钴镍硫酸化焙烧浸出
第三章 矿石的浸出方法(每三学时加一间隔)
ZnO＋H2SO4＝ZnSO4＋H2O
As2O3＋3H2SO4＝As2(SO4)3＋H2O 浓硫酸浸出 热浓硫酸是强氧化剂，能将大多数硫化物氧化为硫酸盐，如： MeS＋2H2SO4（浓）＝MeSO4＋SO2＋S＋2H2O 用水浸浓硫酸氧化渣，铜、铁等转入溶液，铅、金等留于渣中，经后续处理 提出。
＝－0.31V
E Au 上式说明：⑴： (CN )
－ 2
Au
E ＜0 ， Ag (CN )
－ 2
＜0 ，
Ag
Au 、Ag很容易被NaCN浸出，
⑵：E Au(CN )
－ 2
＜ E Ag (CN )AuFra bibliotek－ 2
，即当NaCN浓度和
Ag
外界条件相同时，金的浸出速度比银的快。
E ⑶： CN — 增加， Au(CN )
4NaOH
K2O.2UO2.V2O5＋6Na2CO3＋2H2O＝2Na4
〔UO2(CO3)3〕＋
＋2KVO3＋4NaOH
三、NaOH溶液浸出
NaOH在矿石的浸出工艺中使用非常广泛，作为主要浸出剂已在
钨的浸出工艺中使用。用30－40％的NaOH溶液在常压加温条件 下浸出细磨的钨矿，使钨以钨酸钠的形式转入溶液。该法可处理 高硅钨细泥和锡钨矿等含钨原料。反应方程式为：
Au(CN ) －0.118㏒ CN
－ 2
－
即 E
Au 0 Au ( CN ) / Au 2
＝－0.64V
Ag＋2CN－－e＝Ag(CN)2－ E Ag (CN ) ＝－0.31 0.0591 Ag (CN )－ －0.118㏒ CN － ㏒ 2 2
Ag
即 E 0 Ag (CN ) / Ag 2
P507萃取剂在钴、镍分离系统中的应用
试验研究P 507萃取剂在钴、镍分离系统中的应用□ 湖北省光磷化工冶金股份有限公司 李立元 陈学田 □ 摘 要 P 507是在硫酸盐溶液中分离钴、镍的优良萃取剂,本文叙述P 507在光磷公司草酸钴分厂钴、镍分离系统中的应用,P 507在钴、镍分离萃取操作时应注意事项。
本工艺技术指标优于P 204。
1 前言光磷公司从大冶钴硫精矿烧渣中提取硫化钴始于1978年,经工业试验和技术改造,现已形成45t a (折100%金属量)的生产能力。
钴硫精矿(含钴0.2%—0.28%)与钴硫精矿氧化烧渣进行硫酸化焙烧,烟气与制酸系统烟气合并制酸,建成了国内第一套“综合利用钴矿烧渣制取硫化钴生产线”。
其简单工艺过程是:焙砂经浸出、过滤、洗涤、浸出液铁屑置换除铜,除铜后的浸出液用混合硫化剂沉钴,产出硫化钴,产品品位Co :18%—20%,H 2O ≤70%。
硫化钴的生产总体上经济效益不高,为了充分利用我公司生产的硫化钴资源,产出能直接工业应用的钴盐产品,增加经济效益,公司确定设计试验生产草酸钴,并于1990年试车产出合格草酸钴:Co ≥31%,H 2O ≤0.65%,松比0.3—0.4g c m 3。
其生产工艺流程如下:常压氧化浸出中和→除钙镁→P 204萃取脱杂→P 507钴、镍分离→→反萃钴→草酸铵沉钴→过滤洗涤→烘干包装 光磷公司草酸钴分厂萃取工段的钴、镍分离系统,从1990年至1994年是用P 2O 4萃取分离钴、镍(结果见表2),工艺条件控制为:表1 钴、镍分离前料液成份(单位:g L )CoN iM nCuFeCaM gpH 21.554.610.0020.0050.0080.0054～4.5有机相成份:25%P 2O 4+75%磺化煤油,皂化率75%原始水相pH :4～4.5出口水相pH :4.5～525%P 204饱和容量:12～15g L 温度:45℃～50℃表2 P 204萃取钴镍分离结果名称化学成份分离前CoSO 4液分离后N iSO 4液钴、镍分离效率(%)Co 17.030.01899.89N i3.663.5499.89采用P 204分离钴、镍需要用蒸气加热,理想状态温度为40℃—50℃。
硫化焙烧工艺
硫化焙烧工艺硫化焙烧工艺是一种常用于矿石的炼化过程，它能够将硫含量较高的矿石中的硫化物转化为氧化物，从而使得矿石中的金属元素更容易被提取和分离出来。
下面将介绍硫化焙烧工艺的基本原理以及其在矿石冶炼中的应用。
