试论矿物加工工程中的浸出技术

试论矿物加工工程中的浸出技术

苏敏

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摘要：浸出技术是当前发展我国矿物提取的有效手段，具有污染小、提取彻底等特点，它可以推进我国对矿物质提取的进程，加快我国矿物质提取发展的速度。当前针对某些物质的提取还未有有效的提取方式，在一些矿藏提取时也未有有效的提取方法，面对这些问题应该合理发展，提升整个提取过程的有效性。

关键词：矿物加工工程；浸出技术；应用

对于矿物工程的加工技术中，浸出技术是很重要的一种技术手段，由于其具有反应速度快、流程比较短以及操作的环境较好等优势，对于矿物加工业的发展有着重要的推进作用，对其进行研究有着很重要的意义。本文对矿物加工工程中的浸出技术分析进行了探讨。

1 矿物浸出技术的特点

1.1 浸出工艺突破原有极限

浸出法可以降低整体开采的下限，开采一些传统方式无法提取的物质，将矿场残渣等转化为工业上可以利用的物质，实现对矿场资源的高效利用。随着时代的发展，浸出技术将矿物开采的下限降得越来越低，实现低品级矿的高效开采。例：浸出——萃取——电积法对矿物进行开采，这种开采方式可以将铜矿开采的彻底度增加0.40% 左右，采用化学浸出法可以将整个开采的彻底度较传统开采方式提升0.50% 左右。由于浸出式采矿的方法具有采矿彻底、污染小等特点，使其逐渐受到人们的重视，成为矿物开采的重要部分。

1.2 解决采矿污染问题

传统的矿物开采过程会带来很多的污染，尤其是对一些含有危险金属离子的矿藏开采时，如果不能有效地对这些危险物质进行处理就会对环境造成严重的破坏。如果矿坑中储存雨水等就会使有害物质更快地向外扩散。现今浸出式采矿的方式均采用与其反应或是将其吸收等方式进行危险离子的吸收和处理。

1.3 浸出速度快、消耗少、操作环境优

浸出技术相较于传统的开采技术具有速度快、流程简单等特点，整体的加工措施少，且在开采时对环境的影响小，符合我国在发展中所倡导的可持续发展的理念。目前我国在重金属的开采技术上已经处于成熟阶段。

1.4 开采贫乏矿

传统在对矿藏开采时，对于一些含量低或是开采不彻底的矿，都采取放弃开采的方式，主要是由于开采难以获得利润等。但新兴的开采技术不仅投入小，而且在开采时也具有开采更为彻底的特点。对一些尾矿等实现开采，不但可以获得更多的资源还可以提升尾矿地区环境，方便尾矿地区后期的植被恢复等。

2 矿物加工工程中的浸出技术的应用

2.1微生物浸出技术

2.1.1 菌种

微生物可以通过生物吸附、生物吸收、生物聚集等物理化学反应，选择性的提取出想要的矿物或者成分。目前，对于微生物的浸出技术在硫化矿石上得到了广泛的应用，微生物细菌的有效温度大约在20 到50 摄氏度之间，而最常用的生物菌种则为氧化亚铁硫杆菌、氧化铁微螺菌以及氧化硫硫杆菌。生物浸出(Biohydrometallurgy)，通常也称生物氧化，是指利用某些微生物与空气、水等从矿物或其它物料中浸取有价金属的过程。生物浸出技术广泛应用于冶金、矿物加工、化学工程、环境工程等领域。与传统的冶炼方法相比，目前生物浸出技术主要应用于开发用常规方法不易或者不能开发利用的贫矿、尾矿、废矿等矿床，且此技术通常具有规模可大可小、操作简单，流程少，生产费用较低等优势。据资料显示，国外，生物浸出技术的应用始于公元2 世纪，而我国于公元前2 世纪时就有利用微生物浸铜的记载，截止目前，工业上应用此技术回收的金属有铜、铁、铀、锰、钴、金、镍、锌等。

2.1.2 使用和创新

培育的方式对微生物所处的生态环境具有一定限制，而对于浸矿类的微生物，其限制的程度更高。将分子生物学与微生物的生态学相结合，不但可以在很大程度上防止微生物所具有的多样性遭到破坏而使矿物浸出的效果受到影响，而且还可以利用新菌种提高对细菌浸矿环境的知悉程度，使矿石工程当中的浸出技术充分发挥出其作用。

