超声波技术在黄金冶炼与加工领域的应用论文_崔勃

超声波技术在黄金冶炼与加工领域的应用论文_崔勃

河南中原黄金冶炼厂 河南三门峡 472100

摘要:黄金由于其耐腐蚀性高,导电性好,导热性好,在工业上得到了广泛的应用。现有的黄金冶炼加工技术存在周期长、效率低、试剂消耗大、能耗高、操作流程复杂等缺点。近年来,超声技术在许多领域得到了广泛的应用和发展,取得了良好的效果。本文中,介绍了超声波技术在黄金冶炼及加工领域的应用发展趋势作了阐述。

关键词:超声波技术;黄金冶炼及加工;应用

前言:

超声波的定义是频率大于20kHz的声波,由于这个频率下限已经超过了人类的听觉上限而得名。超声波易于获得较集中的声能,具有方向性好、穿透能力强,在水中传播距离远等特点。目前已经在工业、医学、农业、军事上均有广泛的应用,应用于清洗、杀菌消毒、测距、测速、焊接、碎石等领域。与此同时超声波技术也广泛应用于黄金冶炼及加工领域,超声波可以产生较高的声波强度,从而应用在矿石的浮选预处理、浮选药剂的分散乳化。超声波的高能量密度和高频应力,可使高密度表面能量能转换成一个小的粉碎活性区域,因此超声波技术还可以应用于矿石的破碎。由于超声波波长短、频率高、绕射现象小,具有定向、聚束以及透射、反射等特性,还常应用在选矿测试技术上。

1 超声波无损检测技术的原理及优缺点

1.1 超声波无损检测技术的原理

超声波无损检测技术的原理是物体在被检测的时候利用超声波的传导性在不破坏检测物体的性质的同时,利用其传导性的功能检测。其原理主要为:①检测物在被进行检测的过程中都会产生超声波,利用相应的技术设施将这些超声波的信息导入到所要检测的试件中。②超声波在传导的过程中会和检测物体的材料性质或者其中存在的缺陷问题发生一定的作用,这种作用会影响超声波原本的方向。③检测设备能及时的收集超声波的传导情况,工作人员就能够及时的根据实际情况作出分析并处理问题。④检验人员依据收集到的形状特征及数据信息等,能够及时准确的判断检测物体是否存在缺陷,以便及时解决问题。

1.2 超声波无损检测技术的优势

现如今超声波无损检测技术被大量运用于金属类及非金属类材料的检验当中,由于超声波具有较强的穿透力,所以对于检测一些厚度相对较大的检验物时超声波无损技术就是最佳的选择。例如:对于3mm厚度以内的金属材料进行缺陷检测时,超声波无损检测技术就能轻松应对,甚至还可以穿透较长的钢管进行检测。除此之外,超声波无损检测技术对检测物体中存在缺陷的具体位置定位的准确度也很高。据有效数据表示:超声波无损检测技术对检测物体中存在缺陷检测的准确率为90%以上。因为具有较强的感知灵敏度,所以在被检测物体中哪怕是面积较小的缺陷也都能被检测出来并准确定位。另外由于超声波无损检测技术的检测的投资成本相对低,检测速度快,对工作人员及周边的环境没有造成任何的危害,因此被广泛适用于工程施工的质量检测当中。

1.3 超声波无损检测技术存在的不足

虽然近年来超声波无损技术被广泛的应用于各大工程中,但是超声波无损检测还是有很多不足之处。例如它在检测形态复杂或是形状不规则的物体时,一般检测出数据的准确率相对都较低。超声波技术虽然对检测物体缺陷问题定位很准确,但是还是存在不足比如对于定量性的数据信息采集,超声波无损技术还达不到精确的要求,依旧要求工作人员的进行细致研究。另外,如果被检测物体中发现有晶质物体存在,最终的检测结果就会产生不同程度的影响。