硫化焙烧工艺的基本原理是通过加热矿石，使其中的硫酸盐或硫酸水合物分解为二氧化硫和水，然后再通过氧化反应将二氧化硫转化为三氧化硫。
在这个过程中，矿石中的金属元素通常会与硫酸化合物或硫酸盐形成金属硫酸盐，这些硫酸盐在焙烧过程中会被分解和转化。
硫化焙烧过程一般分为两个阶段，即干燥和焙烧阶段。
在干燥阶段，将矿石加热至一定温度，以蒸发其中的水分。
随后，在焙烧阶段，将矿石继续加热，使其中的硫酸盐或硫酸水合物分解和转化为氧化物，同时将矿石中的金属元素尽可能完全地还原出来。
硫化焙烧工艺在矿石冶炼中有着广泛的应用。
首先，硫化焙烧能够有效地降低矿石中的硫含量。
在许多金属冶炼过程中，硫化物是一种常见的有害杂质，它容易与金属形成硫化物，降低金属的纯度和回收率。
通过将矿石进行硫化焙烧处理，可以将硫酸盐转化为氧化物，减少硫对金属冶炼的干扰。
其次，硫化焙烧也可用于矿石的预处理。
一些含金属的矿石在经过硫化焙烧处理后，金属元素可以更容易地被提取和分离出来。
硫化焙烧可以使矿石中的金属硫酸盐分解为金属氧化物，并改变矿石的物理性质和结构，从而提高金属的浸出率和回收率。
此外，硫化焙烧还可以利用硫化物的热分解反应生成二氧化硫。
二氧化硫是一种重要的化工原料，在工业生产中有广泛的应用。
通过硫化焙烧处理矿石，可以将硫酸盐或硫酸水合物转化为二氧化硫，从而提供工业上的需求。
总结起来，硫化焙烧工艺是一种常用于矿石冶炼的技术，它通过加热矿石将其中的硫酸盐或硫酸水合物分解和转化，从而降低矿石中的硫含量，提高金属的纯度和回收率。
硫化焙烧还可以用于矿石的预处理，改善金属的浸出性能。
此外，硫化焙烧还可以生成二氧化硫，为工业生产提供重要的化工原料。
重金属---钴综述
一、重金属----钴钴，是钢灰色和金属光泽的硬质金属，钴（Co）原子序数为27，位于元素周期表第八族，原子量为58.93，它的主要物理、化学参数与铁、镍接近，属铁族元素。
钴是一种高熔点和稳定性良好的磁性硬金属。
它的居里点（失去磁性的临界温度点）为1150℃，具永磁性，熔点为1495℃，沸点为2900℃，具耐高温性。
它是制造耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料，广泛用于航空、航天、电器、机械制造、化学和陶瓷工业。
因此，它是一种重要的战略物资。
二、钴资源状况国内外钴资源基本情况。
根据美国地质调查局数据，2006年世界钴储量为700万吨，主要集中在刚果(金)、澳大利亚、古巴、赞比亚、俄罗斯和新喀里多尼亚，它们合计储量约占世界钴总储量的93.6%。
中国基本没有单一的钴矿，钴资源主要伴生在镍矿中。
按照中国国土资源部2005年全国矿产资源储量通报，中国钴储量基础为7.33万吨，但具有开采经济价值的储量仅为4.09万吨，占世界可开采量的1.03%。
中国是钴资源贫乏的国家。
三、钴矿石矿物原料特点目前，自然界中已发现的钴矿物和含钴矿物共百余种，分属于单质、碳化物、氮化物、磷化物和硅磷化物、砷化物和硫砷化物、锑化物和硫锑化物、碲化物和硒碲化物、硫化物、硒化物、氧化物、氢氧化物和含水氧化物氢氧化物、砷酸盐、碳酸盐以及硅酸盐等14大类。
其中以硫化物、砷化物和硫砷化物最多。
常见的用于提取钴的矿物原料见下表。
自然界中钴的存在形式有三种：①独立钴矿物，②呈类质同象或包裹体存在于某一矿物中，③呈吸附形式存在于某些矿物表面，其中以第二种存在形式最为普遍。
以类质同象或显微包裹体存在于辉石、橄榄石、磁铁矿和铬铁矿中的钴不能利用，而赋存于黄铁矿和磁黄铁矿中者则可以利用。
铁矿石中以类质同象或显微包裹体存在于硫化物和硫砷化物矿物中的钴，需加设浮选流程才能加以回收，而在铜镍矿中则无需为它们加设另外的选矿流程，它们是和镍一同选出来并从冶炼镍的炉渣中回收的，所以从炉渣中提取钴的生产成本较低。
工艺流程题题型突破(一)-2025年高考化学专题训练
“碱浸”中 NaOH 的两个作用分别是____________________________________。 【答案】（1）除去油脂、溶解铝及其氧化物 4.改变温度 （1）．（2022·福建卷）粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含SiO2、Al2O3 和 CaO 等)提铝的工艺流程如下：
