論礦物加工工程中的浸出技術(shù)

黃良偉，薛 亮

（浙江省遂昌金礦有限公司，浙江 麗水 323300）

作為礦物工程中很重要的一項技術(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)用的價值水平，通過提升浸出技術(shù)的應(yīng)用水平，我們可以促進礦物質(zhì)的更好分離，提升礦物質(zhì)的品質(zhì)，這對科學(xué)技術(shù)等方面的發(fā)展是具有很好的促進作用的。從浸出技術(shù)劃分類型上來看，我們可以把它主要劃分為微生物浸出、化學(xué)浸出。這兩個種類的原理和方式不同，但是都是為了更好的分離出有價值的礦物質(zhì)，提升礦物質(zhì)的利用效率。

1 浸出技術(shù)相關(guān)概念

浸出技術(shù)是礦石加工過程中的重要應(yīng)用內(nèi)容，通過使用浸出技術(shù)可以實現(xiàn)礦物的分解，從而實現(xiàn)對有價值的成分的利用。從浸出技術(shù)劃分類型上來看，我們可以把它主要劃分為微生物浸出、化學(xué)浸出。從應(yīng)用的原理上來說就是利用微生物在活動中產(chǎn)生的反應(yīng)來和礦物進行結(jié)合，通過浸泡和氧化等過程來實現(xiàn)對礦物的分離[1，2]。

2 微生物浸出技術(shù)

（1）微生物細菌的種類。微生物不是簡單的低等級生命體，當(dāng)它們在進行吸收、吸附和聚集等活動的時候，通常會產(chǎn)生物理或者化學(xué)層面的反應(yīng)，這些反應(yīng)是促進礦物成分浸出的有效手段，利用微生物的這個特性人們可以有效的進行礦物質(zhì)的提取。在利用微生物來進行礦物質(zhì)分解的時候應(yīng)當(dāng)為反應(yīng)的發(fā)生營造合適的環(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）浸出機理。在利用微生物對礦物質(zhì)進行分解的時候，應(yīng)用的原理就是直接的把細菌放置到礦物的表面，利用氧化分解的進行來分離得到礦物質(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)的時候會對溫度等因素有一定的要求，所以說對分解的環(huán)境的設(shè)置是有一定的要求的，特別是對于浸礦類的微生物來說需要的條件會更加的苛刻。但是過于嚴(yán)苛的條件要求會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程中的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，我們應(yīng)當(dāng)積極的嘗試對方法進行創(chuàng)新，通過創(chuàng)新更好地促進礦物加工的進行。

在進行創(chuàng)新的時候可以嘗試進行學(xué)科的結(jié)合，例如將研究微生物的生態(tài)學(xué)和涉及到化學(xué)反應(yīng)的分子生物來進行結(jié)合，這樣可以把二者的學(xué)科優(yōu)勢進行結(jié)合，從而更好地促進微生物對于化學(xué)反應(yīng)的適應(yīng)性，這樣可以在保證礦物浸出浸出效率的同時保證菌群的穩(wěn)定性，對于新加入的細菌群落來說也可以更好、更快的對環(huán)境進行適應(yīng)，讓他們更快的加入到礦物的分解工作中，從而推動浸出浸出技術(shù)作用的更好發(fā)揮。

3 化學(xué)浸出技術(shù)

（1）水浸技術(shù)。水熱硫化浮選法是水浸技術(shù)的應(yīng)用中最常采用的方法，其在促進礦物分解過程中具有一定的優(yōu)勢。在具體的應(yīng)用原理如下面所述：硫在一定條件下是可以和礦物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的，這是因為鉬、鎳和硫化銅等物質(zhì)可以和硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生出硫化銅礦物質(zhì)，這是一種穩(wěn)定性很高的物質(zhì)，想要完成這個反應(yīng)的過程并實現(xiàn)有效的硫化銅礦物質(zhì)的話需要把熱壓作為基礎(chǔ)，這是反應(yīng)發(fā)生的基礎(chǔ)條件，并且熱水的條件可以讓浮選硫化銅發(fā)揮出作用，這樣可以實現(xiàn)對硫化銅礦物質(zhì)的回收。

在水熱硫化浮選法的應(yīng)用過程中，主要會有硫量、溫度、硫化的時間和礦石粒度等因素會對其產(chǎn)生影響。同時又由于采用這個方法進行礦石分解的時候會需要用到很多的能原來進行加熱，所以說這種方法是一種環(huán)境不友好類型的方法，這也就決定著在水熱硫化浮選法很難實現(xiàn)規(guī)?；?，在實際的使用上也受到比較大的限制。

（2）酸浸技術(shù)。加壓酸浸浸出技術(shù)也是礦石加工過程中應(yīng)用浸出技術(shù)時使用的方法之一，在使用加壓酸浸浸出技術(shù)的時候通常會用到兩種基本的方法，下面是具體描述：第一種方法是常壓和加壓條件相結(jié)合使用的，在使用這種方法的時候需要把常壓下的幾段浸出和加壓條件下的一段浸出進行結(jié)合，然后結(jié)合酸浸來實現(xiàn)礦物的浸出；另一種是在加壓條件下進行的，采用兩段或者以上的浸出來實現(xiàn)。采用這種方法來進行礦物浸出的礦物主要為酸鹽類，例如鋁硅酸鹽脈石、硅酸鹽。除了加壓酸浸浸出技術(shù)之外，共生礦的酸浸方法也是礦石加工過程中應(yīng)用浸出技術(shù)時使用的方法之一。

