濕法冶金的研究進展

孫永達

摘 要：本研究通過對濕法冶金相關發展和相關流程進行描述，選定了一些相關的新技術進行介紹，從而對濕法冶金的研究進展進行綜合的敘述表達，體現了濕法冶金工藝的重要性和可持續性，對濕法冶金技術提出了新的發展措施。

關鍵詞：濕法冶金 新技術 綜合敘述

中圖分類號：TF811 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）10（b）-0100-02

濕法冶金的發展歷程悠久，在冶金工業中有著重要的價值體現，而且潛力巨大，在近些年出現了一些新的濕法冶金技術。

1 濕法冶金的發展歷程和價值介紹

1.1 濕法冶金的發展歷程和相關介紹

冶金技術古來有之，古人們很早就發現利用銅鹽溶液里的銅能被鐵置換這一原理，發明了水法煉銅，它成為濕法冶金術的先驅，在古代很多的書籍上也都或多或少的有相關冶金技術的記載。濕法冶金剛出現的時候并沒有受到太大的重視，只是作為火法冶金的一個輔助手段而存在。直到第二次世界大戰的左右，它的價值逐漸凸顯出來，于是才有了現代濕法冶金技術的高速發展，成為冶金學科下的重要二級學科。濕法冶金雖然是單獨的一門學科，卻也與其他的學科有著千絲萬縷的聯系，整個濕法冶金的過程都要應用到化學，礦物學，工程學等等其他學科的知識技術。現代濕法冶金是化學工程與冶金結合的一個典型例子，包含了現代化學工程的技術原理，這個原理用于強化已有的提取冶金過程和開發新的濕法分離方法與技術，正是由于不同學科間的知識融會貫通，才使得濕法冶金技術得以迅速發展。濕法冶金就是金屬礦物原料在酸性介質或堿性介質的水溶液進行化學處理或使用有機溶劑萃取提取金屬組分，再使用水溶液電解等不同方法去除雜質得到純金屬的過程。它主要包括浸出，凈化，制備金屬等過程。浸出是指將需要的金屬變成離子形態進入溶液，而將其他雜質歸為殘渣的過程，浸出后就會得到含所需金屬離子的溶液和浸出渣，分離后還可以回收殘渣中的冶金溶劑和金屬離子。凈化過程就是除去溶液中一些可溶性的雜質，包括不是人們需要的金屬和非金屬雜質。制備金屬過程就是運用電解、置換、還原等不同方法將所需要的金屬從離子狀態變為實體狀態的過程。

1.2 濕法冶金法的價值體現

相對于火法冶金而言，濕法冶金有著更多的優點，它對于原料的要求不高，不像火法冶金一樣要求較高的礦物原料。它可以應用于處理低品位礦物物料，包括處于低品位的原生硫化物礦料、氧化物礦料、表外礦料以及一些應用價值不大的尾礦料。伴隨著技術的發展，以前因為復雜不能開采的礦石，包括一些低品位復雜礦石及大洋錳結核，現在可以用濕法冶金實現復雜礦石的提取和對二次資源的綜合利用，可以在浸出階段對一些低品位二次資源的有價金屬進行回收，能夠有效回收其中的各種有價金屬。在提取精料礦物中的主要金屬的時候，可以做到回收一些共存狀態的稀貴金屬包括金，鉑金等及稀散金屬，提高了礦石資源的產出比，這也是濕法冶金的一大優點。實際上，濕法冶金法得到發展的原因也是因為近代以來低品位礦石的大量開采以及自身不斷吸收融合了其他一些學科的理論與新技術，相關學科如綠色化學的提出也促進了它的發展。可持續發展理論的出現也推動了濕法冶金的發展，濕法冶金所提供勞動條件較好，在實際生產過程中原料中的大多數有毒有害物質大都以沉淀的形式留在了殘渣中，容易處理的殘渣使得濕法冶金清潔生產的可能性極高，自然的成為了人們所希望的冶金發展方向。濕法冶金所要求的成本條件也比較低，這也是它成為目前很多礦物的冶煉方法的原因，目前濕法冶金在鋅、鋁、銅、鈾等工業生產中占有重要地位，世界上全部的氧化鋁、氧化鈾以及大部分的鋅和部分的銅都是采用濕法冶金生產的。濕法冶金綜合利用能力強，能生產多種多樣的產品，且生產過程易于實現自動化和連續化，諸多的優點使得濕法冶金有著巨大的價值潛力。

