chì PbO về chì kim loại trong khi nung chảy.
Kiểu 2: Các khoáng vật có khả năng oxy hóa, đặc trưng là nhóm oxit sắt, dioxit mangan, Khi nung chảy với hỗn hợp gây chảy sẽ oxy hóa chì hoặc các tác nhân khử. Đây là nhóm khoáng vật khá đặc biệt
Kiểu 3: (kiểu trung gian) Là các khoáng vật silicat, cacbonat, và các oxit khác (ngoài các oxit ở kiểu 2), hoặc các khoáng vật mà không có mặt các khoáng vật sunfua, acsenit, antimonit, telunit, vật chất cacbontức là các khoáng vật không có khả năng khử hoặc oxy hóa.
Dựa vào đặc tính riêng biệt của từng kiểu, các nhà nung luyện sẽ định hướng cho việc sử dụng chất gây chảy.
Kiểu 1: Thành phần hỗn hợp chất gây chảy không thêm chất khử, tỷ lệ các thành phần gây chảy gồm:
- Oxit chì PbO = 5 phần tương đương 62,5%
- Natricacbonat (Na2CO3) = 2 phần tương đương 25,00%
- Natritetraborat khan (NaB4O7) = 1 phần tương đương 12,5%
Ở nhiệt độ cao trong lò nung tốc độ khử của các khoáng vật sunfua đối với PbO xảy ra nhanh. Để hạn chế và tạo được hòn chì có khối lượng mong muốn cần cho thêm vào hỗn hợp gây chảy một chất oxy hóa hay dùng là KNO3 từ 1 tới 5gr cho một mẫu nung luyện.
Kiểu 2 và kiểu 3: Xử dụng hỗn hợp chất gây chảy trong thành phần có chất khử như đã nêu trên. Tuy nhiên mỗi một mẫu cần cho thêm từ 0,5 tới 4gr chất khử (Bột mỳ, đường, than...), tạo ra một lượng cacbon đủ để khử oxi, PbO và các oxit khác, tin chắc sẽ được hòn chì mong muốn. Sự khác nhau giữa kiểu 2 và kiểu 3 là lượng chất khử và lượng bột kính hay bột SiO2 được sử dụng có tỷ lệ khác nhau, ví dụ như với 15gr mẫu manhetit (Fe2O3) phải thêm vào hỗn hợp nung chảy 15gr SiO2 và 4gr bột mỳ, nhưng với lượng cân như vậy của quặng Dolomit chỉ cần thêm 6gr SiO2 và 3,2gr bột mỳ, những điều này phụ thuộc vào kinh nghiệm của các nhà nung luyện. Đến đây các kỹ thuật nung luyện xác định hàm lượng Au, Ag bằng phương pháp nung luyện được thực hiện theo 3 giai đoạn sau:
I- Giai đoạn nung chảy mẫu
Cho vào trong cốc nung chảy một hỗn hợp chất gây chảy có khối lượng tùy thuộc vào trọng lượng của mẫu, sau đó cân mẫu đã sấy khô ở nhiệt độ 1050C trên cân phân tích (0,2mg). Dùng dao inoc không rỉ trộn đều chất gây chảy với mẫu rồi phủ kín bằng Natritetraborat khan (NaB4O7) để làm thành cái nắp sao cho toàn bộ chỉ chiếm khoảng 2/3 chiều cao của cốc nung luyện. Đưa các cốc nung chảy vào lò nung đã đặt nhiệt độ 10000C (nhiệt độ của lò nung không được tăng nhanh), với hàng ngoài cùng là cốc không có mẫu với mục đích điều hòa nhiệt độ, đồng thời để thông gió lò thường có ở xung quanh cửa lò. Đóng của lò nung lại, nhiệt độ được giảm từ từ xuống 9000C trong khoảng 17 phút, (20phút khi nung chảy 11 mẫu trở lên). Lần nữa lò nung lại được nâng lên 10000C trong 15 phút tiếp theo (20phút khi nung chảy 11 mẫu trở lên), cuối thời gian này cửa lò được mở, dùng kẹp chuyển từng cốc ra, lắc nhẹ cho hỗn hợp chì – vàng – bạc cuộn lại và xỉ bong ra khỏi thành cốc rồi rót nhẹ nhàng vào khuôn mẫu đổ bằng gang đã được làm nóng đều để tránh bắn mẫu ra ngoài. Kết thúc giai đoạn này phải tạo ra hai sản phẩm sau:
- Một hòn chì có khối lượng phải từ 20-25gr, một chất xỉ bao quanh hòn chì không phá hủy cốc nung chảy là chất lỏng, khi nguội là quân phương tách đế khỏi hòn chì- xỉ không chứa các hạt kim loại nhỏ.