（2）氧化还原反应
【典例 1】．（2024·山东卷）以铅精矿(含 PbS ， Ag2S 等)为主要原料提取金属 Pb 和 Ag 的工艺流程如下：
Cu 位于元素周期表第
周期第
族。
【答案】四 ⅠB
【变式 1】．（2023·湖北卷）SiCl4 是生产多晶硅的副产物。利用 SiCl4 对废弃的锂电池正极材料 LiCoO2 进
行氯化处理以回收 Li、Co 等金属，工艺路线如下：
学科网（ 北京） 股份有 限公司
Co 位于元素周期表第_______周期，第_______族。 【答案】 4 Ⅷ 6.基本性质考查 （1）氧化性与还原性 【典例 1】．（2024·浙江 6 月卷）矿物资源的综合利用有多种方法，如铅锌矿(主要成分为 PbS、ZnS )的利 用有火法和电解法等。
学科网（ 北京） 股份有 限公司
“酸浸 1”中，可以加快化学反应速率的措施有
（任写其中一种）
【答案】（1）粉碎白合金、搅拌、适当升温、适当增大稀硫酸浓度等
3.碱浸
（1）.（2020·新课标Ⅲ）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属 Ni、Al、Fe 及其氧化物，还有少
量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
【答案】 取少量清液，向其中滴加几滴 KSCN 溶液，观察溶液颜色是否呈血红色
镍及镍铁合金
电解产物：
阴极产物：电镍 阳极产物：阳极泥
阳极板中的镍、铜、铁等大部分进入溶液，而元素硫和未 溶解的硫化物及贵金属则形成阳极泥。阳极泥进过水洗回收其 中游离的金属后，被作为提取贵金属和硫磺生产的原料
镍硫化物阳极电解精炼特点：
硫化物中硫在氧化浸出过程中，首先氧化为 硫代硫酸根S2O32-, 然后再按下列两式氧化生成连
多硫酸根、氨基磺酸根及硫酸根：
2(NH4)2S2O3 +2O2 =(NH4)2S3O6 +(NH4)2SO4
（NH4)2S3O6 +2O2+4NH3+H2O =NH4·SO3NH2 +2(NH4)2SO4
42
25
电流在熔池中的流动有两个途径：
A、电极A 炉渣 铜镍锍 炉渣 电极B
B、电极A 炉渣 电极B
26
（3）产物
电炉熔炼产物有铜镍锍（称为低镍锍）、 炉渣、烟尘、烟气。低镍锍的主要成分为Ni3S2、 Cu2S、FeS。
电炉渣的主要成分是FeO、SiO2、MgO、CaO、 Al2O3，总质量分数是97~98%。
回转窑焙烧实际上是氯化-硫酸化焙烧,目的
是使铜转变成易溶盐,而镍、钴铁则仍为氧化物。 回转窑焙烧物经溶浸除铜后，加入另一回转窑烘 干和氧化，焙烧产物为氧化亚镍。
氧化亚镍配入石油焦或沥青焦在电弧炉中还
原产出镍锭、镍粒或金属镍阳极。
16
2.1.4 氧化镍制取镍铁
(1)电炉熔炼法
高碳镍铁合金，成分为(Ni + Co)20~23%, Si 2~4%,C l8~2.2%, Cr 1.5~1.7%,S 25~0.35%,余者 为铁。
印尼 新卡里多尼亚
其他
3
镍2
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！”2.老人们都笑了，自巨石上起身。
而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。
镍2火法冶炼 包括焙烧、熔炼、吹炼三个工序：①焙烧。
使精矿中的部分硫化铁氧化为氧化铁，放出大量热，基本上是自热过程，可用多膛焙烧炉、直线型烧结机、回转窑或流态化焙烧炉（沸腾炉）。
中国金川冶炼厂采用回转窑，直径 3.6米，长52米，每座窑日处理精矿500吨。
②熔炼。
将焙烧矿和熔剂加热熔化，使焙烧矿中的氧化铁和石英熔剂造渣除去，并脱除部分其他杂质。
焙烧矿中的二硫化三镍 (Ni 3S 2)、硫化亚铜（Cu 2S ）和硫化亚铁（FeS ）结成低冰镍,贵金属也进入其中。
传统熔炼设备有鼓风炉、反射炉，在电价低廉地区或熔炼难熔炉料时也可用电炉（图2）。
中国金川冶炼厂采用 16500千伏安电炉。
新建工厂常采用闪速炉。
闪速熔炼可将焙烧和熔炼合为一个过程。
