CN110172587B - 一种臭氧冰长效氧缓释剂的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种臭氧冰长效氧缓释剂的制备方法及其应用，属于选矿技术领域。该缓释剂通过将臭氧发生器产生的臭氧通入低温水生成浓度>1.5mg/kg的臭氧水，然后立即密封储藏，再将制备好的臭氧水迅速置于‑45℃～‑65℃冰箱中冻结成冰制成。臭氧冰缓释剂中的臭氧浓度应>0.6mg/kg。该缓释剂用于金矿堆浸时，缓释剂的埋设间距为2.0～5.0m，每埋设一层缓释剂后在其上堆2.0～3.0m厚度矿石。每10m高度内埋设至少3层臭氧冰。本发明可长时间为金氰化浸出反应提供氧气，能达到长期高效浸出的目的。在提高金浸出效率的基础上，本方法绿色无污染，对绿色矿山的建设具有重要的意义和应用前景。

Description

一种臭氧冰长效氧缓释剂的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及选矿技术领域，特别是指一种臭氧冰长效氧缓释剂的制备方法及其应用。
背景技术
氰化浸金工艺是目前大部分金矿提取金的主要方法。矿石中的金能与氰化物浸金溶液发生如下反应：2Au+4NaCN+O2+2H2O＝＝2NaAu(CN)2+2NaOH，生成可溶性的亚金氰酸盐络合物，从而使矿石中的金溶浸到浸出液中。该反应的发生需要有氧的存在，而目前金矿的堆浸所需要的氧主要来自于矿石缝隙中的空气及浸金溶液中溶解的氧。随着浸堆的不断加高以及细颗粒矿石对缝隙的填充和堵塞，下层矿石中的氧气逐渐减少，浸出反应很难进行，浸金效率逐渐下降。针对这一问题，本发明提出了在堆浸过程中在浸堆中预埋一种长效氧缓释剂的技术，通过缓释剂不断向周围的矿石释放氧气，来保证浸堆中矿石颗粒在相长的时间内都能获得充分的氧气进行浸出反应。
臭氧(O3)是氧气(O2)的同素异形体，在常温下稳定性较差，可自行分解为氧气起。含量为1％以下的臭氧，在常温常态常压的空气中分解半衰期为20～30min左右。臭氧在水中的分解速度比空气中快。在电解质水溶液中臭氧迅速分解为氧气。例如：当水中臭氧浓度为6.25×10-5mol/L(3mg/L)时，臭氧的半衰期为5-10min；臭氧在纯水中分解速度较慢，相同浓度的臭氧在蒸馏水或去离子水中的半衰期大约是20min。此外，臭氧在水中的半衰期与环境温度有很大关系。常温水中臭氧的半衰期为5～30min，若水温接近0℃时，臭氧会变得很稳定。臭氧在冰中极为稳定，其半衰期为2000年。臭氧在超低温下以固体方式存在，此时的臭氧分子不再是气态下的不稳定状态，相当长的时间内都不会分解为氧气。
臭氧冰融化成接近0℃的水，会缓慢释放氧气，为浸金过程补充需要的氧。完全融化后没有任何化学组分残留，产生的水不会对环境造成污染，也不会对浸金过程有任何负面作用，因此可以作为一种绿色长效氧缓释剂用于金矿堆浸。
目前，国内外文献中尚没有以臭氧冰作为浸金作业中的氧缓释剂的相关报道。
发明内容
本发明针对现有金浸出过程中供氧技术存在的不足，提供一种臭氧冰长效氧缓释剂的制备方法及其应用，以提高金浸出效率。在普通的堆浸过程中，根据不同季节的温度条件将臭氧溶解在水中，低温下快速冻成不同形状的冰，按特定方式均匀预埋到矿堆中，通过臭氧冰慢慢融化，不断释放出氧气供给浸金过程，达到持久助浸的目的。
该缓释剂制备过程如下：
S1：臭氧水的制备：对配制用水进行降温处理直至水温低于5℃，得到低温水，将臭氧发生器产生的臭氧通入低温水生成浓度为>1.5mg/kg的臭氧水，然后立即密封储藏；
S2：臭氧冰长效氧缓释剂的制备：将S1中制备好的臭氧水迅速置于-45℃～-65℃的冰箱中冻结成冰，得到臭氧冰，即为氧缓释剂。
其中，S2中制得的臭氧冰中的臭氧浓度>0.6mg/kg。
