探析礦物加工工程中的浸出技術(shù)

倪元

摘 要： 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，礦物行業(yè)發(fā)展迅速，礦物加工在礦物工程當(dāng)中占據(jù)著重要地位，而這當(dāng)中的選礦環(huán)節(jié)尤為關(guān)鍵，其涉及到了礦物質(zhì)材料和粉體的技術(shù)以及對(duì)資源加以綜合性利用等，在和國(guó)民經(jīng)濟(jì)有所關(guān)聯(lián)的眾多學(xué)科當(dāng)中其重要性不言而喻。而在這其中，礦物加工工程中的礦石浸出技術(shù)更是具有極高存在的意義。對(duì)此，文章中對(duì)礦物加工工程中的浸出技術(shù)展開了探討，并對(duì)浸出技術(shù)的相關(guān)含義和在礦物加工過(guò)程當(dāng)中的具體應(yīng)用方式加以論述，旨在為此項(xiàng)技術(shù)的推廣使用提供幫助。

關(guān)鍵詞： 礦物加工;工程;浸出技術(shù)

【中圖分類號(hào)】TD92 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）20-0144-01

引言：作為礦物工程中很重要的一項(xiàng)技術(shù)，浸出技術(shù)的應(yīng)用效果在很大的程度上影響著礦物應(yīng)用的價(jià)值水平，通過(guò)提升浸出技術(shù)的應(yīng)用水平，我們可以促進(jìn)礦物質(zhì)的更好分離，提升礦物質(zhì)的品質(zhì)，這對(duì)科學(xué)技術(shù)等方面的發(fā)展是具有很好的促進(jìn)作用的。從浸出技術(shù)劃分類型上來(lái)看，我們可以把它主要?jiǎng)澐譃槲⑸锝?、化學(xué)浸出。這兩個(gè)種類的原理和方式不同，但是都是為了更好的分離出有價(jià)值的礦物質(zhì)，提升礦物質(zhì)的利用效率。

1 礦物浸出技術(shù)的特點(diǎn)

①浸出工藝突破原有極限，浸出法可以降低整體開采的下限，開采一些傳統(tǒng)方式無(wú)法提取的物質(zhì)，將礦場(chǎng)殘?jiān)绒D(zhuǎn)化為工業(yè)上可以利用的物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦場(chǎng)資源的高效利用。隨著時(shí)代的發(fā)展，浸出技術(shù)將礦物開采的下限降得越來(lái)越低，實(shí)現(xiàn)低品級(jí)礦的高效開采。例：浸出—萃取—電積法對(duì)礦物進(jìn)行開采，這種開采方式可以將銅礦開采的徹底度增加0.40%左右，采用化學(xué)浸出法可以將整個(gè)開采的徹底度較傳統(tǒng)開采方式提升0.50%左右。由于浸出式采礦的方法具有采礦徹底、污染小等特點(diǎn)，使其逐漸受到人們的重視，成為礦物開采的重要部分。②解決采礦污染問(wèn)題，傳統(tǒng)的礦物開采過(guò)程會(huì)帶來(lái)很多的污染，尤其是對(duì)一些含有危險(xiǎn)金屬離子的礦藏開采時(shí)，如果不能有效地對(duì)這些危險(xiǎn)物質(zhì)進(jìn)行處理就會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。如果礦坑中儲(chǔ)存雨水等就會(huì)使有害物質(zhì)更快地向外擴(kuò)散?，F(xiàn)今浸出式采礦的方式均采用與其反應(yīng)或是將其吸收等方式進(jìn)行危險(xiǎn)離子的吸收和處理。③浸出速度快、消耗少、操作環(huán)境優(yōu)，浸出技術(shù)相較于傳統(tǒng)的開采技術(shù)具有速度快、流程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，整體的加工措施少，且在開采時(shí)對(duì)環(huán)境的影響小，符合我國(guó)在發(fā)展中所倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展的理念。目前我國(guó)在重金屬的開采技術(shù)上已經(jīng)處于成熟階段。

2 礦物加工工程中的浸出技術(shù)

2.1 酸浸

加壓酸浸的化學(xué)浸出法在工業(yè)上的應(yīng)用主要分為兩大類：一類是常壓下的加壓酸浸，就是浸出是由或者幾段常壓下的浸出以及一段加壓浸出組成的。另一種酸浸的方式則是通過(guò)兩段或者多段的加壓浸出組成的。通常情況下，硅酸鹽或鋁硅酸鹽脈石都會(huì)采用酸浸的方式進(jìn)行礦物的浸出。除此之外還有共生礦的酸浸法。由于經(jīng)常使用常規(guī)的選礦方法使得難以從銅鉬鉛鋅共生礦中獲得單一的、合格的精礦產(chǎn)品，這使得銅鉬鉛鋅共生礦被稱為呆滯礦產(chǎn)。因此對(duì)于該礦產(chǎn)采用的浸出技術(shù)比較特別，首先進(jìn)行浸鉛富硫的反應(yīng)，反應(yīng)在85攝氏度的溫度下進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間應(yīng)該為1.5個(gè)小時(shí)左右。之所以可以采取這種方式進(jìn)行浸出，是因?yàn)殂~鉬鋅的氧化物溶于酸，而它的硫酸鹽是溶于水的，能夠使得主要的金屬銅、鉬、鋅最大程度的浸出到溶液中去，這樣就實(shí)現(xiàn)了將這些金屬和其他的雜質(zhì)進(jìn)行分離的目的。經(jīng)過(guò)酸浸之后，剩余的浸出渣中主要剩下的是原生的硫化銅、硫化鉬，其他的鋅、銀等金屬則以硫化銀以及包裹著的銀的形式存在。