2.2 化学浸出技术

2.2.1 水浸技术

水浸技术中，我们最常使用的方法是水热硫化浮选法，具体来说，也就是指以热压作为前提条件，使硫与矿石中的钼、硫化铜、镍等物质产生化学反应，进而生成相对稳定的硫化铜矿物，然后使用浮选硫化铜的方式在热水中对硫化铜矿物进行回收。对于水浸技术来说，温度对结果的影响很大，接下来影响比较大的就是硫的量的多少、矿石的粒度、硫化时间等。影响水浸的环境因素比较多，因而对于能源的消耗巨大，进行规模化生产是不可能实现的，同时再加上其自身的限制，对它的研究和应用难以深入。

2.2.2 酸浸技术

加压酸浸浸出技术在工业当中的具体使用方法用基本上包括两种：一种是常压条件下的加压酸浸，其浸出是由几段常压下的浸出或者一段加压浸出相结合形成的。而另外一种酸浸的方法是利用两段或多段加压浸出相结合形成的。一般来说，硅酸盐或者铝硅酸盐脉石食用的都是酸浸的技术方法，另外，还有就是共生矿的酸浸方法。因普遍采用的是一般的选矿法，促使铜钼铅锌共生矿中的物质无法得以完全的分离，导致铜钼铅锌共生矿变成了闲置的矿产。所以对该矿产要使用特殊的浸出技术，先是要实施浸铅富硫的相关反应，反应的温度条件要满足85摄氏度，反应所需的时间大约是一个半小时。使用此技术方式主要是因为铜钼锌的氧化物能够溶于酸当中，而其硫酸盐可以与水相溶，以此使矿物质当中的铜、钼、锌充分的溶解到溶液之中，最终让这些金属与其他的物质分离开来。酸浸过后，剩下的浸出物当中基本上就是纯净的硫化铜和硫化钼了，而锌和银等金属物质就会变成硫化银和表面镀银的物质了。

2.2.3 碱浸技术

在碱浸的相关技术当中，普遍使用的是氨浸的方法。在二十世纪五十年代，加拿大开设了全球首个使用氨浸方法进行硫化镍提取的工厂，直至现在，全球仍然还有许多的工厂使用此项技术。例如萨斯喀彻温堡的镍精炼厂就使用了两段逆流加压氨浸的方法对矿物质实施浸出。此加工方法在首次浸出时的温度是85摄氏度，压力是0.83兆帕。而在二次浸出时的温度仍然是85摄氏度，其压力与第首次的压力相比，在相同时间内将压缩的空气用作氧化剂，对原料的处理也更加具有多样性。此技术方法应用于有色金属的硫化矿石上也体现出了其流程简便的优势，同时也避免了相关设备受到腐蚀的情况发生，且对环境也不会造成严重的污染，使很多金属能够回收再利用，因此在此方面得到了普遍的使用。然而，此技术方法应用在贵金属矿物上，因贵金属会变为络合物而溶解于溶液中，使溶液中含有的成分进一步增加，导致提取工作难度加大，所以在此方面并不应使用。在该技术的运用过程中，还有一种叫做氧化铁矿石氨浸法。此方法主要是对氧化铜矿石进行氨浸而分离出其中的铜金属，即利用含氨元素的溶液，使铜矿中的铜金属和铜化合物分离出来，让其浮于溶液的中间层，再选择适当的方法将其提取出来。利用此浸出方法，能够使铜的回收率达到百分之八十八，比起其他的浸出方法更加有效果。

总之，矿物加工工程中的浸出技术对于矿石加工来说十分重要，可有效的推进矿物加工行业的发展，其反应的速度非常快，流程也相对简单，且操作起来也比较容易，在很大程度上加快了矿物加工业的发展进度，因此对其加以研究使非常有必要的。只有做好了矿物加工工程中的浸出技术的研究工作，才能够为今后的矿物研究工作带来参考，进一步提高我国矿物加工的水平，保证加工更加的有效果。

参考文献：

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