但炉渣含镍较高，需要用电炉贫化，以降低渣的含镍量。
③吹炼。
把空气鼓入熔融的低冰镍，使其中的硫化亚铁氧化成氧化亚铁与加入的石英石(SiO 2)造渣除去，产出由二硫化三镍和硫化亚铜组成的高冰镍。
其主要成分为镍和铜70～75％，硫20～25％。
根据吹炼制度的不同，铁含量为0.5～3％，如铁含量降得更低，低冰镍中的钴大部分进入转炉渣。
硫酸铵焙烧法浸出镍磁黄铁矿中有价金属
硫酸铵焙烧法浸出镍磁黄铁矿中有价金属刘欣伟; 冯雅丽; 李浩然; 蔡震雷; 杨志超【期刊名称】《《中国有色金属学报》》【年(卷),期】2012(022)005【总页数】7页(P1520-1526)【关键词】镍磁黄铁矿; 硫酸铵; 焙烧; 浸出; 能谱【作者】刘欣伟; 冯雅丽; 李浩然; 蔡震雷; 杨志超【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TD952随着高品位镍矿资源的减少, 低品位镍矿资源目前进入开发回收阶段[1]。
从低品位矿中回收镍是我国保证镍资源供应的基础保证[2−3]。
镍磁黄铁矿是镍矿中重要的硫化矿物之一，含镍磁黄铁矿中的镍以类质同象形式取代磁黄铁矿晶格的部分铁存在[4−5]。
该矿的特点之一是镍含量较低，镁含量高[6]，因为主要脉石矿物是嵌布粒度细小、含镁高的硅酸盐矿物，如蛇纹石、橄榄石、绿泥石等[7−8]。
用浮选法和磁选法很难得到高品位的硫化镍精矿和磁黄铁矿精矿[9−10]。
硫酸铵焙烧[11]法是在较低温度(200~600 ℃)下，将(NH4)2SO4与矿物原料混合焙烧，使金属元素硫酸盐化，然后用水浸出硫酸盐，有价金属进入水溶液[12−13]，使金属元素得以提取利用。
该方法降低了处理温度，减少酸耗量，过程条件较温和，不会对环境造成二次污染。
本文作者采用硫酸铵焙烧法处理金川低品位镍磁黄铁矿，通过研究焙烧后产物中 Ni、Cu等元素在水溶液、稀酸溶液及氨性水溶液中的浸出效果，探讨该方法处理镍磁黄铁矿的可行性。
1.1 试验原料试验所用含镍磁黄铁矿由金川公司提供，X射线衍射分析及物相分析表明其主要金属矿物有磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿和磁铁矿；主要脉石矿物有蛇纹石、橄榄石、滑石、方解石、透闪石及少量的绿泥石。
主要化学成分见表1。
试验中所用化学试剂为98%的硫酸和分析纯的(NH4)2SO4。
1.2 试验装置和分析仪器主要试验设备如下：XMB−70型三辊四筒棒磨机；AR1140电子天平；KSW−5−12A型电炉温度控制器；SHZ−D(Ⅲ)循环水式真空泵；PH050电烘干炉。
镍冶金
0.5Fe2SiO3 + 4CO + SO3 = FeS + 0.5SiO2 + 4CO2 3NiO + 2FeS + Fe = Ni3S2 + 3FeO 3NiSiO3 + 2FeS + Fe =Ni3S2 + 1.5Fe2SiO4 + 1.5SiO2 NiO + Fe = FeO + Ni 2NiSiO3 + 2F = 2Ni + Fe2SiO4 + SiO2
硫化矿为主，其中金川镍矿 万吨， 硫化矿为主，其中金川镍矿548万吨， 万吨 新疆喀拉通克镍矿约40万吨 万吨， 新疆喀拉通克镍矿约 万吨，吉林 镍矿约25万吨 此外，四川会理、 万吨， 镍矿约 万吨，此外，四川会理、 青海化隆、云南金平也有少量镍矿。 青海化隆、云南金平也有少量镍矿。 氧化矿主要集中在云南省。 氧化矿主要集中在云南省。 • 世界产量约 世界产量约100万吨，中国约 万吨。 万吨， 万吨。 万吨 中国约5万吨 • 中国主要生产厂家：金川有色金属 中国主要生产厂家： 公司、吉林镍业公司、成都电冶厂、 公司、吉林镍业公司、成都电冶厂、 重庆冶炼厂、会理镍矿、 重庆冶炼厂、会理镍矿、新疆喀拉 通克铜镍矿。 通克铜镍矿。
