浸出技术在矿物加工中的应用

浸出技术在矿物加工中的应用

周发扬

黑龙江省冶金设计规划院 黑龙江省哈尔滨市 150040

摘要：科技的进步，促进人们对矿物质需求的增多。在矿物质工程中，矿物提取是一个十分重要的分支部分，在当前社会发展对于矿物需求不断增加的背景下，矿物提取成为了社会以及有关行业所关注和重视的一个重要问题，矿物的有效、高效提取对于矿物开采行业的发展有着极为重大的积极意义。浸出技术是矿物提取和加工中的一个主要技术。本文就在矿物质工程中，矿物提取是一个十分重要的分支部分，在当前社会发展对于矿物需求不断增加的背景下，矿物提取成为了社会以及有关行业所关注和重视的一个重要问题，矿物的有效、高效提取对于矿物开采行业的发展有着极为重大的积极意义。浸出技术是矿物提取和加工中的一个主要技术展开探讨。

关键词：矿物加工工程；浸出技术；应用

引言

作为矿物工程中很重要的一项技术，浸出技术的应用效果在很大的程度上影响着矿物应用的价值水平，通过提升浸出技术的应用水平，我们可以促进矿物质的更好分离，提升矿物质的品质，这对科学技术等方面的发展是具有很好的促进作用的。

1浸出技术相关概念

浸出技术是矿石加工过程中的重要应用内容，通过使用浸出技术可以实现矿物的分解，从而实现对有价值的成分的利用。从浸出技术划分类型上来看，我们可以把它主要划分为微生物浸出、化学浸出。从应用的原理上来说就是利用微生物在活动中产生的反应来和矿物进行结合，通过浸泡和氧化等过程来实现对矿物的分离。

2矿物浸出技术的特点

2.1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。

2.2能够解决采矿污染问题

传统的矿物质开采过程中，往往会带来极为严重的环境污染问题，尤其是对一部分含有危险金属离子的矿藏进行开采时，若不能有效地对危险物质进行处理，不仅会造成严重的环境污染，甚至可能带来一定的安全威胁。而现今采用的浸出技术，能够将金属危险离子进行充分地吸收和处理，从而减少和解决采矿中的污染问题。

2.3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。

3生物浸出技术

3.1菌种

微生物能够进行多种的物理反应与化学反应，例如进行生物吸收、生物吸附、生物聚集等，并可以通过这些反应过程将矿物质中所需要的、能够利用的矿物成分进行提取。从当前的情况来看，在硫化矿石之内，对微生物浸出技术与方法得到了广泛的应用，最为常用的微生物菌种包括氧化铁微螺菌、氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌等。在进行菌种的应用时，一般而言需要将反应温度控制在20℃～50℃之间。生物浸出，一般也被称为生物氧化，具体是指通过利用某些微生物与空气、水分等物质，从矿物或其他物料中浸取有价金属的过程。生物浸出技术广泛应用于我国当前的冶金行业、矿物加工行业、化学工程、环境工程等领域。相较于传统的冶炼方法，生物浸出技术更加主要地应用于传统方法难以开采和加工的贫乏矿中，且这一技术有着规模选择性改变、操作简单便捷、应用流程少、相关费用较低等显著优势。我国的生物浸出技术早在公元前2世纪就有记载，而国外的应用则开始于公元2世纪。

3.2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。

4化学浸出方法

4.1水浸

这种浸出技术中，最常见的方法就是水热硫化浮选法，就是在热压的条件下，使硫能够与矿物中的硫化铜、钼、镍等物质发生化学反应，从而进一步生成比较稳定的硫化铜矿物，然后在热水中使用浮选硫化铜的方式对其进行回收。在这个工艺中，温度对其产生的影响最大，其次就是矿石的粒度、硫的量的多少以及硫化时间等均会对结果造成一定程度的影响。然而由于这种化学浸出方式受到的环境影响因素较多，对能源的消耗也比较大，因此难以实现规模化的生产，所以由于它自身的这些限制使其难以得到更加深入的研究以及广泛的应用。

4.2碱浸

碱性物质提取法主要用于对有色金属的提取，在整个提取的过程中具有工艺简单、环境污染小等特点，在对重金属的置换过程中，能有效对置换液进行重新回收，但整个反应由于参加反应的物质总量多，会使整个反应中出现一些物质滞留的现象，因此在对一些贵重金属提取时，不宜使用此类提取方法，也由于这个问题以及采用试剂量大的问题，使得这个方法现今还无法普及使用。

4.3酸浸

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。

5浸出技术的发展展望

就目前而言，浸出技术在不断发展，但是在实际的应用中，还需要从以下几个方面进行改进优化。第一是要改良菌种的特性，从而提高生物浸出的适用性与泛用性，并减小菌种对于环境因素的依赖。第二是要大力发展新型浸出技术与相关工程，从而加快浸出技术的创新，实现浸出技术应用的规模化。第三是要发展微波加热浸出法，利用物理方法加快对于矿物质的加工提取，提高矿物质提取与加工速度。

结语

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。在这样的背景下，本文主要对于矿物加工的工程中的浸出技术进行了简单的分析，对于化学浸出、生物浸出做出了相应的介绍，且举例说明了浸出技术的实际应用情况，希望可以将不同的浸出技术应用于适合的条件下。

参考文献

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