3-浸出法解析
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23
21:03
水
石墨粉 搅拌 高温熔融 冷却 水浸 洗涤 酸浸 洗涤 脱水
氢氧化钠
石 墨 碱 浸 法 工 艺
21:03
盐酸
废液处理
干燥
包装
24
石墨的碱浸法
实例：山东南墅石墨矿（鳞片石墨） 选矿厂原矿处理量约35万t /a。 原矿粒度为- 450mm，入磨粒度为- 15mm， 入选 粒度为- 0.15 mm ，占60% ~ 65%。 原矿品位4.39%~ 4.45%， 精矿品位88% ~ 89%， 回收率约80%，尾矿品位0.6% ~ 0.8%。 浮选精矿采用碱酸法提纯，最终石墨精矿品位达 到98% ~ 99%， 作业回收率达88% 。 ------《石墨提纯方法进展》，葛鹏，2010.10
21:03
矿石或物料分解
目的：使矿物原料与化学药剂充分作用，使矿物 的溶解于溶液中，或经高温处理使矿物组分转变 为易溶解的形态后溶于溶液，从而达到有用组分 的分离和初步富集。 矿物分解可用直接浸出法，也可先经高温处理后 用浸出或其它选矿方法。
浸出法 焙烧法
Baidu Nhomakorabea
21:03
10
化学选矿产品的制取
21:03
22
石墨碱浸法工艺
原料采用经过筛分分级后的-100~+200目石墨浮 选精矿。 先将固体NaOH配成浓度为50%的溶液，再与石 墨按质量比1：0.8的比例混合，搅拌均匀后，在 500℃高温下熔融1h； 冷却到100 ℃以下，加水浸取1h，再加入盐酸进 行酸浸，盐酸加入量约为石墨的30~40%； 酸浸后用清水洗涤至中性，再经固液分离、干燥 后得到高碳石墨产品。
8
原料准备阶段
内容：包括矿石或其他原料的破碎筛分、配料混 匀、磨矿分级等作业 。 目的： 使物料破碎至一定粒度，使物料解离完全，为 后续作业准备好合适的物料，以使物料分解更 完全。 有时还需要借助于物理选矿除去某些有害杂质 和脉石，使目的矿物预先富集，为后续作业创 造更有利的条件。
9
石墨的碱浸法：
石墨经浮选后，精矿中的杂质主要是极细粒浸
染在石墨鳞片中的部分硅酸盐矿物，以及钾、 钠、钙、镁、铁、铝等的化合物。
石墨精矿中除去这些杂质的最常用和最成熟的
办法是采用碱浸法（碱酸法）。
21:03 19
石墨的碱浸法
原理：
石墨中的杂质（硅酸盐等），在500
℃以上的 高温下与氢氧化钠起反应，一部分生成物溶于 水的反应产物，被水浸出除去； 酸中和，生成溶于水的氯化铁等，通过洗涤而 除去。
内容：包括净液和产品制取等过程。 净液：为了获得高品位的化合物或金属产品， 浸出液常常采用化学沉淀、离子交换、有机溶 剂萃取、离子浮选、两液浮选、沉淀浮选等方 法，除去有害杂质，获得最终产品。 产品制取：从净化液中沉淀析出化学选矿产品， 一般采用化学沉淀法、电解沉积法和物理选矿 法，有时也采用炭浆法、矿浆树脂法、矿浆直 接萃取法等。
另一些杂质，如铁的氧化物等，在碱熔后用盐
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20
石墨的碱浸法
加入碱的反应： Fe2O3+3OH- → Fe(OH)3 ↓ SiO2+2NaOH＝Na2SiO3 +H2O Al3++3OH- ＝Al(OH)3 ↓ Ca2++2OH-＝Ca(OH)2 ↓
Fe3++3OH- ＝Fe(OH)3 ↓
16
水 溶 剂 浸 出
碱浸 盐浸 细菌浸出 水浸
非水溶剂浸出
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浸出法
碱浸法 酸浸法 细菌浸出法 浸出工艺设备 影响浸出的主要因素
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碱浸法
碱浸法（强碱高温熔融 法） ：适用于除去石墨、 金刚石等非盐类矿物中的 硅酸盐杂质。
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18
石墨的碱浸法（碱酸法）
物加工过程。
化学性质：如热稳定性、氧化还原性、溶解性、
离子半径差异、络合性、水化性和荷电性等。
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4
概述
为什么要进行化学选矿？
矿产资源的“贫、杂、细”化。 满足非金属矿深加工的需要，提高产品的 附加值。
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概述
实例：
原子反应堆的燃烧室元件，要求石墨灰分小于
0.1%；
11
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化学选矿与物理选矿的区别
重选、浮选、磁选（磁化焙烧除外）、电选等都 是在没有改变矿物化学组成的情况下进行的。 化学选矿改变矿物化学组成的情况下进行的。 化学选矿需要消耗大量的化学试剂，普遍存在成 本较高的问题，而物理选矿成本较低。
12
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化学选矿与物理选矿的应用
都是处理矿物原料并使目的组分得到富集、分离 及综合利用矿产资源。
物理选矿主要处理粒度相对较粗的矿物；化学选 矿较物理选矿其应用范围更宽。
化学选矿可以处理物理选矿方法无法处理的低品 位、嵌布粒度细、矿物组成复杂的矿石，并能从 “三废”中回收有用组分。最大限度地综合回收 原料中的有价成分。