2FeO + SiO2 = 2FeO· SiO2 NiO + CO + 1/2S2 = NiS + CO2 • 还原硫化熔炼：将矿石中的镍、钴和部 还原硫化熔炼：将矿石中的镍、 分铁还原并使其硫化为金属硫化物与炉 渣分开。熔炼时焦点区温度可达1973K。 渣分开。熔炼时焦点区温度可达 。 • 鼓风炉还原的主要反应为： 鼓风炉还原的主要反应为： NiO + C(CO) = NI + CO(CO2) NiSiO3 + 2FeO + C(CO) = Ni + Fe2SiO4 + CO(CO2) NiSiO3 + CaO + C(CO) = Ni + CaSiO3 + CO(CO2)
矿物加工工程中的浸出技术.doc
$()*年+$ 月第,, 卷第- 期中国矿山工程./012 3014 51601447016"4@>#$))*ABC>,, DB>-文章编号!+-:$8-(#E&$((*’(-8(($=8(%矿物加工工程中的浸出技术刘广龙&金川集团公司选矿厂#甘肃金昌:,:+)*;+ 前言+#%=年美国微生物&细菌’浸出铜#+#--年加拿大微生物浸出铀研究和工业应用成功$ +#=)年以来#智利%美国%澳大利亚等国相继建成铜堆浸厂<堆浸在铜%金等金属提取上获得工业应用"南非%巴西%澳大利亚等国在金的浸出获得工业应用"锌%镍%钴%铀等金属的生物提取得到重视和研究$矿石浸出分为化学浸出和微生物浸出#化学浸出依靠化学试剂与矿石中各组份选择性地发生化合作用#使需浸出的元素或成份进入溶液#而脉石等不需浸出的成份留在浸渣中#然后过滤%洗涤#使溶液与滤渣分开#达到提纯分离目的$ 微生物浸出利用某些微生物的生理机能及其代谢产物&如微生物脂肪或其他生物’氧关键词!矿石"浸出"反应摘要!介绍了浸出技术基本概念及其在矿物加工领域的应用实例#分析该工艺特点并在此基础上对浸出技术在矿物加工领域的推广应用提出建议$中图分类号!!"#$%&%文献标识码!’收稿日期!$))*8),8+%作者简介!刘广龙9+#:,8;<男#甘肃镇原县人#选矿工程师#从事选矿科研%技改和生产管理等工作#发表论文*) 余篇$ 化%溶浸矿石#改善矿物分离过程#将有价组份从矿石中溶解出来#加以回收利用$ 浸出技术根据溶剂可分为水浸%酸浸&盐酸%硫酸%硝酸等’和碱浸&氢氧化钠%碳酸钠%硫化钠%氨等’"根据压力可分为常压&大气压力’和高压&几个!几十个气压’浸出"根据浸出方式分为渗滤浸出&就地浸%堆浸和池浸’和搅拌浸出$ 就地浸是在未开采的矿床中#或在坑内开采和露天开采的废坑中进行浸出#近年在金属矿山得到推广$ 研究和广泛成功应用的是堆浸#堆浸一般在采矿场附近宽广而不透水的地基上进行#适宜物料粒度)>):%!+))??$高压浸出在高压釜中进行#加压目的是加速试剂经脉石矿物的气孔与裂隙扩散速度#以提高欲浸出成份与试剂的反应速度$ 液固比直接关系到试剂用量%浸出时间和设备容积及场地等问题#液固比大#试剂用量大#浸出时间长#在不影响浸出率的前提下#尽可能减小液固比#通常为*"+!-"+$第= 期刘广龙’矿物加工工程中的浸出技术, !" ,! 化学浸出澳大利亚的JHKI,I,镍精炼厂&B’-& C,D(,&EFGH,I !"# 水浸镍精炼厂采用两段逆流加压氨浸!第一段浸出温度水热硫化浮选法是常见的水浸"在热压条件下! 使硫与硫化铜"钼"镍等矿物发生化学反应!生成稳定易选的#人造硫化铜$矿物!并在热水中用浮选硫化铜的方法来回收% 在水热硫化工艺过程中!硫化温度影响最大!其次为矿石粒度"硫量和硫化时间等"该工艺因管道和闸阀磨蚀严重"硫化温度对浮选指标影响大"能耗高!难于实现规模化生产!投入#产出比值大等特点"未能得到深入研究和广泛应用& 为7;!!压力3L7:56,!第二段浸出温度为7;!!压力为347:56,!以压缩空气为氧化剂& 处理原料由最初单一的硫化镍矿石扩大到处理镍钴焙砂"铜镍钴浮选精矿和各种镍锍的混合料!主要设备为卧式多室搅拌高压釜&该工艺处理有色金属硫化矿石工艺简单"设备防腐容易解决"环境污染轻!并能有效回收大部分金属硫& 处理贵金属矿物时由于贵金属能形成络合!"! 酸浸物而在溶液中分散!造成溶液成分复杂"提取回收加压酸浸在工业应用上主要分为两大类’一类为常压(加压酸浸)即浸出由一段或几段常压浸出和一段加压浸出组成"如芬兰$%&’(%)*%公司的+,-.,/,0&,精炼厂) 另一类是两段或多段加压浸出!如南非1)*,0,铂厂% 硅酸盐或铝硅酸盐脉石多采用酸浸%+,-.,/,0&,精炼厂物料为粒状高镍锍!常压酸浸为三段!浸出温度23!!