- Dùng búa và đe đập vỡ xỉ, nếu còn một lượng nhỏ xỉ còn bám lại trên bề mặt hòn chì sẽ được làm sạch bằng axit HCl 10% nóng, rồi gia công hòn chì thành hình lập phương.
II- Giai đoạn tinh luyện
Tách Au, Ag ra khỏi chì thực hiện trên các chén làm bằng bột xương động vật hoặc 50% bột xương và 50% xi măng porlan, chén manhezit ở nhiệt độ 800-9000C, các hòn chì đã được gia công đặt trên các chén nung luyện ở trong lò bị oxy hóa bởi oxy thành tạo oxit chì (PbO) nóng chảy. 98,5% PbO được chén hấp thụ và vào khoảng 1,5% bay hơi. Quá trình này kết thúc hợp kim Au-Ag nằm lại trên đáy chén ở dạng hạt. Chén tinh luyện có thể coi như một màng thấm oxit chì nóng chảy nhưng không thấm chì kim loại và các kim loại quý hiếm khác. Khối lượng của chén tinh luyện phụ thuộc vào khối lượng hòn chì, nếu hòn chì nặng 20-25gr thì nên dùng chén có khối lượng 40-45gr. Trong giai đoạn này nhiệt độ lò nung là quan trọng. Nếu nhiệt độ cao thì Ag sẽ bị bay hơi một phần, còn nhiệt độ thấp thì một lượng nhỏ chì sẽ ở lại tạo hợp kim với Au và Ag. Nhiệt độ thích hợp là 8500C.
Trình tự tiện hành: Đầu tiên chén tinh luyện được đưa vào lò nung, gần cửa lò nung cũng có “hàng rào” chén không. Nâng nhiệt độ lên 8000C. Muốn hạn chế khả năng oxy hóa cao độ trong lò thì ở gần cửa lò giáp với hàng chén không được đặt hàng cốc có các cục than. Do vậy sự oxy hóa sẽ được thực hiện ở một tốc độ mong muốn, đồng thời tăng sức nóng của không khí đi qua tránh được hiện tượng làm “đông lạnh “ các hòn chì. Sau đó cửa lò nung đóng lại và nhiệt độ được nâng lên 10000C, ở nhiệt độ này mở cửa lò ra và chuyển dần các hòn chì vào chén nung luyện có số hiệu mẫu phù hợp. Cửa lò được đóng lại vài phút rồi mở ra quan sát quan sát xem hòn chì đã được oxy hóa thành oxit chì nóng chảy chưa (các hòn chì tan chảy và đỏ đều). Khi các hòn chì “đã mở” để mở cửa lò và nhiệt độ hạ thật nhanh xuống 8400C (việc này được thực hiện nhờ hệ thống quạt hút khí), giữ lò ở nhiệt độ đó từ 5-10 phút đến khi các hòn chì đã bị oxi hóa nóng chảy nhiệt độ lại nâng lên 8600C khoảng 5-10phút rồi nâng lên 8800C với thời gian tương tự. Lúc này hòn chì đã giảm kích thước xuống <0,5cm. Cuối cùng nâng nhiệt độ lò lên 9000C và giữ nhiệt độ này cho tới khi tất cả hòn chì kim loại biến mất và trong chén chỉ còn lại hỗn hợp kim loại Au-Ag. Các chén tinh luyện được chuyển ra để gần cửa lò, tránh giảm nhiệt độ đột ngột nhằm tạo cho hợp kim Au-Ag đông cứng từ từ. Khi các hạt hợp kim đã nguội, dùng đầu kim nhọn nậy ra khỏi đáy chén và dủng búa rát mỏng ra rồi đem cân trên cân vi lượng (1microgam) để tính tổng hàm lượng Au+Ag ra g/tấn. Cuối cùng đáy lò được làm sạch bằng bột xương.
