12.13 微生物湿法冶金的进展与展望
湿法冶金-第9章 微生物湿法冶金
模型4（图7-6）:生成铁矾固体产物层, Fe3+扩散通 过此层到达未反应矿物界面
图7-6 模型4示意图
模型5:原电池反应
对不同矿物,或浸出的不同时期,各种机 理的作用不一。黄铁矿、黄铜矿以细菌直接 氧化作用为主,ZnS、NiS、CuS等以细菌间接 氧化为主。
三、生物浸矿热力学 在生物浸矿过程中,无论是细菌的直接作用或间
氧化铁硫杆菌氧化Fe2+为Fe3+的过程如下： Fe2+经过细胞壁膜进入外周胞质，在那里把电子给予含铜 蛋白质R(rusticyanin)，含铜蛋白质在pH为2.0的条件下稳定， 与Fe2+作用是电子的第一个受体，继而电子沿呼吸链传给细胞 质中的氧，氧的还原发生在细胞质膜的里侧
O2+4H++4e→2H2O 电子转移后所生成的Fe3+借助于与它形成螯合物的有机化合物 如蛋白质等渗出细胞壁。两个电子传给膜时产生120mV的电位， 而传输两个质子产生210mV, 合计产生330mV电位，确保ADP和 Pi合成一个腺苷三磷酸分子，以取得能量。
（5）在细菌存在时,各种硫化物氧化时,硫的最终产物 为SO42-,HSO4-
（6）硫化物和Fe2+氧化时均释放能量,释放的能量为：
ΔG=-nFΔφ=-23×4.184Δφ(kJ/mol)
释放的能量用于细菌合成ATP。合成1mol ATP需提供 33.472kJ的能量。
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四、生物浸矿过程的动力学
生物浸矿过程非常复杂,涉及微生物生长、物质输 送、生化反应、化学反应、电化学反应等过程. （1）气体溶解与传输
可见随B增大而增大,足够大时可接近1,吸附一般不 会成为整个过程的速率控制步骤,但当B很低时还有可能.
生物湿法冶金技术回收废弃线路板中有价金属的研究进展
摘 要 ： 随 着 电子 工 业的发 展 ， 线路 板 的 生产量 和废 弃量 日益增加 ． 传 统 的 火法 回收 、 机械 回收 、 湿 法
回收等废 弃线路 板 的处理 方 法金属 回收率低 、 成本 高 ， 且极 易造 成环 境 污染 ， 不 能很 好 地 回收 线路 板
中的有价 金属 ．文 中论述 了采 用生物 湿 法冶金技 术通 过拆 解一 破碎 一 生物 浸 出一 后 续处理 ４个 步骤 回 收废 弃线路 板 中有价 金属 的可行 性 以及 该 方 法能 够 带来 的 巨大经济 效 益 ， 介 绍 了常 用的 中温 、 中等 嗜热、 极 度嗜 热 冶金 微 生物 的生理 生化 性质 ． 最后 展 望 了生物 湿法 冶金 技 术在 未来废 弃 线路 板 高效 回
２ ． Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｂ ｉ ｏ — ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ， Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ４ １ ０ ０ ８ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
பைடு நூலகம்
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湿法冶金浸出技术
湿法冶金浸出技术湿法冶金浸出技术是指利用液体介质将金、银、铜、铝等金属元素从矿石或其他固态材料中溶解出来的技术。
这种技术被广泛应用于非铁金属冶炼、稀有金属冶炼、废弃物处理等领域。
湿法冶金浸出技术的基本原理是，在液体介质中，矿石或其他固态材料中的金属元素被化学反应或化学吸附溶解出来。