常压浸出渣进入加压浸出!介质为硫酸!压力!4356,!温度!33!!铂族金属富集率大于278% 南非1)*,0,铂厂为三段加压酸浸!第一段加压浸出*9:;!"94356,+含铜低的硫酸镍溶液! 第二段将铜镍钴金属及其硫化物氧化浸出*9<3!"34256,+分离!第三段浸出*9<3!"94356,+分离残余贱金属&共生矿酸浸’因用常规选矿方法难以从铜钼铅锌共生矿获得单一合格的精矿产品!致使铜钼铅锌共生矿被列为呆滞矿产!近年国内外根据氯盐氧化浸出金属硫化物难易顺序’辉银矿!黄铁矿!黄铜矿!闪锌矿!方铅矿!辉铜矿!磁黄铁矿!选择混合精矿(优先浸铅富硫(焙烧(浸出流程提取分离该类共生金属"优先浸铅富硫反应温度7;!!反应时间94;小时" 氯盐浓度!=3>?@" 氧化电位9;3"!33)A"酸浓度:38"液固比<#9!优先浸铅富硫原理主要是利用铜钼锌的氧化物溶于酸!其硫酸盐溶于水!使主金属铜"钼"锌最大限度浸出进入溶液!从而与其他杂质分离& 焙砂经酸浸后!浸出渣中主要是原生硫化铜"硫化钼"其他锌!银以硫化银和包裹银的形式存在&!"$碱浸*9+氨浸’加拿大于92;<年建立了世界上第一个加压氨浸硫化镍精矿加工厂& 目前世界上采用该技术的厂家有加拿大B’-& C,D(,&EFGH,I镍精炼厂和流程冗长! 因而不宜用于处理贵金属品位高的矿石& 工业实施中必须考虑氨的有效回收!试剂消耗较大!限制了该工艺的发展&*!+氧化铜矿石氨浸’氧化铜矿石的氨浸提铜就是用含氨的溶剂!将含铜物料中的铜及其化合物浸溶出来!使之进入溶液!而后选用适当方法使之沉析出来& 氧化铜矿石加压氨浸!铜回收率778)氧化铜矿石经浮选后尾矿含铜34:!78M进行氨浸!铜浸出率798"回收率N<O&氧化铜"镍"钼等矿石中主金属难以用常规选矿手段提取!氨浸!硫化沉淀!浮选流程是近年国内外普遍推行的过程!其原理是在加压浸出过程中加入元素硫*粉+!氧化铜矿物被P+:QR$!溶解后!立即沉淀为硫化铜! 不经固液分离直接进行蒸馏!在回收了P+:"R$!后!人造硫化铜和矿石中自然硫化铜进行常规浮选& 特点是省去了庞大的固液分离工序"原生硫化铜不需氧化浸出!仍可保持自然状态与人造铜一同被浮选分离&: 微生物*细菌+浸出$%&菌种微生物可通过生物吸附"生物吸收"生物聚集"生物治理和生物降解等物理化学反应!选择性地提取目的矿物或成份!微生物浸出目前广泛应用于硫化矿石"微生物细菌有效温度范围!3";;!"研究和使用最多的是氧化亚铁硫杆菌*S4T菌+"氧化硫硫杆菌*S4&菌+和氧化铁微螺菌!均为主要的矿质化学能自养菌& 氧化亚铁硫杆菌是酸性环境中浸矿的主导菌种"有较强氧化性)硫酸盐还原菌*CUV菌+具有较强还原性! 除此之外还有多粘芽孢杆菌"SFK’W,EK00%D"SFK’EXKY,ID"@G*&’D*K-K00%) TG--’’XKY,ID"SFG-)’*FK0KE &FK’W,EK00%D"C%0T’0’W%D等菌及混合嗜酸菌株&在浸出#%$间接作用%在浸出体系中&细菌氧化 *+ 为*+ & 细菌氧化及矿物分解产生的 *+ 为氧化剂&进阳极%>?*+#%’>? ,*+ ,%#,(+ 阴极%&%,(/ ,(+’%/%&( !" (中国矿山工程%EE(年#第 -- 卷$含镍红土矿的过程中发现异养菌比自养菌浸出率 更高!浸提铜系统G 矿石含铜平均 E197H)氧化率 9EH 以上& 开采深度 8!EI 以上)浸出液含铜平均 %1!87JKLG 最高 !"# 浸出机理达 91=8JKL &电铜质量 77177H &符合国标电铜一级标 硫化矿石细菌浸出过程机理主要有直接作用" 间接作用和原电池作用三个方面!#!$直接作用%细菌吸附于矿物表面&对硫化矿 直接进行氧化分解&该过程可简单表示为%"#$%&%’"#&()" 代表镍"铜"钴等金属!%,-$ -$一步将辉钼矿"辉铜矿"镍黄铁矿"黄铁矿"磁黄铁 准&电铜成本 8=9(1-! 元KF !武山铜矿 !77- 年进行了原地钻孔溶浸试验G 实 验室进行了矿物学"溶浸剂选择"杯浸"柱浸等试验G 现场完成钻孔结构"钻孔布置形式"注水试验和注 酸浸出试验&从地表向目标矿体打洞&注入浸出剂G浸出剂与矿石反应后汇集到地下集液池G 浸出液含 铜 %19JKLG 泵至地表进行萃取电积G 电铜成本 777E1(E 元KF !