有色金屬硫化礦選礦技術(shù)現(xiàn)狀及進展

趙少華

有色金屬硫化礦選礦研究中電化學技術(shù)與生物浸出技術(shù)的應用有助于緩解能源緊張危機，在提升能源開發(fā)利用效益、保護生態(tài)平衡方面有顯著優(yōu)勢。本文對有色金屬硫化礦選礦技術(shù)中電化學研究與生物浸出技術(shù)研究現(xiàn)狀及進展進行了分析探討，希望能為有色金屬硫化礦選礦技術(shù)的進步提供參考。

能源缺乏作為當前世界經(jīng)濟發(fā)展的典型問題，需要在確?？沙掷m(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，探索更好的礦產(chǎn)選礦技術(shù)，以便提升礦產(chǎn)資源的綜合利用率，解決能源缺乏問題。有色金屬硫化礦選礦技術(shù)作為目前備受關(guān)注的典型技術(shù)，通過對生物性技術(shù)的合理應用可有效提升礦產(chǎn)采掘、提取質(zhì)量，實現(xiàn)高效益、低成本、低能耗、低污染等目標，適應經(jīng)濟發(fā)展中日益增長的礦物需求。下面簡要解析下有色金屬硫化礦選礦技術(shù)現(xiàn)狀及進展。

有色金屬硫化礦浮選電化學現(xiàn)狀及進展

浮選電化學作為有色金屬硫化礦選礦技術(shù)領(lǐng)域的重要研究方向，主要針對硫化礦電化學特性、電化學調(diào)控浮選技術(shù)、硫化作用電化學機理及相關(guān)藥劑進行解釋與應用。

有色金屬硫化礦表現(xiàn)金屬的氧化情況金氧化程度決定了浮選分離效果，氧化還原反應作為重要電化學反應過程，在選礦中發(fā)揮著重要作用，有研究顯示硫化礦物與低碳鋼之間存在著電蝕交互作用，類似黃銅礦、磁黃鐵礦等于浮選分離關(guān)系密切，鉛鋅礦在礦石磨礦、礦漿化學中腐蝕磨損作用較為嚴重，因此常規(guī)磨礦中出了要考慮不同有色金屬硫化礦之間的電蝕作用之外，還要考慮到磨礦介質(zhì)與礦物間的反應作用。硫化礦本身靜電電位高于磨礦介質(zhì)，因此一旦游離出的鐵進入礦漿會導致礦粒表面形成氫氧化鐵覆蓋層，導致礦物可浮性降低，像是銅礦、鉛鋅礦磨礦中因電化學反應的發(fā)生會導致介質(zhì)與能量損耗增加，通過調(diào)低磨礦介質(zhì)靜電電位可有效減輕損耗、改善可浮性。

電化學調(diào)控浮選技術(shù)作為有色金屬硫化礦選礦技術(shù)中的一大重點，其應用重點在于無捕收劑浮選，如自誘導浮選、硫誘導浮選等。在黃銅礦、黃鐵礦等硫化礦的電化學浮選研究中，在排除硫化鈉干擾時可建立礦物的電化學測試與熱力學計算模型，利用量子化學可從微觀層面解釋氧在礦石浮選中的作用，同時還可完成硫化礦溶液界面電子轉(zhuǎn)移的理論解釋，配合量子化學計算方法可有效得到分子氧的能級圖，以便確定不同硫化礦類型是否具有自誘導可浮性。實驗室研究結(jié)果顯示，硫化礦表面所產(chǎn)生氧化硫越多則氧化氫含量越高，礦石表面親水性越強。含有硫化鈉的硫化礦對于礦石浮選有較大影響，從電化學角度而言，硫化鈉的存在將會導致硫化氫的氧化與吸附作用，導致礦石表面親水性或者疏水性增強，因此要對硫化礦中硫化鈉成分加以注意、另外，硫化礦電化學調(diào)控福選擇中通過測定電極過程熱效應及其對礦石表面濕潤性影響，可實現(xiàn)浮選過程熱效應量化，從而有助于進一步完成礦石表面親水性、疏水性的改善研究，可為電化學調(diào)控浮選技術(shù)的研究與應用提供有效參考。工業(yè)實踐中電化學技術(shù)目前得到了普遍應用，比如俄羅斯在銅鋅硫礦的混合浮選中取得了較好的效果，極大的提升了三種有色金屬的回收率，在降低能耗、環(huán)保節(jié)能方面也有出色表現(xiàn)，芬蘭的OK-PCF電位監(jiān)控系統(tǒng)可直接控制浮選過程中礦物的電化學電位，為浮選過程的控制提供了簡便高效的方法，有助于改善礦石表面的疏水性與礦漿的物理化學性質(zhì)。