溶解后的金属离子可通过电解、沉淀、络合、溶解度等方式进一步得到纯金属。
在湿法冶金浸出技术中，液体介质是非常重要的。
常见的液体介质有稀酸、酸、碱等。
这些液体介质中的化学成分与矿物中的金属元素发生反应，从而使金属元素溶解在介质中。
金矿石的化学成分主要是金和硫化铁。
在使用氰化物溶解金矿石时，氰化物在水中形成离子，和金化学反应，生成氰化金离子，溶解在水中。
硫化铁和氰化物反应，生成一氰化化铁离子，通过氧化、水解等方式进行还原。
湿法冶金浸出技术在工业生产中有广泛应用。
在铜冶炼中，氧化和硫化铜矿是主要的原料，其使用浸出法进行处理。
在硫酸亚铁盐中浸出铜矿，则使用的是酸性液体介质。
在稀有金属冶炼中，常使用浸出法处理稀土矿。
湿法冶金浸出技术也被广泛应用于废弃物处理领域。
在锌处理厂，通过浸出法处理废旧电池中的锌，将锌溶解出来。
在废弃电子产品中，含有如金、银、铜等贵金属，通过浸出法可将其溶解并回收。
湿法冶金浸出技术在不同领域具有不同的应用特点和优势。
在非铁金属冶炼领域，该技术可以处理各种类型的非铁矿，如铝土矿、磷灰石、锰矿和钾矿等。
通过浸出法处理非铁矿可以提高矿石回收率，降低运输成本，并减少对自然资源的消耗。
湿法冶金浸出技术的化学反应速度较快，操作过程相对简单，而且可以通过控制液体介质的化学成分，实现精准的物质分离。
在稀有金属冶炼领域，湿法冶金浸出技术已被广泛应用于稀土元素的分离和提纯。
稀土元素由于矿石中的含量极低，因此其提取成本较高。
但通过采用湿法浸出技术，将矿石浸出后，可以将稀土元素与其他金属分离开来，提高浸出效率和提纯效率，从而降低稀土元素的生产成本。
金属冶炼中的湿法冶炼技术
湿法冶炼技术适用于从低品位矿石中提取有价值的金属，尤其适用于处理复杂 矿石和稀有金属的提取。
限制
湿法冶炼技术对原料的适应性相对较低，且处理成本较高，因此在某些情况下 可能不适用。
02
CATALOGUE
湿法冶炼是通过化学反应将矿石中的金属提取出来的过程。 在反应过程中，矿石中的金属离子与溶剂中的阴离子发生反 应，生成金属的化合物沉淀，从而达到提取金属的目的。
总结词
锌湿法冶炼是利用酸、碱或盐的溶液，通过 化学反应从锌矿石中提取锌的过程。
详细描述
锌湿法冶炼主要包括矿石的破碎、磨细、浸 出、净化、电解等步骤。其中，浸出是关键 环节，通常使用硫酸将锌从矿石中溶解出来 。净化过程则是为了去除杂质，提高锌的纯 度。
镍的湿法冶炼
总结词
镍湿法冶炼是利用酸、碱或盐的溶液，通过 化学反应从含镍矿石中提取镍的过程。
度。
其他金属的湿法冶炼
总结词
除了铜、锌、镍和钴之外，湿法冶炼技术还广泛应用于 其他金属的提取和生产过程中。
详细描述
例如，铝、镁、铅、锡等金属也可以通过湿法冶炼技术 从相应的矿石中提取出来。这些技术的原理和流程与铜 、锌、镍和钴的湿法冶炼类似，但具体的工艺参数和化 学试剂可能有所不同。
THANKS
技术改进方向
节能减排
通过改进工艺和设备，降低能耗和减少污染 物排放，提高环保性能。
降低成本
通过规模化生产和优化工艺，降低湿法冶炼 技术的成本。
提高回收率
研究新的反应条件和催化剂，提高金属的回 收率和纯度。
拓展应用范围
研究新的原料和目标金属，拓展湿法冶炼技 术的应用领域。
05
CATALOGUE
湿法冶炼技术的应用实例
金属冶炼中的湿法冶炼
CONTENTS
目录
• 湿法冶炼概述 • 湿法冶炼的原理与技术 • 湿法冶炼的应用 • 湿法冶炼的环境影响与处理措施 • 湿法冶炼的未来发展与挑战
CHAPTER
01
湿法冶炼概述
定义与特点
定义
湿法冶炼是一种利用化学反应从 矿石中提取和纯化金属的过程。
特点
湿法冶炼通常在溶液中进行，涉 及的化学反应较为复杂，需要使 用大量的酸、碱、盐等化学试剂 。
湿法冶炼的重要性
01
02
03
提供多种金属