2 一些新的生產技術和進一步的發展措施

2.1 新的濕法冶金技術

時代在進步，一些新的技術也在不斷涌現。高壓浸出法是因為某些礦物所需的浸出過程需要在溶液沸點溫度以上進行。由于浸出速率會伴隨著溫度升高而明顯提高，對于有某些氣體參加的浸出過程，增加氣體反應劑的壓力就能加快浸出過程的進行，像這樣處于高壓下的浸出方法就稱為高壓浸出。高壓浸出法是因為反應所需的特殊反應釜能夠得到制造而得以發展的。流態化浸出采取塔形結構，礦石從入料口進入塔內，塔內噴嘴提供的浸出劑線速度超過臨界速度，因而固體物料發生流態化，形成流態化床。在良好的傳質傳熱條件下，反應迅速發生，所以流態化浸出法比一般的機械攪拌生產更為高效。管道浸出是采取混合礦漿流過反應管道的方式，礦漿一邊加熱流動，一邊發生反應。在高溫條件下，它能極大的縮短浸出反應所需的時間，提高浸出效率。活化浸出是使礦石在初步階段有著較高的能位，化學活性增加，因此提高了浸出效率和浸出速度，現階段不僅應用于浸出過程還可以應用于合金化過程，非晶態材料的制備過程等。細菌浸出又稱作微生物冶金，它主要利用細菌自身直接產生的氧化還原作用，氧化還原礦物中某些組分，進而以溶液或固體形式與原物質分離，或者間接的依靠細菌的代謝產物例如一些有機酸、無機酸和三價鐵離子，這些物質與礦物發生反應，使有用組分進入溶液，達到分離效果。現階段的細菌浸出發展前景良好，生物技術的不斷進步提供了多種多樣的細菌，在目前的浸出方法里，細菌浸出不僅造成污染極小，符合環保理念，還可以從一些較難提取的礦石中提取貴重金屬。原地浸出是采取礦物原地直接建設工廠，在礦物不開采的情況下使用浸出液將礦物中所需金屬變成溶液流出，然后提取。這一方法所需要的成本很低，易于實現自動化，保障人員安全性。一些礦石埋藏過深，開采成本過高就可以用此法有效解決，而且不必開采礦石也就意味著不必對當地的環境造成更大的破壞，有利于實現清潔生產。缺點在于這樣的方法只能用于一定地質條件的礦物所在地，而且這種方法可能會對地下水產生污染，需要進一步的考察研究。除了這些不同的浸出技術，一些新的萃取技術也得到了發展，萃取技術的實質都是應用溶質即在不同的溶劑中溶解度不同，從而達到雜質和所需金屬分離的效果。以上就是目前一些發展前景較為良好的濕法冶金技術。

2.2 濕法冶金的發展展望

冶金工業可以說是一個國家的工業基礎，濕法冶金作為其中重要的組成部分自然有必要得到重視和發展。在環保觀念深入人心的今天，濕法冶金作為最有可能實現清潔生產的冶金方法，應當將環保理念應用到實際生產中。應當大力的完善現存的工藝手法，發展新的技術，提高金屬的回收率和礦物資源的綜合效率。開展相關自動化計算機系統的研究，加大相關設備的研究工作，推動濕法冶金朝自動化，高效化方向發展。開發新的新型材料，推動其他科技的發展，因為濕法冶金是學科相互交流影響的，其他科技的發展，在客觀上能為濕法冶金新技術的發展提供可能，在主觀上也應該加強本學科的基礎理論研究，使現存理論得到深化，同時用科學的世界觀、以創新思想作為旗幟，開辟濕法冶金更為高層次的新理論，加快濕法冶金技術向前發展。

3 結語

礙于篇幅有限，更多相關的新型研究并沒有描述。濕法冶金是前景良好的工業技術，在21世紀的今天，需要每個相關從業人員一起努力，推動濕法冶金的進一步發展，進而推動國家經濟的進步。

參考文獻

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