上面講述的這兩種方法是較為普通的選礦方法，這種方法是不太適用于銅鉬鉛鋅共生礦的，對這種礦中的物質(zhì)來說進行依靠這種普通方法是沒辦法進行有效的分解的，想要更好的實現(xiàn)銅鉬鉛鋅共生礦中物質(zhì)的分離需要利用特殊的浸出技術(shù)。在這種特殊的浸出技術(shù)的使用中，浸鉛富硫的相關(guān)反應(yīng)是要先被實施的，在浸鉛富硫的相關(guān)反應(yīng)進行的時候需要保證溫度保持在八十五攝氏度，在反應(yīng)開始一個半小時左右之后才算反應(yīng)完成。之所以使用浸鉛富硫的相關(guān)反應(yīng)，是因為利用酸液可以很好的把礦物中的氧化物和硫酸鹽分別溶于酸和水中，這樣可以充分的把鉬、銅和鋅等物質(zhì)和其他物質(zhì)進行分離，從而達到礦物質(zhì)浸出的目的。

3.3 堿浸技術(shù)

氨浸技術(shù)是礦石加工過程中應(yīng)用浸出技術(shù)時使用的方法之一，這項技術(shù)的最開始應(yīng)用是在二十世紀(jì)五十年代加拿大的一個工廠中，當(dāng)時這個工廠使用氨浸方法進行的目的是進行硫化鎳的提取，由于這項技術(shù)具有足夠的實用性，所以到目前為止還有很多遍布在世界各地的工廠在使用氨浸技術(shù)。在這些仍然在應(yīng)用氨浸技術(shù)的工廠中，薩斯喀徹溫堡的是比較有代表性的，下面我們對他們的兩段逆流加壓氨浸的方法來進行分析：在他們鎳精煉廠內(nèi)進行礦物質(zhì)浸出的時候，最常使用的方法就是兩段逆流加壓氨浸的方法，在使用這種方法的時候會進行兩次浸出作業(yè)，并且這兩次作業(yè)中的壓力和溫度是不同的，第一次的溫度和壓力數(shù)值分別是85攝氏度和0.83兆帕；在第二次作業(yè)時的溫度和第一次是一樣的，在壓力的應(yīng)用方面在進行了改變，主要是把加壓后的空氣當(dāng)作了參與反應(yīng)的物質(zhì)氧化劑，并且這一次的作業(yè)實現(xiàn)了原料應(yīng)用的靈活性提升。

在項技術(shù)具有流程簡便的特征，這個特征在有色金屬的硫化礦石上有著明顯的驗證，其他的特征還有對設(shè)備的腐蝕性小、對環(huán)境的污染程度小、可以實現(xiàn)金屬的回收利用等等，因此得到了很廣泛的利用。但是這項技術(shù)也有不好的地方，例如不適用于貴金屬礦物的浸出，因為當(dāng)貴金屬遇到溶液的話會變成絡(luò)合物，當(dāng)絡(luò)合物和溶液融合的話會造成成分的復(fù)雜化，給礦物質(zhì)的提取提升難度。

在這種技術(shù)的應(yīng)用中還有一種方法可以應(yīng)用，他被稱作氧化鐵礦石氨浸法，它的目標(biāo)分解礦物是氧化銅礦石，主要的浸出物是銅元素。利用這種方法可以有效的實現(xiàn)銅元素的回收，相較于其他的方法是有很好的優(yōu)勢的。

4 建議

隨著人類社會的發(fā)展，我們對于金屬礦物的需求是不斷的上升的，這需要我們繼續(xù)對礦物進行加工，但是另外一方面，對于環(huán)境的保護意識的提升又要求我們必須重視資源能源的節(jié)約，以此來促進生態(tài)文明建設(shè)。這是時代的發(fā)展給礦石加工行業(yè)提出的兩難選擇，對此，行業(yè)想要發(fā)展的話必須要改變傳統(tǒng)的方法啊，進行新的加工途徑的探究，而浸出技術(shù)具有的低耗能、低成本等優(yōu)點是很符合時代的標(biāo)準(zhǔn)的。我們應(yīng)當(dāng)重視對于微波等技術(shù)的使用。

5 結(jié)語

現(xiàn)代社會的發(fā)展是對礦物的依賴越來越強的，這就決定了要提升礦物加工的質(zhì)量和效率，從而為社會的發(fā)展提供更多更好的礦物。對此，作為礦物加工行業(yè)中最為關(guān)鍵的技術(shù)，浸出技術(shù)具有流程也相對簡單、反應(yīng)的速度非?？?、操作起來也比較容易的特點，對此，浸出技術(shù)應(yīng)當(dāng)發(fā)揮出應(yīng)有的作用，利用其優(yōu)勢作用的發(fā)揮來更好的提升礦物浸出的質(zhì)量和效率，從而促進礦物加工行業(yè)的更好發(fā)展。文章從生物浸出和化學(xué)浸出兩個方面對浸出技術(shù)進行了講解，對如何在礦物加工過程中使用浸出技術(shù)進行了使用方式的闡述，最后還對技術(shù)的使用特點進行描述并提出了一些建議，希望會起到一定的幫助作用。