本研究利用水旋風分離器將金礦砂粉末進行分選，分選出來之溢流端及底流端的顆粒，再利用化學方法將金礦砂粉末中的黃金萃取出來。探討利用何種水旋風分離器對於金礦砂粉末有最好的分離效果，亦即何種水旋風分離器可分選出溢流端含金量最低和底流端含金量最高的金礦砂粉末，將分選後溢流端的金礦砂粉末移除，只需將底流端的金礦砂粉末作剝金，就可以得到大量的黃金。
    在固定5%的金礦砂水溶液下進行N-type與B-type的水旋風分離器實驗，   實驗結果顯示，隨著水旋風分離器的錐長增加，溢流端的濃度及固含量隨之降低，這是由於錐長加長金礦砂在水旋風分離器內部可以更有效的分離，讓密度大、   顆粒大的金礦砂都隨著主螺旋渦流從底流端排出，減少溢流端次螺旋渦流夾帶大顆粒的金礦砂。
    N-type及B-type水旋風分離器的含金量表現，以N100、B20、N80這三支水旋風分離器表現最好，三者底流端含金比都接近94%，但考慮到工業實用價值， N80在溢流端的顆粒比佔19.63%大於N100及B20的16.93%及11.1%，表示N80水旋風分離器可以由溢流端移除約20%的顆粒量，得到底流端近94%的黃金。N80水旋風分離器為最符合工業實用價值。
    使用最符合工業實用價值水旋風分離器做不同濃度測式，結果顯示在濃度為9%時，底流端有最好的濃縮效果，顆粒能做最有效的分級；在濃度為5%時，可以將黃金最有效的分離至底流端。

The Hydrocyclone experiment of N-type and B-type was carried out under the fixed 5% gold ore sand solution, and the experimental results showed that the concentration and solid content of overflow decreased with the increase of the cone length of hydrocyclone. This is due to the long lengthening of the cone so that the gold ore sand in the hydrocyclone can be more effectively separated, so when the density increase, large particles of gold ore sand follow with primary vortex to the underflow, reduce the large particles follow with secondary vortex which goes to overflow.

    In this study we select N-type and B-type hydrocyclone to find which hydrocyclone has better gold content selection. N100, B20 and N80 has better gold content in underflow that are close to 94%, but considering the industrial value, N80 has bigger particle ratio than other two hydrocyclone (19.60%, 16.93%, 11.1%). This indicating that N80 hydrocyclone can remove about 20% of particles from the overflow and able to obtain 94% of gold at underflow. As a result, N80 hydrocyclone has most industrial value. 

    Using N80 hydrocyclone to study the effect of different concentration, and the result shows that when the concentration is at 9%, the underflow has best concentration effect and has best separation efficiency. When the concentration is at 5%, N80 has the most efficiency on separating gold to the underflow among all concentration.

中文摘要	I
英文摘要	III
目錄		IV
圖目錄		VII
表目錄		X
第一章	緒論	1
1-1 前言	1
1-2 研究動機與目的	2
第二章	文獻回顧	3
2-1 金礦之簡介	3
2-1-1 金礦的成因	3
2-1-2 金礦的型態與分布	3
2-1-3 黃金的提煉方法	5
2-2 水旋風分離器之簡介	7
2-2-1 水旋風分離器的歷史發展	7
2-2-2 水旋風分離器之結構	8
2-2-3 水旋風分離器分離原理	9

2-2-4 影響水旋風分離器之操作參數	9
2-2-5 影響水旋風分離器分離效率因素	11
2-2-6 水旋風分離器的優缺點	13
2-3 水旋風分離器之特殊現象	15
2-3-1 魚鉤現象	15
2-3-2 空氣核心	16
2-3-3 短路流現象	17
2-3-4 循環流現象	18
第三章 實驗裝置與方法	19
3-1實驗物料	19
3-2實驗裝置	20
3-2-1 水旋風分離器	20
3-2-2 整體實驗裝置	29
3-3 實驗藥品	31
3-4 實驗設備與分析儀器	32
3-5 實驗步驟	34
3-5-1 水旋風分選部分	34
3-5-2 化學剝金部分	35



