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研究背景
我國黃金礦產資源豐富，但隨著礦產資源的不斷消耗，低品位難處理金礦資源占比逐漸增大。磁場處理水可以破壞水中原來的內部結構，使較大的締合水分子基團變成較小的締合水分子基團，甚至是單個的水分子，可以降低溶液的表面張力，改善溶液在礦石表面的潤濕作用，強化溶液在礦石表面孔裂隙內的擴散。本研究以長山壕低品位金礦的滴淋堆浸過程為對象，利用磁場磁化浸金溶液，以提高浸金溶液的潤濕性、滲透性及反應“活性”，從而強化浸金過程，達到提高金浸出率、縮短浸出時間、最大化利用浸出劑的目的。
實驗方法
所用礦樣取自內蒙古太平礦業有限公司長山壕金礦。試樣中金礦物以自然金為主；金屬礦物以黃鐵礦為主，其次為磁黃鐵礦；非金屬礦物主要為石英，其次為絹云母、長石、石榴子石等。
方法
磁化浸金溶液的表面張力測定：使用KRÜSS K100 型全自動表面張力儀，選用環法測定表面張力。300mL水樣在最佳磁化條件下磁化，磁化結束后立即測試水樣的表面張力，然后靜放在恒溫箱每隔10min取出并測試表面張力。
K100全自動表面張力儀
磁化浸金溶液對礦石表面潤濕特性測定：使用 KRÜSS DSA100S 滴形形狀分析儀儀對不同性質水溶液在礦石表面的鋪展過程進行記錄。
DSA100接觸角測量儀
結果與討論
圖 1 展示了去離子水表面張力隨磁化時間及水流速度的變化情況。
圖1.磁化時間和水流速度對去離子水表面張力的影響
由圖1可知:磁化可以降低去離子水的表面張力且隨著磁化時間的延長，去離子水的表面張力先降低后上升，呈波動性變化，因此磁化時間不宜過長或過短。當磁化時間為15min時，去離子水的表面張力降至56.979mN/m，相比磁化前的表面張力74.3mN/m，降低幅度最高，為19.46%。磁化后去離子水的表面張力隨著水流速度的增加而降低，但降至一定程度后基本不變。值得一提的是，磁場對水溶液的磁化作用是暫時性的，不會永久性改變溶液的理化特性，當去離子水放置50min后，其表面張力又恢復至72mN/m左右。
使用DSA100S液滴形狀分析儀記錄濃度為300mg/L的氰化鈉浸金液磁化前后在礦石表面的鋪展過程，對比磁化前后溶液接觸角與鋪展系數的數值變化，結果如圖2所示。
圖2 磁化對接觸角的影響
由圖2可知，對于磁化與未磁化的氰化鈉浸金液，磁化前后接觸角均隨著液滴與礦石表面接觸時間的增加不斷變小，且磁化后礦石表面的接觸角小于磁化前礦石表面的接觸角，1500ms時磁化后礦石表面的接觸角為36.7°。這是因為磁化可以影響水溶液的表面張力大小，導致液滴在礦石表面的受力情況發生改變，使表面張力降低，液滴在礦石表面的接觸角也隨之減小。同時，磁化后水溶液接觸角的變化曲線更加光滑，這可能是因為磁化改變了水中分子的排列方式，使得分子在某方向的排序變得更加有序，分子間斥力減小，進而更容易在礦石表面排列和吸附。
結論
磁化可以降低去離子水的表面張力，磁化后去離子水的磁化效果僅維持50min。磁化后的氰化鈉浸金液與礦石的接觸角更小，磁化有利于氰化鈉浸金液在礦石表面的鋪展。
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代豪,薩伍提·阿卜杜熱伊木,孫春寶,等.磁化浸金溶液提高某低品位金礦石滴淋堆浸效果研究[J].金屬礦山,2022(03):105-110.DOI:10.19614/j.cnki.jsks.202203013.
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