2.2 菌種

微生物能夠進(jìn)行多種的物理反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)，例如進(jìn)行生物吸收、生物吸附、生物聚集等，并可以通過(guò)這些反應(yīng)過(guò)程將礦物質(zhì)中所需要的、能夠利用的礦物成分進(jìn)行提取。從當(dāng)前的情況來(lái)看，在硫化礦石之內(nèi)，對(duì)微生物浸出技術(shù)與方法得到了廣泛的應(yīng)用，最為常用的微生物菌種包括氧化鐵微螺菌、氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌等。在進(jìn)行菌種的應(yīng)用時(shí)，一般而言需要將反應(yīng)溫度控制在20℃～50℃之間。生物浸出，一般也被稱為生物氧化，具體是指通過(guò)利用某些微生物與空氣、水分等物質(zhì)，從礦物或其他物料中浸取有價(jià)金屬的過(guò)程。生物浸出技術(shù)廣泛應(yīng)用于我國(guó)當(dāng)前的冶金行業(yè)、礦物加工行業(yè)、化學(xué)工程、環(huán)境工程等領(lǐng)域。相較于傳統(tǒng)的冶煉方法，生物浸出技術(shù)更加主要地應(yīng)用于傳統(tǒng)方法難以開采和加工的貧乏礦中，且這一技術(shù)有著規(guī)模選擇性改變、操作簡(jiǎn)單便捷、應(yīng)用流程少、相關(guān)費(fèi)用較低等顯著優(yōu)勢(shì)。我國(guó)的生物浸出技術(shù)早在公元前2世紀(jì)就有記載，而國(guó)外的應(yīng)用則開始于公元2世紀(jì)。

2.3 微生物浸出技術(shù)

①微生物細(xì)菌的種類。微生物不是簡(jiǎn)單的低等級(jí)生命體，當(dāng)它們?cè)谶M(jìn)行吸收、吸附和聚集等活動(dòng)的時(shí)候，通常會(huì)產(chǎn)生物理或者化學(xué)層面的反應(yīng)，這些反應(yīng)是促進(jìn)礦物成分浸出的有效手段，利用微生物的這個(gè)特性人們可以有效的進(jìn)行礦物質(zhì)的提取。在利用微生物來(lái)進(jìn)行礦物質(zhì)分解的時(shí)候應(yīng)當(dāng)為反應(yīng)的發(fā)生營(yíng)造合適的環(huán)境條件，例如，溫度要控制在20攝氏度到50攝氏度之間，這是促進(jìn)微生物發(fā)生反應(yīng)的合理溫度范圍。在選用的微生物種類上主要包括氧化鐵微螺菌、氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌等等。②浸出機(jī)理。在利用微生物對(duì)礦物質(zhì)進(jìn)行分解的時(shí)候，應(yīng)用的原理就是直接的把細(xì)菌放置到礦物的表面，利用氧化分解的進(jìn)行來(lái)分離得到礦物質(zhì)，這是直接原理。③使用和創(chuàng)新。上面我們提到在利用微生物分解礦物質(zhì)的時(shí)候會(huì)對(duì)溫度等因素有一定的要求，所以說(shuō)對(duì)分解的環(huán)境的設(shè)置是有一定的要求的，特別是對(duì)于浸礦類的微生物來(lái)說(shuō)需要的條件會(huì)更加的苛刻。但是過(guò)于嚴(yán)苛的條件要求會(huì)在一定程度上影響到礦物加工的質(zhì)量和效率，為了提升微生物的在開展礦物分解過(guò)程中的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，我們應(yīng)當(dāng)積極的嘗試對(duì)方法進(jìn)行創(chuàng)新，通過(guò)創(chuàng)新更好地促進(jìn)礦物加工的進(jìn)行。

結(jié)語(yǔ)：在礦物工程的加工過(guò)程中，浸出技術(shù)起著關(guān)鍵性的作用，其反應(yīng)的速度非?？?，流程也相對(duì)簡(jiǎn)單，且操作起來(lái)也比較容易，在很大程度上加快了礦物加工業(yè)的發(fā)展進(jìn)度，因此對(duì)其加以研究使非常有必要的。文章對(duì)礦物加工工程中的浸出技術(shù)展開了探討，對(duì)化學(xué)浸出技術(shù)和生物浸出技術(shù)加以闡述，并通過(guò)相關(guān)的例子分析了浸出技術(shù)的具體應(yīng)用方法，旨在對(duì)我國(guó)礦物加工行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步起到幫助的作用。

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