湿式水銀法による金の回収率は、自然金の粒度・形状、金粒の品位、水銀の品質、混汞温度、スラリー濃度、混汞方式及び設備の要素などに依存します。
金の粒度・形状及び単体遊離度は、主に破砕・磨鉱工程と関連があり、特に単体遊離度の影響が大きいです。適切に磨鉱細度を高めることで混汞工程の回収率を向上させることができ、混汞に適した金粒の粒度は一般的に 0.2~0.3 ミリメートルです。磨鉱サイクルにおける混汞板の粒度下限は 0.015 ミリメートルですが、微細な金粒はスラリーとともに流失します。
鉱石中の金(鉱金)の品位は脈金より高く、酸化帯に含まれる金の品位は原生鉱中の金より高いです。品位の高い金は混汞しやすく、金粒の表面が汚染されるとそのアマルガム化能力は大幅に低下します。
混汞は内混汞と外混汞に分けられます。
- 外混汞:破砕・磨鉱工程の外部で混汞による金回収を行うプロセスで、国内では固定混汞板や振動混汞板などが一般的に使用されます。
- 内混汞:破砕・磨鉱工程のサイクル内で混汞による金回収を行うプロセスで、南アフリカやアメリカの金鉱山では通常スタンプミル内で内混汞を実施し、旧ソ連の中小規模金鉱山ではロールミルが採用されることが多く、国内では混汞ドラムが一般的に使用されます。
内混汞は外混汞に比べて効率が高く、アマルガム(水銀金)の品質も良いです。外混汞の場合、スラリー濃度は高すぎないようにし、ゆるやかな薄いスラリー流を形成する必要があり、流速も速すぎないようにして金粒が混汞板に沈降するようにします。内混汞のスラリー濃度は 30%~50%が適切で、水銀が懸濁状態となるようにする必要があります。
スラリーの pH 値(酸アルカリ度)は混汞効果に大きな影響を及ぼします。酸性媒体及びシアン化物溶液中では混汞効果が良好ですが、鉱泥が多い場合、酸性媒体中で混汞を行う際、例えば石灰を調整剤として使用すると、可溶性塩を沈殿させ、油分の悪影響を除去することができます。pH=8~8.5 の範囲で混汞を行うと、効果が比較的良好です。
水銀の品質は混汞効果に非常に大きな影響を与えます。純粋な水銀はむしろ金に対する濡れ性が悪く、水銀中に少量の金、銀及び卑金属(卑金属)を含有すると、水銀の表面張力を低減し、濡れ性を改善することができます。エンジンオイルやその他の有機物、微細な鉱泥は金粒の表面を汚染し、鉱石中の硫化鉱、滑石、黒鉛、ヒ素化合物は水銀の表面に付着しやすく、水銀による金の濡れ能力にも影響を及ぼします。
混汞時の水銀添加量は適量である必要があります。添加量が过多だとアマルガムの弾性と稠度が低下し、アマルガムがスラリーとともに流失します。添加量が不足するとアマルガムが硬くなり、弾性を失い、金捕集性能が低下します。混汞板を生産に投入した後、初期の水銀添加量は 15~30 グラム / メートルで、6~12 時間後に水銀の添加を開始し、添加量は鉱石中の金含有量の 2~5 倍が適切です。水銀の消耗量は通常 1 トンの鉱石につき 3~8 グラムです。
此外、温度も混汞効果に影響を及ぼします。温度が过低だと水銀の粘度が上昇し、混汞効果に影響を与えます。温度が过高だと水銀の流動性が増大し、一部のアマルガムが水銀の流失とともに損失することがあります。そのため、混汞の指標は季節的な変動が生じやすく、混汞温度は一般的に 15℃以上とすべきで、水銀添加量の調整及びスラリー濃度の調節によって温度の影響を解消する方法が採用されます。
- 混汞(こんきゅう):水銀を用いて金をアマルガム化して回収する方法の総称で、湿式水銀法の中核工程です。
- アマルガム(あまるがむ):水銀と他の金属(この場合は金)が合金化したものを指し、「水銀金」とも呼ばれます。
- スラリー(すらりー):鉱石の粉末と水を混合したスラリー状の混合物で、鉱選工程での主要な処理対象物です。
- 単体遊離度(たんたいゆうりど):鉱石中の有用鉱物(この場合は金)が他の鉱物から完全に分離して単体として存在する割合を示す指標で、選鉱効率に直接影響します。