矿"黄铜矿和氧化锑矿等矿物氧化分解&浸出机理 分别为.!"$堆浸堆浸比选厂方案投资少 =EHG 生产成本低 =EH ’(*+#&(,%/%#&(,&% 012 菌 %*+%3#&(4-$%/%& 还可降低被处理矿石的品位&利于扩大规模处理低 %#$%/%&$-&% 012 菌 %/%#&(品位矿石!(356*+47#8,7-&%,98/%#&(’-:56#&(,!8*+%;#&(<-$98/%&356*+<7#8$!8*+%3#&(<-’(9*+#&($8#$756#&( %*+#%$=&%$%/%&’%*+#&($%/%#&( (*+#&($&%$%/%#&(’%*+%3#&(<-$%/%& (*+#$7&%$%/%#&(’%*+%3#&(<-$%/%& (>?*+#%,!=&%,%/%#&(’(>?#&(,%*+%;#&(<-,%/%& >?*+#%,%*+%;#&(<-’>?#&(,9*+#&(,%# >?*+#,%*+%;#&(<-,-&%,%/%&’>?#&(,9*+#&(,%/%#&(%>?%#,&%,%/%#&(’%>?#,%>?#&(,%/%& %@A*+#,=&%,%/%&’%*+@A&(,%/%#&( %"B#%,7&%,:/%&’%/%"B&(,(/%#&( #C %&-,:&%’#C %;#&(<-D&%,%*+%;#&(<-’D&%#&(,%*+#&( D&-,/%#&(’D&%#&(,/%&#-$原电池效应%两个静电不 同的矿物组 份在 浸出体系中接触时)静电位高的矿物充当阴极&静电 位低的矿物充当阳极&形成电极对)原电池的形成加 速阳极矿物的氧化&微生物的存在进一步加剧电化 学氧化过程! 例如以黄铁矿和黄铜矿为主的矿物体 系有%%, %,,#!$铜浸出%%E 世纪 7E 年代中后期G 德兴铜矿 建成国内第一个年产 % EEEF 电铜的低品位 铜矿生 物提取堆浸厂&随后大宝山铜矿和紫金山金矿相继建 成 千 吨 级 生 物 提 铜 堆 浸 厂 ! 智 利 的 M?+CNOPOQROST+ 矿于 !77: 年建成处理 != -EEFKP 铜矿石的生物浸出厂G 产铜 =9 EEEFKOG 是目前世界上最大G 也是海 拔;( (EEI4最高的铜生物浸出厂&该厂的生 产打破 了此前国内外普遍认为在高海拔下低温"低氧分压 条件下&微生物浸出不能实现的看法! 国内以黄铜 矿为主的 !F 原 料浸出半工 业试验%原 料 粒 级 7EHUE1(!!I " 含 铜 %9H " 浸 出 时 间 %!- 小 时 " 液 固 比 ("!!9"!&浸出液含铜 %EJKL &铜浸出率 7:H!7=H !#%$金浸出.难浸金矿石的氧化预处理工艺主要 采用焙烧氧化"加压氧化和生物氧化&金的生物氧 化浸出主要限于处理难浸金矿石&而且浸出方式均 为浮选精矿搅拌浸出&主要工艺为浮选精矿搅拌生 物氧化预处理!>VW ;>LW4!解吸!电积! 美国的5+XIBSF >ONR6S !779 年 建 成 投 产 !E EEEFKP 金 矿 石堆浸厂&原矿含金 !1=!(1!JKF &金回收率 :EH!=EH !#-$镍浸出."硅酸镍矿石浸出%金镍矿浮选精 矿中镍主要以硅酸镍#9EH 以上$"硫化镍形式存在& 微生物浸出镍是该金精矿预处理过程的副产品&采 用 L+OFY+S 培养基&菌种有 LZ "L["\\ 三种&连续试 验结果为% 氧化渣失重率 %-1-9H " 黄铁矿分解率!"!地下溶浸=!1EH "砷氧化率 791!H "镍浸出率 :-1%H &细菌对镍斑岩铜矿和高砷铜矿非常适合于应用浸出提 铜技术)既提高金属回收率又避免了对环境的污染!铜矿峪矿 %EEE 年建成年产电解铜 9EEF 地下溶硫化物的氧化分解能力大于黄铁矿&而且该菌种有 选择性地氧化分解细粒级矿物! #硫化镍矿石浸出% 含镍磁黄铁 矿原料中氧 化镁 !%19H &采 用 012 菌 和)$-#&) !最低达 )C,.-$&) $ 生物浸出及氧化技术在第 "! 期刘广龙’矿物加工工程中的浸出技术- !" -#$% 菌 &!& 菌群!浸出 &’ 天!