III- Giai đoạn tách Au-Ag
Kết thúc quá trình nung luyện thì Ag cần được tách ra khỏi Au bằng cách đặt hạt hợp kim Au-Ag thu được ở trên vào chén và rót axit HNO3 nồng độ 20% vào chén sao cho chiếm khoảng 2/3 chiều cao chén và tiến hành đun trên bếp điện nóng vừa (không đun đến sôi) để hòa tan Ag. Khi Ag đã hòa tan hoàn toàn thành AgNO3 kết tủa màu trắng sẽ được gạn ra cho vào bình chứa Ag + HNO3 = AgNO3 + H2
Sau đó dùng phoi Fe hoặc Zn cho vào dung dịch để hoàn nguyên Ag theo công thức:
AgNO3 + Zn = Zn(NO3)2 + Ag .
Hạt Au còn lại trong chén được rửa bằng NH4OH loãng 4% nóng, sau đó rửa lại bằng nước cất nóng, đem sấy khô cả chén và để nguội dần trong phòng và đem cân trên cân vi lượng (1microgam) và tính hàm lượng Ag tách ra theo đơn vị g/tấn.
Cần chú ý:
+ Khi hàm lượng Ag > 8 lần hàm lượng Au thì sự hòa tan Ag để lại hạt Au sẽ dễ dàng còn khi hàm lượng Ag ≤ 8lần hàm lượng Au thì HNO3 không hòa tan được Ag. Trong trường hợp này phải thêm lượng Ag kim loại theo tỷ lệ trên (1Au/8Ag). Tốt nhất là mẫu đó được nung luyện lại từ đầu khi đã cho thêm Ag kim loại.
+ Ngày nay người ta đã phát minh các phương pháp khác như hấp thụ nguyên tử Au, Ag, kích hoạt Nơtron có độ nhạy rất cao, phát hiện đến hàm lượng n.10-7 % . Nhưng vẫn không thể bỏ được phương pháp nung luyện vì phương pháp nung luyện là phương pháp làm giàu kim loại quý tốt nhất vì nó loại bỏ hoàn toàn các khóang vật cộng sinh.
+ Các phương pháp có tính lý luận trong phân tích thí nghiệm. Còn trong sản xuất công nghiệp chỉ cần phân tích HTNT Au, Ag để làm cơ sở chọn hóa chất.
+ Phương pháp làm thủ công:
- Dùng lọ gốm đất nung tương đối chín, không dùng lọ da lươn vì khi dùng than củi hoặc củi chắc đốt với nhiệt độ cao sẽ làm nứt vỡ bình và trào hóa chất và vật chất nung ra ngoài.
- Đổ mẫu tinh quặng Au, Ag và hóa chất nêu trên tới 2/3 chiều cao của lọ, phần trên cho gạch vụn chịu lửa với mục đích như một lắp đậy khi quặng sôi khỏi trào ra khỏi lọ. Cho thêm bột mì hoặc bột gạo chỉ dùng trong lò thí nghiệm bằng chén Platin hoặc chén bạch kim, còn phương pháp nung luyện thủ công thì không dùng nó.
- Đốt củi chắc trong vòng 4-5giờ. Sau khi than tàn hẳn và bình nung nguội sờ tay được, đem lọ chứa quặng đã nung luyện ra đập vỡ và thu hồi Pb chứa Au-Ag.
- Khi cục Pb bị bám xỉ thì phải tách xỉ ra sẽ được cục Pb nhẵn bóng không còn bám xỉ mới đảm bảo chất lượng trong giai đoạn tách Au-Ag ra khỏi cục Pb. Nếu cục Pb còn lẫn xỉ cả ở trong và ở ngoài thì phải đem đốt lại. Lúc này chỉ cần cho cục Pb vào lọ nhỏ hơn cho Borăc vào để hạ nhiệt độ nung, phía trên lọ cũng cho bột chịu lửa làm nắp tránh trào khi nung luyện. Để nguội cho Pb thu hút Au và Ag vì khi còn nóng hỗn hợp này ở thể lỏng (như lòng đỏ trứng gà) không thể phân kim được.
- Cần chọn hóa chất cẩn thân. Bột xương động vật khó mua, do xương động vật để lâu khó khăn, vì cần tăng canxi cho mẫu thúc đẩy kết tủa nhanh.
