試論礦物加工工程中的浸出技術

楊兆東

摘要：礦物加工是礦物工程中一個重點學科，其中以選礦工程為主要內容，包含了礦物材料與粉體技術、資源綜合利用等方向，在與國民經濟相關的學科中是很重要的一門學科，而其中礦物加工工程中礦石的浸出技術對于礦物工程的發展有著很重要的意義。在這樣的基礎上，本文主要對于礦物加工工程中的浸出技術進行了研究，分析了浸出技術的一些概念以及在礦物加工的實際過程中的應用，希望對于該技術的推廣起到一定作用。

關鍵詞：礦物加工;浸出技術;反應

引言

礦物作為大自然饋贈給我們人類的資源，其重要性不言而喻。礦物資源在我們的生活以及生產當中占有不可取代的作用，礦物加工技術顯得尤為重要，隨著社會的發展以及科學技術的進步，礦物加工技術也越發成熟，浸出技術是當前發展我國礦物提取的有效手段，具有污染小、提取徹底等特點，它可以推進我國對礦物質提取的進程，加快我國礦物質提取發展的速度。

1、浸出技術相關概念

礦石的浸出技術分為化學浸出和微生物浸出。化學浸出可采用順流、錯流或逆流浸出流程;堆浸和就地浸出一般都采用順流循環浸出流程，連續攪拌浸出一般采用順流浸出流程。如要采用錯流或逆流浸出，則各級之間應增加固液分離作業，間斷作業的攪拌浸出一般為順流浸出，但也可采用錯流或逆流浸出流程。只是每次浸出后都需進行固液分離，操作復雜。生產上應用較少。化學浸出可以直接得到澄清浸出液，而攪拌浸出的礦漿須經固液分離后才能得到供后續作業處理的澄清浸出液或含少量礦粒的稀礦漿。微生物的浸出技術，則是使用某些微生物的生理機能以及代謝產物，對礦石進行氧化、浸泡，從而對礦物的分離過程進行改善，把礦石中那些有用的成分通過溶解出來加以回收利用。

2、 礦物浸出技術的特點

2.1浸出工藝突破原有極限

浸出法可以降低整體開采的下限，開采一些傳統方式無法提取的物質，將礦場殘渣等轉化為工業上可以利用的物質，實現對礦場資源的高效利用。隨著時代的發展，浸出技術將礦物開采的下限降得越來越低，實現低品級礦的高效開采。例：浸出——萃取——電積法對礦物進行開采，這種開采方式可以將銅礦開采的徹底度增加0.40% 左右，采用化學浸出法可以將整個開采的徹底度較傳統開采方式提升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，使其逐漸受到人們的重視，成為礦物開采的重要部分。

2.2解決采礦污染問題

傳統的礦物開采過程會帶來很多的污染，尤其是對一些含有危險金屬離子的礦藏開采時，如果不能有效地對這些危險物質進行處理就會對環境造成嚴重的破壞。如果礦坑中儲存雨水等就會使有害物質更快地向外擴散。現今浸出式采礦的方式均采用與其反應或是將其吸收等方式進行危險離子的吸收和處理。

2.3 浸出速度快、消耗少、操作環境優

浸出技術相較于傳統的開采技術具有速度快、流程簡單等特點，整體的加工措施少，且在開采時對環境的影響小，符合我國在發展中所倡導的可持續發展的理念。目前我國在重金屬的開采技術上已經處于成熟階段。

2.4開采貧乏礦

傳統在對礦藏開采時，對于一些含量低或是開采不徹底的礦，都采取放棄開采的方式，主要是由于開采難以獲得利潤等。但新興的開采技術不僅投入小，而且在開采時也具有開采更為徹底的特點。對一些尾礦等實現開采，不但可以獲得更多的資源還可以提升尾礦地區環境，方便尾礦地區后期的植被恢復等。

3、微生物浸出

3.1菌種

微生物可以通過生物吸附、生物吸收、生物聚集等物理化學反應，選擇性的提取出想要的礦物或者成分。目前，對于微生物的浸出技術在硫化礦石上得到了廣泛的應用，微生物細菌的有效溫度大約在20到50攝氏度之間，而最常用的生物菌種則為氧化亞鐵硫桿菌、氧化鐵微螺菌以及氧化硫硫桿菌。

3.2應用與創新

經典使用的純培養的方法對于微生物的生態有著較大的局限性，對于浸礦的微生物來說這種局限性顯得更加的明顯。可以將分子生物學應用到微生物的生態學中，這樣不僅能夠有效地避免在傳統的研究過程中微生物的生物多樣性的丟失對礦物浸出造成的影響，而且能夠通過新的菌種的發現增加對于細菌浸礦環境的了解，使得礦石工程中的浸出技術達到更好的浸出效果。

4、化學浸出

4.1水浸

這種浸出技術中，最常見的方法就是水熱硫化浮選法，就是在熱壓的條件下，使硫能夠與礦物中的硫化銅、鉬、鎳等物質發生化學反應，從而進一步生成比較穩定的硫化銅礦物，然后在熱水中使用浮選硫化銅的方式對其進行回收。在這個工藝中，溫度對其產生的影響最大，其次就是礦石的粒度、硫的量的多少以及硫化時間等均會對結果造成一定程度的影響。由于這種化學浸出方式受到的環境影響因素較多，對能源的消耗也比較大，因此難以實現規模化的生產，所以由于它自身的這些限制使其難以得到更加深入的研究以及廣泛的應用。

4.2酸浸

加壓酸浸的化學浸出法在工業上的應用主要分為兩大類：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采用酸浸的方式進行礦物的浸出。

除此之外還有共生礦的酸浸法。由于經常使用常規的選礦方法難以從銅鉬鉛鋅共生礦中獲得單一的、合格的精礦產品，這使得銅鉬鉛鋅共生礦被稱為呆滯礦產。因此對于該礦產采用的浸出技術比較特別，首先進行浸鉛富硫的反應，反應在85攝氏度的溫度下進行，反應時間應該為1.5個小時左右。之所以可以采取這種方式進行浸出，是因為銅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，這樣就實現了將這些金屬和其他的雜質進行分離的目的。經過酸浸之后，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。

4.3堿浸

堿浸的方式中，較為常見的方法就是使用氨浸的方式。這種工藝方式在對有色金屬的硫化礦石進行處理的時候，工藝簡單，設備的防腐問題也很容易得到解決，而且對于環境的污染很輕微，能夠回收大部分的金屬，所以在這個方面得到了廣泛的應用。相反的，這種方法處理貴金屬礦物時，由于貴金屬能夠形成絡合物在溶液中分散，使得溶液的成分變得更加的復雜，提取的過程更加的困難，因此在這個方面的提取比較不適應。

這種方式的應用中，還有氧化鐵礦石氨浸的方式。這種方法中，氧化銅礦石通過氨浸的方式對銅進行提取，就是使用含氨的溶劑，把含銅的礦物中的銅以及銅的化合物浸溶出來，使其進入到溶液中去，然后選擇一些較為合適的方式將其沉降出來。這種浸出方式中，對于銅的回收率能夠達到百分之八十八，對于銅的回收率遠遠地高于其他的浸出方式。

結束語

對于礦物工程的加工技術中，浸出技術是很重要的一種技術手段，由于其具有反應速度快、流程比較短、以及操作的環境較好等優勢，對于礦物加工業的發展有著重要的推進作用，對其進行研究有著很重要的意義。

參考文獻

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