湿法冶炼能够从矿石中提 取多种有价值的金属，如 铜、锌、镍等。
高纯度产品
通过湿法冶炼可以得到高 纯度的金属产品，满足高 端制造业的需求。
环境友好
与火法冶炼相比，湿法冶 炼产生的废气、废水和废 渣较少，对环境的影响较 小。
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湿法冶炼的历史与发展
历史
湿法冶炼起源于古代，最早可追溯到公元前3世纪。随着科技的发展，湿法冶 炼工艺不断完善和提高。
湿法冶炼过程中产生的废水含有 重金属离子、酸碱物质、油类等 污染物。
物理法包括沉淀、过滤、吸附等 ，主要用于去除废水中的悬浮物 和油类。
生物法则是利用微生物的代谢作 用，将废水中的有机物转化为无 害的物质，如活性污泥法、生物 膜法等。
废渣处理
废渣处理方法包括固化处理、回 收利用和无害化处理等。
固化处理是将废渣与水泥、石灰 等材料混合，制成固化块，用于 填埋或建筑材料等。
率。
余热回收利用
02
利用余热回收技术，降低能耗，提高能源利用效率。
节能减排技术
03
推广节能减排技术，降低湿法冶金过程中的能源消耗和污染物
湿法冶金的研究进展
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald100DOI：10.16660/ki.1674-098X.2017.29.100湿法冶金的研究进展孙永达(吉林博研新材料有限公司 吉林磐石 132311)摘 要：本研究通过对湿法冶金相关发展和相关流程进行描述，选定了一些相关的新技术进行介绍，从而对湿法冶金的研究进展进行综合的叙述表达，体现了湿法冶金工艺的重要性和可持续性，对湿法冶金技术提出了新的发展措施。
关键词：湿法冶金 新技术 综合叙述中图分类号：TF811 文献标识码：A 文章编号:1674-098X(2017)10(b)-0100-02湿法冶金的发展历程悠久，在冶金工业中有着重要的价值体现，而且潜力巨大，在近些年出现了一些新的湿法冶金技术。
1 湿法冶金的发展历程和价值介绍1.1 湿法冶金的发展历程和相关介绍冶金技术古来有之，古人们很早就发现利用铜盐溶液里的铜能被铁置换这一原理，发明了水法炼铜，它成为湿法冶金术的先驱，在古代很多的书籍上也都或多或少的有相关冶金技术的记载。
湿法冶金刚出现的时候并没有受到太大的重视，只是作为火法冶金的一个辅助手段而存在。
直到第二次世界大战的左右，它的价值逐渐凸显出来，于是才有了现代湿法冶金技术的高速发展,成为冶金学科下的重要二级学科。
湿法冶金虽然是单独的一门学科，却也与其他的学科有着千丝万缕的联系，整个湿法冶金的过程都要应用到化学，矿物学，工程学等等其他学科的知识技术。
现代湿法冶金是化学工程与冶金结合的一个典型例子,包含了现代化学工程的技术原理，这个原理用于强化已有的提取冶金过程和开发新的湿法分离方法与技术，正是由于不同学科间的知识融会贯通,才使得湿法冶金技术得以迅速发展。
湿法冶金就是金属矿物原料在酸性介质或碱性介质的水溶液进行化学处理或使用有机溶剂萃取提取金属组分，再使用水溶液电解等不同方法去除杂质得到纯金属的过程。
湿法冶金过程除铁净化环保理念的应用研究进展
湿法冶金过程除铁净化环保理念的应用研究进展湿法冶金的炼焦过程是一个复杂程度较高环节，由于湿法冶金冶金内存在较多污染风险，在湿法冶金应用过程中遇到的环保问题也受到了人们的大力关注。
因此，本文以湿法冶金中蕴含的废水、废气、废渣理念为入手点，阐述了湿法冶金技术发展历程，论述了湿法冶金中环保理念的体现及应用，以期为湿法冶金环保目标的实现提供一定的借鉴。
标签：湿法冶金;环保理念;水体环境保护前言：湿法冶金主要是以化学理论为指导的金属冶炼方法。
湿法冶金具有突出的学科交叉、相互渗透性，不仅可以处理低品位物料，回收低品位二次资源中有价金属，而且可以处理复杂矿石，提高资源综合利用率。