第四章 結果與討論	37
4-1 水旋風分離器實驗	38
4-1-1 流量測試	38
4-1-2 濃度測試	39
4-1-3 顆粒比(固含量)	41
4-1-4 粒徑分佈	44
4-1-5 分級效率	48
4-2 UW860剝金實驗	51
4-2-1 含金比	54
4-3 濃度效應	58
4-4 獲利分析	62
第五章 結論	63
符號說明	65
參考文獻	66

 
圖目錄

圖2-1 水旋風分離器之結構圖	8

圖2-2魚鉤現象示意圖	15

圖2-3 (a)傳統型溢流管水旋風分離器 (b)膨脹型溢流管水旋風分離器	17

圖3-1金礦砂粉末外觀	19

圖3-2 金礦砂粉末粒徑分布曲線圖	19

圖3-3 N-type水旋風分離器結構圖	21

圖3-4 N158水旋風分離器實際外觀圖	22

圖3-5 N100水旋風分離器實際外觀圖	23

圖3-6 N80水旋風分離器實際外觀圖	24

圖3-7 B-type水旋風分離器結構圖	25

圖3-8 BS水旋風分離器實際外觀圖	26

圖3-9 B20水旋風分離器實際外觀圖	27
圖3-10 B05水旋風分離器實際外觀圖	28

圖3-11整體實驗裝置圖	29

圖3-12實際實驗裝置圖	30

圖4-1 N158水旋風分離器粒徑分佈圖	45

圖4-2 N100水旋風分離器粒徑分佈圖	45

圖4-3 N80水旋風分離器粒徑分佈圖	46

圖4-4 BS水旋風分離器粒徑分佈圖	46

圖4-5 B20水旋風分離器粒徑分佈圖	47

圖4-6 B05水旋風分離器粒徑分佈圖	47

圖4-7 N-type水旋風分離器分級效率圖	48

圖4-8 B-type水旋風分離器分級效率圖	49

圖4-9 N-type與B-type水旋風分離器分離效率圖	50

圖4-10金礦粉末與硝酸水溶液酸洗過程	52

圖4-11金礦粉末與UW860反應完成	52

圖4-12抽氣過濾後之金黃色剝金液	53

圖4-13剝金液置入ICP樣品瓶	53

圖4-14 N80水旋風分離器不同濃度下之分級效率圖 59
 
表目錄
表2-1黃金礦床的類型 4

表4-1 N-type水旋風分離器溢流端與底流端出口流量之比較 38

表4-2 B-type水旋風分離器溢流端與底流端出口流量之比較 39

表4-3 N-type水旋風分離器溢流端與底流端出口濃度之比較 39

表4-4 B-type水旋風分離器溢流端與底流端出口濃度之比較 40

表4-5 N-type水旋風分離器溢流端與底流端顆粒比之比較	41

表4-6 B-type水旋風分離器溢流端與底流端顆粒比之比較	42

表4-7 N-type水旋風分離器粒徑大小	44

表4-8 B-type水旋風分離器粒徑大小	44

表4-9不同水旋風分離器溢流端與底流端含金比之比較 54

表4-10不同水旋風分離器溢流端與底流端顆粒比含金比之比較 56

表4-11不同水旋風分離器d50、Sp、底流含金比之比較 57


表4-12 N80水旋風分離器不同濃度下溢流與底流流量之比較 58

表4-13 N80水旋風分離器不同濃度下溢流與底流濃度之比較 59

表4-14 N80水旋風分離器不同濃度下顆粒比及含金比之比較 60

表4-15 N80水旋風分離器在不同濃度下d50、Sp、底流含金比之比較 61

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