13
21:03
概述
浸出法 化学漂白法 焙烧煅烧法
21:03
14
浸出法
浸出：溶剂选择性溶解物料中某目的组分的工艺 过程。
目的：使有用组分与杂质组分或脉石组分相分离。
浸出剂：用于浸出的试剂。
浸出液：浸出所得的溶液。
浸出渣：浸出后的残渣。
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浸出法
浸出方法 酸浸 常用浸出药剂 稀硫酸、浓硫酸、盐酸、硝酸、王水、氢氟酸、 亚硫酸 碳酸钠、苛性钠、氨水、硫化钠等 氯化钠、氯化铁、氯化铜、硫酸铁、氰化钠等 硫酸铁+硫酸+菌种 水 有机溶剂
非金属矿初加工
破碎 筛分 磨矿 选矿 重选 浮选 磁选 电选 拣选
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化学选矿
概述 浸出法 化学漂白法
煅烧法
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3
概述
化学选矿法：又称矿物原料化学处理，简称化选， 是基于矿物和矿物组成的化学性质的差异，利用
化学方法改变矿物组成而使其有用组分富集的矿
其它高导电石墨、超导石墨等要求碳含量在
99%以上。
采用浮选法和电选法虽然可使石墨品位达到
90~95%，但由于硅酸盐矿物浸染在石墨鳞片 中，用机械方法难以进一步提纯。
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概述
化 学 选 矿 的 原 则 流 程 图
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概述
原料准备阶段
矿石或物料分解
化学选矿产品的制取
21:03
Mg2++2OH-＝Mg(OH)2 ↓
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石墨的碱浸法
加入盐酸后的反应： Na2SiO3+2HCl ＝2NaCl+H2SiO3
Ca(OH)2+2HCl ＝CaCl2+2H2O
Fe(OH)3+3HCl ＝FeCl3+3H2O
Mg(OH)2+2HCl ＝MgCl2+2H2O
Al(OH)3+3HCl ＝AlCl3+3H2O
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水
石墨粉 搅拌 高温熔融 冷却 水浸 洗涤 酸浸 洗涤 脱水
氢氧化钠
石 墨 碱 浸 法 工 艺
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盐酸
废液处理
干燥
包装
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石墨的碱浸法
实例：山东南墅石墨矿（鳞片石墨） 选矿厂原矿处理量约35万t /a。 原矿粒度为- 450mm，入磨粒度为- 15mm， 入选 粒度为- 0.15 mm ，占60% ~ 65%。 原矿品位4.39%~ 4.45%， 精矿品位88% ~ 89%， 回收率约80%，尾矿品位0.6% ~ 0.8%。 浮选精矿采用碱酸法提纯，最终石墨精矿品位达 到98% ~ 99%， 作业回收率达88% 。 ------《石墨提纯方法进展》，葛鹏，2010.10
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矿石或物料分解
目的：使矿物原料与化学药剂充分作用，使矿物 的溶解于溶液中，或经高温处理使矿物组分转变 为易溶解的形态后溶于溶液，从而达到有用组分 的分离和初步富集。 矿物分解可用直接浸出法，也可先经高温处理后 用浸出或其它选矿方法。
浸出法 焙烧法
Baidu Nhomakorabea
21:03
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化学选矿产品的制取
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石墨碱浸法工艺
原料采用经过筛分分级后的-100~+200目石墨浮 选精矿。 先将固体NaOH配成浓度为50%的溶液，再与石 墨按质量比1：0.8的比例混合，搅拌均匀后，在 500℃高温下熔融1h； 冷却到100 ℃以下，加水浸取1h，再加入盐酸进 行酸浸，盐酸加入量约为石墨的30~40%； 酸浸后用清水洗涤至中性，再经固液分离、干燥 后得到高碳石墨产品。
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原料准备阶段
内容：包括矿石或其他原料的破碎筛分、配料混 匀、磨矿分级等作业 。 目的： 使物料破碎至一定粒度，使物料解离完全，为 后续作业准备好合适的物料，以使物料分解更 完全。 有时还需要借助于物理选矿除去某些有害杂质 和脉石，使目的矿物预先富集，为后续作业创 造更有利的条件。
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石墨的碱浸法：
石墨经浮选后，精矿中的杂质主要是极细粒浸
染在石墨鳞片中的部分硅酸盐矿物，以及钾、 钠、钙、镁、铁、铝等的化合物。
石墨精矿中除去这些杂质的最常用和最成熟的
办法是采用碱浸法（碱酸法）。
21:03 19
石墨的碱浸法
原理：