但是在湿法冶金技术广泛应用的过程中，也出现了一些环境污染问题。
因此，探究湿法冶金中体现的环保理念，并对其进行适当应用，具有非常重要的意义。
一、湿法冶金发展历程以往湿法冶金主要依据铜盐溶液中铜铁置换原理，进行水法炼铜。
传统湿法冶金技术主要作为火法冶金的辅助手段，直至第二次世界大战前后，现代湿法冶金技术才形为独立的技术形式。
现代湿法冶金是化学工程与冶金有机整合的成果。
其主要是依据现代化学工程技术原理，针对已有提取冶金过程，结合新开发的湿法分离技术，对湿法冶金技术体系的进一步完善。
在实际应用过程中，现代湿法冶金技术需要在酸性介质，或者碱性介质水溶液内，浸入金属矿物质原料[1]。
对其进行化学处理后，提取所需的金属组分。
随后利用水溶液电解等方式，去除杂质，获得纯正的金属物质。
二、湿法冶金中环保理念的体现及应用1、大气环境保护理念在湿法冶金中的应用大气环境保护主要针对部分进入大气中导致大气受到污染的物质，采取一定過滤或吸收措施。
相关大气污染物质达到一定浓度后，不仅会危害区域动植物正常生长，而且会影响人们身体健康。
常见的大气污染物主要包括烟气粉尘等。
在湿法冶金技术应用过程中，湿法冶金厂可以利用过滤除尘、机械除尘、湿法除尘、静电除尘等烟气净化除尘设备，解决冶金阶段产生的污染情况。
铜湿法冶金工艺的应用
铜湿法冶金工艺的应用摘要：近年来湿法冶金炼铜技术有了极大的发展，过去认为湿法炼铜只适用于处理氧化铜矿和低品位铜矿，但随着堆浸技术、生物浸出技术和加压技术的发展和工业化，人们的这种观念正在改变，湿法炼铜已达到大规模生产和高自动化水平，已成为一种成熟的炼铜方法。
本文对铜湿法冶金工艺的应用进行了探讨。
关键词：铜；湿法冶金工艺；应用当前我国的铜湿法冶金技术水平不断提升，和国际铜湿法冶金工艺的差距逐渐缩短。
随着铜生产的环保要求和节能减耗要求的提升，带动着铜湿法冶金技术的发展。
未来，浸出工艺和电积工艺水平将会不断提升，为技术的应用提供保障。
1 铜湿法冶金原理其一，氧化铜的矿石浸出原理。
公共氧化铜矿物主要孔雀石、硅孔雀石、赤铜矿、天然铜和浸出剂。
在浸出过程中，发生的化学反应是：赤铜矿Cu2O+2H+= Cu2++Cu+H2O；蓝铜矿Cu（OH）2 CuCO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2+3H2O。
其二，硫化铜矿石的浸出原理。
生物氧化浸铜对于硫化铜矿石来说是最受欢迎的技术中的一个，它的发展迅速，发展态势较好。
目前，用于生物浸出的微生物主要是氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌。
它们可与35 度以下的高酸水平和高浓度的重金属环境生存。
有细菌浸出和浸出的两个主要机制：细菌吸附到矿物质以溶解矿物，从而在直接交互的表面形成直接作用的机制；Fe2+ 由矿物溶解释放，并由细菌氧化成Fe3 + 的溶液中，Fe3+ 被用作氧化剂，进而形成氧化硫化物矿石，使之发生间接作用或作用机理。
其三，细菌浸出的铜矿。
黄铜矿可以被氧化成硫酸亚铁和Cu2S + 2Fe2SO43=2CuSO4 + 4 的FeSO4 + S 在酸和Fe 的存在+ 所生成的 FeSO4 和 S 再由细菌氧化成Fe2（SO）4 和 H2SO4 按照这个反应循环展开。
在细菌作用下，铜矿也可经过氧化作用而进行溶解。
通常意义上，辉铜矿的浸出通常被看做是用Fe3+ 间接氧化作用为主，细菌是浸出反应的间接氧化剂。
湿法冶金锌冶炼过程中的环境保护与绿色生产研究
湿法冶金锌冶炼过程中的环境保护与绿色生产研究摘要：随着社会经济的快速发展，湿法冶金锌冶炼过程中产生的环境污染问题日益突出。
这种污染不仅对生态环境造成了严重影响，还对人类健康构成了威胁。