TÓM TẮT QUY TRÌNH LUYỆN VÀNG
(theo sách “Luyện vàng” của Bùi Văn Mưu và Phùng viết Ngữ)
Quy trình luyện vàng không kể bằng phương pháp nào đều phài gửi mẩu phân tích khoáng tướng, nung luyên, HTNT để xác định thành hệ quặng từ đó lựa chọn đưa ra phương pháp tuyển hợp lý. Song quy trình tuyển luyện vàng được tiến hành tuần tự theo các bước sau:
A- NGHIỀN QUẶNG
Quặng vàng các loại trước khi luyện vàng không kẻ bằng phương pháp nào đều phải đưa vào xưởng nghiền quặng tới cỡ hạt ≤ 0,076mm.
B- LÀM GIÀU QUẶNG
Có nhiều phương pháp làm giàu quặng tóm tắt trong 3 phương pháp sau:
1- Làm giàu quặng bằng phương pháp trọng lực
Đây là phương pháp thông dụng nhất, nó thường được áp dụng trước tiên khi kết hợp với các phương pháp khác. Quy trình gồm: cho quặng vàng đã nghiền mịn vào nước tạo thành dung dịch nước-quặng có 2 pha lỏng rắn. Đem đãi bằng bàn đãi gằn quặng, cũng có thể đãi quặng bằng máy đãi lắng hoặc dùng máy Hydrociclon. Nguyên lý của máy Hydrociclon là đưa dung dịch nước - quặng vào máy, quay với tốc độ 18-20 m/s. Do trọng lực của Au - Ag và quăng chứa chúng khá lớn nên được lắng xuống phần đáy của máy và được thoát ra bằng van ở đáy, còn tạp chất và bùn, mạt đá nằm ở phần trên và được thoát ra bằng đường xả ở phần trên của máy.
2- Tuyển trọng lực bằng máng đãi (bate, máng chớp)
Phương pháp tuyển này dùng lấy vàng và quặng vàng bằng phương pháp thủ công, đã được áp dụng rộng rãi trong tất cả các bãi đào vàng trên cả nước. Song trong sản xuất vàng công nghiệp thì không sử dụng phương pháp này.
3- Làm giàu quặng vàng bằng phương pháp tuyển nổi
Với quặng vàng sunfua, vàng đa kim, vàng pyrit và một vài loại quặng chứa khoáng vật các kim loại khác thì phương pháp tuyển làm giàu quặng bằng phương pháp trọng lưc kém hiệu quả nên phải dùng phương pháp tuyển nổi. Phương pháp tuyển nổi bọt là phương pháp sử dụng rộng rãi nhất hiện nay.
Quy trình tuyển nổi bọt tóm tắt như sau:
- Bùn quặng từ máy nghiền mịn đưa ra và dẫn vào máy tuyển nổi. tại đây người ta nạp thuốc tập hợp, thuốc tạo bọt, thuốc đè chìm, thuốc kích thích vào khoáng tương rồi khuấy và sục khí. Nhờ chất tạo bọt khi khuấy mạnh bọt khí sẽ tạo thành trên khắp bề mặt của khoáng tương, lúc này các hạt vàng và khoáng chứa vàng do tác dụng của chất tập hợp không bị thấm ướt nên bám quanh các bọt khí rồi nổi lên trên mặt khoáng tương. Đây chính là tinh quặng và được gạt vào máng riêng.
- Các tạp chất bùn, mạt đá dưới tác dụng của chất đè chìm nên bị thấm ướt và chìm xuống đáy thùng tuyển tạo thành đuôi quặng và được sả ra ngoài bằng van sả ở dưới đáy thùng tuyển.
Hiện nay trên thế giới có 3 loại máy tuyển nổi là: Máy tuyển nổi khí nén, máy tuyển nổi cơ học và máy tuyển nổi hỗn hợp cơ học và nén khí.