2 黄金冶炼

(1)沉积金的处理。将不锈钢阴极电积金置于搪瓷容器中,先用清水洗涤去粘附在阴极钢棉上的氰化物和碱液,直至洗涤液呈中性为止。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然后再加入5%浓度的盐酸或硝酸溶液浸泡,可稍加温以加速反应。溶解反应可溶去90%的钢棉和其它贱金属,从而使钢棉上沉积的金脱离钢棉,再清除残余钢棉,倾去上清液。再用清水洗净金泥,过滤烘干待用。

(2)沉淀金的处理。沉淀金常混有20%~50%的锌,一般采用10%~15%浓度的硫酸溶液处理。处理过程是,首先用筛子筛除沉淀在金泥中的大块锌丝,再用压滤机过滤去贫液。将饼状金泥置于搅拌槽中加入硫酸搅拌溶解。约2h~3h后锌丝及酸溶物溶解,静止约12h后吸出澄清液,并用压滤机过滤回收其中泥质。槽内沉淀物加热清水搅拌洗涤,再经过滤烘干后回收待用。

(3)溶剂。常用的溶剂有硼砂、碳酸钠、二氧化硅、萤石、硝石等,这些溶剂加入的种类、比例和数量,随金泥的组成成分不同有所增减。溶剂在熔炼过程中的主要作用是与金泥中铜、铅、锌等杂质金属的氧化作用,以渣的形式提纯金属,即所谓的造渣溶剂,如硼砂、碳酸钠等;改善炉渣的性能、降低炉渣的比重,改善炉渣的流动性,如萤石等;在熔炼时释放出活性氧,使炉料中的贱金属等氧化,以便造渣,如硝石等。

3 选矿测试应用

3.1 超声波粒度分析仪

根据声波的性质、衰减系数的性质,设计得到超声波粒度分析仪。流体介质对超声波的吸收,悬浮粒子对超声波的散射,是导致超声波衰减的主要因素。

3.2 超声波物位计

超声波物位计的原理是在矿仓顶部垂直向下安装超声波探头,探头可以间断地垂直向矿石面发射短促的超声脉冲,脉冲发出后,经过某时间,探头便可接收从矿石表面反射回来的回声脉冲。

3.3 超声波流量计

超声波流量计的基本原理是基于声波的多普勒效应。其通过超声波在流动的介质中传播,根据接收到的超声波信息,能够检测得到介质的流速或者流量。传播速度差法、多普勒法等是超声波流量计普遍使用的方法。采用多普勒法的超声波矿浆流量计多应用于测量矿浆流量,无接触测量,不影响矿浆的流动是超声波矿浆流量计的主要特点。超声波另一个特点是可穿透金属,将超声波换能器装在金属管道外面,能够使得超声波在流体内远距离穿透,可以适用在大管道的流量测定(直径可达2000mm),流体的导电性及磁性不会对超声波造成干扰。超声波矿浆流量计适用的流速为0~10m/s,测量误差为±0.1%~±0.2%。

结束语:

超声波有助于改进和强化黄金冶炼和深加工过程,具有高效、增产及节能等优点,无二次污染,在黄金行业中具有良好的应用前景。

参考文献:

[1]王斌,徐守霞. 超声法金纳米粒子的制备及结构表征[J].化学工程与装备,2010(12)

[2]王仕兴,彭金辉,张立波等.超声波强化氰化法浸金的研究[J].贵金属,2014(增)

[3]祁彩霞,安立敦,管仁贵. 黄金材料的新兴工业应用[J].化学通报,2012(01)

[4]张卿. 某含砷难处理金矿超声强化浸金试验研究[J].矿产综合利用,2010(04)

[5]陈世琯. 超声波在湿法冶金中的应用[J].上海有色金属,2003(03)

[6]肖策环. 超声波技术在矿物加工中的应用现状及展望[J].中国钨业,2018(06)

论文作者:崔勃

论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期

论文发表时间:2019/2/20

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