因此，如何在湿法冶金锌冶炼过程中实现环境保护和绿色生产成为一项紧迫的任务。
本论文旨在探索湿法冶金锌冶炼过程中的环境保护策略和绿色生产方法，为解决其环境问题提供理论和实践支持。
通过综述和分析相关研究，预计能为湿法冶金行业的可持续发展提供可行性方案。
关键词：湿法冶金；锌冶炼；环境保护；绿色生产引言湿法冶金是一种重要的金属冶炼技术，广泛应用于锌冶炼过程中。
然而，随着社会经济的快速发展，湿法冶金锌冶炼过程中产生的环境污染问题日益突出，给生态环境和人类健康带来了严重威胁。
因此，研究如何在湿法冶金锌冶炼过程中实现环境保护和绿色生产，具有重要的理论和实践意义。
1.湿法冶金锌冶炼过程概述湿法冶金锌冶炼是一种重要的金属冶炼技术，其概述主要包括锌冶炼原理和湿法冶金锌冶炼工艺流程。
锌冶炼原理是指通过将含锌原料与硫酸等混合物反应，使得锌离子溶解在溶液中，最终通过还原、析出和精炼过程获得高纯度金属锌。
而湿法冶金锌冶炼工艺流程包括浸出、净化、电解和产品处理等几个关键步骤。
具体而言，先通过浸出将原料中的锌溶解出来，再经过净化步骤去除杂质，接着采用电解方法从溶液中沉积出纯锌金属，最后通过产品处理得到最终的锌产品。
湿法冶金锌冶炼工艺具有操作灵活、生产效率高等优势，在现代工业中得到广泛应用。
2.湿法冶金锌冶炼过程中的环境问题分析2.1大气污染湿法冶金锌冶炼过程中存在着大气污染问题。
一方面，锌冶炼的过程会产生大量的尾气和废气，其中包含大量的二氧化硫、氮氧化物和固体颗粒物等污染物。
这些污染物在排放过程中会对周围的空气质量造成不可忽视的影响。
另一方面，湿法冶金锌冶炼过程中需要使用燃料，如燃煤或燃气，燃烧过程中产生的气体排放也会对大气质量产生负面影响。
大气污染不仅会损害人类的健康，还可能导致酸雨的形成，并对环境生态系统造成长期的恶劣影响。
湿法冶金的概念
湿法冶金的概念湿法冶金是一种通过在液相介质中处理金属矿石来提取金属的冶金方法。
与干法冶金相比，湿法冶金更加灵活，适用于处理各种矿石类型，并且能够根据需要调整处理参数以提高金属的回收率。
湿法冶金包括液相浸出、溶解、分离和纯化等过程，而这些过程通常是在溶剂中进行的。
下面将详细介绍湿法冶金的概念及其应用。
首先，湿法冶金的核心概念是将金属矿石浸入溶剂中，通过化学反应或物理分离等方式将金属从矿石中提取出来。
在湿法冶金中，溶剂的选择至关重要，它需要具有高效溶解金属的能力，并且对其他矿石组分具有较小的溶解能力。
一般来说，酸性、碱性或者浸出剂等都可以作为溶剂来使用。
而且，湿法冶金通常需要依赖化学反应来促进金属的溶解和分离。
湿法冶金的应用非常广泛，从初级金属提取到高级金属精炼都可以使用湿法冶金方法。
其中，浸出和溶解是湿法冶金中最常见的过程，其目的是将金属从矿石中析出。
浸出通常涉及使用酸性或碱性溶液，将金属从矿石中溶解出来。
而溶解则是使用特定的化学溶剂来将金属溶解出来。
浸出和溶解过程通常与其他物理或化学处理过程相结合，如固液分离、浸出剂的再生和废液处理等。
湿法冶金广泛应用于黄金、银、铜、铁、钴、镍、锌等金属的提取。
例如，黄金提取通常使用氰化物溶剂，将黄金从矿石中溶解出来，然后通过电解或吸附等方式将金属还原成金属状态。
铜的提取通常使用硫酸或氯化物作为溶剂，将铜从矿石中溶解出来，然后通过铁粉还原得到金属铜。
而锌的提取则常常使用硫酸或氯化物作为溶剂，在高温条件下将锌从矿石中溶解出来，并通过电解等方式纯化得到金属锌。
湿法冶金的优点之一是能够处理一些难处理的矿石，如含砷、含铜、含锌和难溶于酸碱的矿石。
此外，湿法冶金对矿石的物理性质要求相对较低，处理过程中的温度、浓度和压力等参数可以根据需要来调整。
此外，湿法冶金还具有较低的操作成本和较高的金属回收率。
然而，湿法冶金也存在一些局限性，如溶剂选择的限制、处理废水和废液的环境污染等问题。