石墨中的杂质（硅酸盐等），在500
℃以上的 高温下与氢氧化钠起反应，一部分生成物溶于 水的反应产物，被水浸出除去； 酸中和，生成溶于水的氯化铁等，通过洗涤而 除去。
内容：包括净液和产品制取等过程。 净液：为了获得高品位的化合物或金属产品， 浸出液常常采用化学沉淀、离子交换、有机溶 剂萃取、离子浮选、两液浮选、沉淀浮选等方 法，除去有害杂质，获得最终产品。 产品制取：从净化液中沉淀析出化学选矿产品， 一般采用化学沉淀法、电解沉积法和物理选矿 法，有时也采用炭浆法、矿浆树脂法、矿浆直 接萃取法等。
另一些杂质，如铁的氧化物等，在碱熔后用盐
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20
石墨的碱浸法
加入碱的反应： Fe2O3+3OH- → Fe(OH)3 ↓ SiO2+2NaOH＝Na2SiO3 +H2O Al3++3OH- ＝Al(OH)3 ↓ Ca2++2OH-＝Ca(OH)2 ↓
Fe3++3OH- ＝Fe(OH)3 ↓
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水 溶 剂 浸 出
碱浸 盐浸 细菌浸出 水浸
非水溶剂浸出
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浸出法
碱浸法 酸浸法 细菌浸出法 浸出工艺设备 影响浸出的主要因素
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碱浸法
碱浸法（强碱高温熔融 法） ：适用于除去石墨、 金刚石等非盐类矿物中的 硅酸盐杂质。
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石墨的碱浸法（碱酸法）
物加工过程。
化学性质：如热稳定性、氧化还原性、溶解性、
离子半径差异、络合性、水化性和荷电性等。
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概述
为什么要进行化学选矿？
矿产资源的“贫、杂、细”化。 满足非金属矿深加工的需要，提高产品的 附加值。
21:03 5
概述
实例：
原子反应堆的燃烧室元件，要求石墨灰分小于
0.1%；
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化学选矿与物理选矿的区别
重选、浮选、磁选（磁化焙烧除外）、电选等都 是在没有改变矿物化学组成的情况下进行的。 化学选矿改变矿物化学组成的情况下进行的。 化学选矿需要消耗大量的化学试剂，普遍存在成 本较高的问题，而物理选矿成本较低。
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化学选矿与物理选矿的应用
都是处理矿物原料并使目的组分得到富集、分离 及综合利用矿产资源。
物理选矿主要处理粒度相对较粗的矿物；化学选 矿较物理选矿其应用范围更宽。
化学选矿可以处理物理选矿方法无法处理的低品 位、嵌布粒度细、矿物组成复杂的矿石，并能从 “三废”中回收有用组分。最大限度地综合回收 原料中的有价成分。
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概述
浸出法 化学漂白法 焙烧煅烧法
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浸出法
浸出：溶剂选择性溶解物料中某目的组分的工艺 过程。
目的：使有用组分与杂质组分或脉石组分相分离。
浸出剂：用于浸出的试剂。
浸出液：浸出所得的溶液。
浸出渣：浸出后的残渣。
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浸出法
浸出方法 酸浸 常用浸出药剂 稀硫酸、浓硫酸、盐酸、硝酸、王水、氢氟酸、 亚硫酸 碳酸钠、苛性钠、氨水、硫化钠等 氯化钠、氯化铁、氯化铜、硫酸铁、氰化钠等 硫酸铁+硫酸+菌种 水 有机溶剂
非金属矿初加工
破碎 筛分 磨矿 选矿 重选 浮选 磁选 电选 拣选
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化学选矿
概述 浸出法 化学漂白法
煅烧法
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概述
化学选矿法：又称矿物原料化学处理，简称化选， 是基于矿物和矿物组成的化学性质的差异，利用
化学方法改变矿物组成而使其有用组分富集的矿
其它高导电石墨、超导石墨等要求碳含量在
99%以上。
采用浮选法和电选法虽然可使石墨品位达到
90~95%，但由于硅酸盐矿物浸染在石墨鳞片 中，用机械方法难以进一步提纯。
21:03 6
概述
化 学 选 矿 的 原 则 流 程 图
21:03 7
概述
原料准备阶段
矿石或物料分解
化学选矿产品的制取
21:03
Mg2++2OH-＝Mg(OH)2 ↓
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石墨的碱浸法
加入盐酸后的反应： Na2SiO3+2HCl ＝2NaCl+H2SiO3
Ca(OH)2+2HCl ＝CaCl2+2H2O
Fe(OH)3+3HCl ＝FeCl3+3H2O
Mg(OH)2+2HCl ＝MgCl2+2H2O
Al(OH)3+3HCl ＝AlCl3+3H2O