有色金屬硫化礦生物選礦現(xiàn)狀及進展

能源開發(fā)利用的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略與環(huán)保節(jié)能方針意味著選礦技術(shù)研究要兼具生態(tài)環(huán)境保護與增強市場競爭力量大主要原則，生物選礦技術(shù)作為近年來快速發(fā)展的環(huán)保選礦技術(shù)備受關(guān)注，并且在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應用，有著低能耗、高效益、低污染等特點，也是當前選礦技術(shù)發(fā)展的一大主要方向之一。

生物浸出技術(shù)作為目前較為典型的生物選礦技術(shù)，應用范圍廣、效益高，其原理是利用微生物直接浸出與代謝產(chǎn)物間接浸出完成有色技術(shù)硫化礦的浮選。目前從自然界分離、培養(yǎng)的主要浸出微生物以氧化鐵硫桿菌、中溫菌等為主，這些細菌在酸性環(huán)境中可大量繁殖并成功浸蝕硫化礦分離金屬離子，從而獲得不同金屬礦種。目前生物浸出技術(shù)與細菌氧化技術(shù)廣泛應用于有色金屬硫化礦的浮選，并且在處理銅礦、鈾礦等各類硫化礦中取得了不錯的效果。對于低品位的銅礦硫化礦采用生物浸出技術(shù)科極大的降低生產(chǎn)成本與能耗，經(jīng)濟效益高，目前我國工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應用該技術(shù)，并對一些含難處理金礦也有較好的實驗效果。在復雜硫化礦中應用生物浸出技術(shù)科有效改善以往硫化礦浮選技術(shù)的弊端，可實現(xiàn)大規(guī)模應用于推廣，像一些含有鉛、錳、鎳、鉆等復雜金屬元素的有色礦產(chǎn)都是該技術(shù)未來發(fā)展的潛在應用目標。目前國內(nèi)外諸多實驗室都在探索浸出技術(shù)高效率、低能耗的關(guān)鍵，尤其是我國擁有大量低品位復雜礦的背景下，其他技術(shù)無法完成有價金屬的經(jīng)濟回收，生物浸出技術(shù)的未來發(fā)展前景有更被看好，也是目前所公認的經(jīng)濟環(huán)保的高效浮選技術(shù)之一。目前生物浸出技術(shù)的應用領(lǐng)域不斷擴大，幾乎已經(jīng)覆蓋了所有有價金屬及伴生金屬等有色金屬硫化礦的浮選分離，這對于改善未來我國有色金屬硫化礦選礦技術(shù)發(fā)展前景有積極意義，對于解決能源危機、提升能源開發(fā)利用效益、實現(xiàn)環(huán)保目標至關(guān)重要，值得大力推廣應用。

綜上所述，有色金屬硫化礦選礦技術(shù)的研究與應用具有極強的理論價值與現(xiàn)實指導意義，對于改善目前我國能源缺乏現(xiàn)狀、提升能源開發(fā)利用效率、提升環(huán)保效益有重要價值，值得大力推廣應用。