C- LUYỆN VÀNG
Có nhiều phương pháp luyện vàng khác nhau như sau:
I- Luyện vàng bằng phương pháp hỏa luyện (xem Phương pháp nung luyện vàng)
II- Luyện vàng bằng phương pháp hỗn hống thủy ngân
1- Các phương pháp hỗn hống thủy ngân
Khi quặng vàng từ máy nghiền đưa vào thủy ngân (Hg) sẽ tạo thành 3 hợp chất AuHg2, Au2Hg và Au3Hg. Độ hòa tan Au trong thủy ngân phụ thuộc vào các yếu tố nhiệt độ và độ thấm ướt của Hg lên bề mặt của hạt vàng.
a- Phương pháp hỗn hống trong
Trước tiên người ta nghiền quặng vàng cùng với nước, cho thêm bột vôi (CaO) để tạo nên môi trường kiềm gây cản trở cho quá trình hoàn nguyên đồng từ muối của nó, đồng thời kết tủa một số kim loại dưới dạng hydroxit. Sau đó cho thủy ngân vào trong khoang nghiền theo chế độ gián đoạn và bắt đầu công việc này khi quặng đã nghiền tới cỡ hạt 0,1- 0,2mm. Để tăng cường khả năng thấm ướt của vàng, trước khi nạp thủy ngân người ta cho KMnO4 (thuốc tím) hoặc K2CrO2 và một lượng nhỏ xianua (NaCN hay KCN)
Thời gian hỗn hống trong máy khoảng 2-10giờ. Bùn quặng sau hỗn hống được đưa vào thùng có đáy nghiêng và hỗn hống chứa Hg-Au sẽ lắng xuống đáy phần nghiêng của thùng.
b- Phương pháp hỗn hống ngoài
Bàn hỗn hống được chế tạo bằng gỗ có kích thước dài 5-6m, rộng 1-2,5m, góc nghiêng 8-100. Trên mặt bàn có các rãnh cắt ngang cách nhau 1-1,5m, cuối bàn có máng thu gom hỗn hống và van xả.
Chuẩn bị mặt bàn hỗn hống
Trên mặt bàn hỗn hống người ta phủ lên một tấm đồng dày 3-5mm, không nên quá mỏng vì dễ bị ăn mòn. Sau đó làm sạch kỹ bề mặt tấm đồng đã ủ (có thể sấy nóng tấm đồng) bằng hỗn hợp Amonclorua (NH3Cl), cát và thủy ngân cho tới khi nào hỗn hống đồng được tạo ra trên bề mặt của tấm đồng và có khả năng giữ chặt lớp thủy ngân mỏng tráng miết trên nó.
Đưa dung dịch nước-quặng vàng đã nghiền mịn ≤0,076mm chảy đều trên mặt bàn hỗn hống, các hạt vàng sẽ chuyển động ở phần đáy của dòng chảy bùn và được tiếp súc với Hg trên mặt bàn rồi bị thấm ướt tạo thành hỗn hống Hg-Au nằm lại trên mặt bàn. Phần bùn chứa ít vàng và khoáng vật chứa vàng vẫn được thu gom vào bể để sử lý bằng xianua.
Dùng nạo bằng da hoặc cao su để gom hỗn hống Hg-Au rồi đem rửa sạch bằng nước ấm, khi đó thủy ngân có bề mặt trắng bóng. Tiếp tục chuyển hỗn hống này vào máy ép tách Hg ra khỏi Au. Thông tường người ta sử dụng lò chưng cất hỗn hống có bộ phận làm lạnh để thu hồi Hg..
Muốn hỗn hống lần sau phải rửa sạch tấm đồng trên mặt bàn và làm công đoạn chuẩn bị mặt bàn hỗn hống như trên. (NH4Cl + cát + Hg).
Xử lý hỗn hống bằng lò chưng nằm ngang hay lò đứng nhằm tách vàng ra khỏi thủy ngân và thu hồi thủy ngân tránh lãng phí và gây ô nhiễm môi trường.
Ưu điểm
- Rất phù hợp với sử lý quặng vàng sa khoáng.
Nhược điểm
- Thủy ngân là chất rất độc hại cho sức khỏe con người.
- Không sử lý được quặng vàng – sunua, vàng đa kim có dạng hạt xâm tán mịn khó sử lý.
Trong quá trình chưng, thành phần của sản phẩm ở dạng bột hoặc bọt xốp, ngoài vàng (ở lò múp chiếm 60-80%, lò ống 75-90%) còn có một số tạp chất như Hg, Cu, Pb.v.v. sản phẩm này được cô lại trong nồi graphit có cho thêm các chất trợ dung tạo xỉ nitơrat kiềm, Borăc. Cuối cùng vàng thô được đúc thành anot để đưa đi tinh luyện.
III- Luyện vàng bằng xianua (NaCN, KCN)
Từ những năm 1783 Shecie