应用该臭氧冰长效氧缓释剂的方法，具体为：在金矿堆浸池底部充填0.4-0.6m粒径范围在30-60mm的矿石作为防寒和渗流层，臭氧冰长效氧缓释剂在该矿层上开始埋设，埋设间距为2.0～5.0m，每埋设一层臭氧冰长效氧缓释剂之后在其上堆2.0～3.0m厚度矿石，每10m高度内埋设至少3层臭氧冰长效氧缓释剂。
其中，冬季使用臭氧含量大于2.0mg/kg的厚度尺寸为30～50mm的臭氧冰；夏季使用臭氧含量为0.6-1.0mg/kg的厚度尺寸为70～100mm的臭氧冰；春秋使用臭氧含量为1.0-2.0mg/kg的厚度尺寸为50～70mm的臭氧冰。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明可长时间为金氰化浸出反应提供氧气，能达到长期高效浸出的目的。在提高金浸出效率的基础上，本方法绿色无污染，对绿色矿山的建设具有重要的意义和应用前景。
附图说明
图1为本发明的臭氧冰长效氧缓释剂在金矿堆浸中的埋设示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种臭氧冰长效氧缓释剂的制备方法及其应用。
该缓释剂制备过程如下：
S1：臭氧水的制备：对配制用水进行降温处理直至水温低于5℃，得到低温水，将臭氧发生器产生的臭氧通入低温水生成浓度为>1.5mg/kg的臭氧水，然后立即密封储藏；
S2：臭氧冰长效氧缓释剂的制备：将S1中制备好的臭氧水迅速置于-45℃～-65℃的冰箱中冻结成冰，得到臭氧冰，即为缓释剂。
在应用中，如图1所示，在堆浸池底部充填约半米高粒径范围在30-60mm的矿石作为防寒和渗流层，臭氧冰长效氧缓释剂在该矿层上开始铺设，埋设间距为1.2m，每埋设一层臭氧冰之后在其上堆2.2m厚度矿石。每10m高度内埋设至少3层臭氧冰。
不同季节臭氧冰长效氧缓释剂的形状、尺寸和臭氧浓度的控制：(1)冬季用臭氧冰。冬季气温较低，臭氧冰融化变慢，氧气产生量减小，应采用高浓度(>2.0mg/kg)和小尺寸的臭氧冰，本发明实施例中选用2.0mg/kg的厚度尺寸为45mm的臭氧冰；(2)夏季用臭氧冰。夏季气温较高，臭氧冰融化较快，氧气产生速度较快。适合采用低浓度(0.6～1.0mg/kg)和大尺寸的臭氧冰，本发明实施例中选用0.6mg/kg的厚度尺寸为80mm的臭氧冰；(3)春秋用臭氧冰。春秋季节温度适中，适合采用中等浓度(1.0～2.0mg/kg)和中等尺寸的臭氧冰，本发明实施例中选用1.2mg/kg的厚度尺寸为60mm的臭氧冰。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种臭氧冰长效氧缓释剂的应用方法，其特征在于：在金矿堆浸池底部充填0.4-0.6m粒径范围在30-60mm的矿石作为防寒和渗流层，臭氧冰长效氧缓释剂在该矿层上开始埋设，埋设间距为2.0～5.0m，每埋设一层臭氧冰长效氧缓释剂之后在其上堆2.0～3.0m厚度矿石，每10m高度内埋设至少3层臭氧冰长效氧缓释剂；
冬季使用臭氧含量大于2.0mg/kg的厚度尺寸为30～50mm的臭氧冰；夏季使用臭氧含量为0.6-1.0mg/kg的厚度尺寸为70～100mm的臭氧冰；春秋使用臭氧含量为1.0-2.0mg/kg的厚度尺寸为50～70mm的臭氧冰；
该臭氧冰长效氧缓释剂的制备方法包括步骤如下：
S1：臭氧水的制备：对配制用水进行降温处理直至水温低于5℃，得到低温水，将臭氧发生器产生的臭氧通入低温水生成浓度为>1.5mg/kg的臭氧水，然后立即密封储藏；
S2：臭氧冰长效氧缓释剂的制备：将S1中制备好的臭氧水迅速置于-45℃～-65℃的冰箱中冻结成冰，得到臭氧冰，即为氧缓释剂。
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