镍"钴"铜浸出率分别为 ()*"!+$,*和 "-*!镁的酸溶 出率达 +.*!其主 要与酸度有关# 经矿浆驯化后的 #/0 菌株1浸出 &’ 天! 镍"钴"铜浸出率分别为 ((*"-(*"+’*$澳大利亚 #2%34 资源公司在西澳 53627 8299 矿 山进行了直接从红土矿中微生物浸出硫化镍和铜 的试验!第一阶段%,))& 年 && 月&采用 . )))% 矿堆 进行微生物浸出!镍回收率 :);"铜回收率 .(*$ 第 二阶段为半工业试验%,)), 年 , 月&!试验结果显著 好于第 一阶段1 生物 浸出前 " 个 月1 镍浸出率 达!)*!浸出速度比第一阶段快一倍$%+&钴 浸 出 ’&::: 年!乌 干 达 的 <3=>=> 钴 业 公 司建成世界上第一个钴生物浸出厂!采用中等嗜铁 氧化菌种!原料中黄铁矿 ();"钴 &$"(;!处理能力,+&%?6!浓度 ,);!钴回收率 :,;$%,&就地采矿+微生物浸出 工艺可处理 贫矿" 混合矿"残矿"废石堆和尾矿等不能用传统选矿方 法经济回收的资源!是一种金属矿产资源回收和利 用的清洁生产工艺$%"&浸出技术具有反应速度快"流程短"操作环 境好!能耗低"加工成本低"建设投资小等优点!符 合矿物加工业可持续发展"走新型工业化道路的要 求$ 加压工艺应用于处理重有色金属硫化矿石及难 处理贵金属矿等方面在国际上已经发展成为相当 成熟的技术$%+&大多数微生物"强酸浸出!一些有害重金属 离子%铅"镉"锡"汞"铊"锰等&也被浸出!而且相对 富集"呈离子状态!如处理不当!会污染环境!尤其 是高品位矿石浸出!更是如此$ 矿坑微生物浸出!可 加速伴生重金属的释放!如处理不当1废矿坑中的细 !"# 微生物浮选菌将长期释放酸性废水与有害重金属离子$#$0 菌有较强氧化性!一般是通过与矿物颗粒发生氧化作用而改变矿物的可浮性$ 在 #$0 菌作用下! 闪锌矿能从同方铅矿的混合物中优先浮选出来(辉 锑矿%硫化锑&和辰砂%硫化汞&在 #$0 菌作用 :) 分 钟后! 由于辉锑矿表面被 #$0 菌氧化导致其表面亲 水!可浮性降低!而辰砂未与 #$0 菌发生反应!辉锑 矿浮选回收率从 (:;降到 !,;$研究表明 @5A 菌具有较强还原性1 @5A 菌能 抑制黄铜矿和闪锌矿! 但不抑制辉钼矿和方铅矿$ 在 @5A 菌作用 ") 分钟后!@5A 菌有选择性地使前 两种矿物表面生成的黄原酸盐解吸而受到抑制!黄 铜 矿 和 闪 锌 矿 浮 选 回 收 率 分 别 从 (); "!); 降 到,);以下!而辉钼矿和方铅矿可浮性无显著变化$多粘芽孢杆菌与赤铁矿"刚玉"方解石"石英" 高岭土作用!由于微生物多糖在赤铁矿"刚玉"方解 石表面的吸附!使其更加亲水(蛋白质在石英"高岭 土表面的吸附!使其更加疏水$. 建议金属需求量的持续增长和环境保护意识的增 强! 传统矿物加工方法受到严峻挑战! 浸出技术因 其!低成本"低能耗"低药剂消耗量"低劳动力需求("工艺流程短"设备简单"易 于建筑"资金 消耗小( #无废气!一定程度上可认为无废物"废水排放!可改善环境!增加生产安全性($简化整个工艺过程等 特点!在矿产资源综合回收和环境治理中越来越受 到重视$ 为使浸出工艺及早在矿物加工领域得到广 泛应用!提出如下建议$%&&微生物浸矿目前浸出速 度慢"菌种对 环境 温度和酸碱度适应性差!应用生物工程技术选育耐 高温"高效"酸度适应范围宽的浸矿菌种十分必要$%,&国 内 尽 管 已 有 .) 个 左 右 浸 出+萃 取 +电 积试验或生产厂!主要集中在铜的提取!总生产能力仅 "C. 万 %?3!实际阴铜产量为 ,C.%"C) 万 %?3!在规 模化" 生产机械化与自动化方面与国外有较大差 + 浸出工艺特点距!应加大相应设备的引进与开发$%&&浸出技术降低矿石开采品位!转)废*为宝1 能使资源得到有效经济利用$ 随着采选冶技术的进 步1矿床工业品位不断降低!如采用浸出+萃取+电 积法1 铜矿的开采品位可降至 )$&;")$+;! 最低达)$).;( 采用微生物堆浸技术! 金的开采品位降至 B! B!综合矿,共生"伴生复杂矿开发中扮演越来越重要 角色$%"&应用电化学研究方法较系统地揭示硫化矿 细菌浸出过程机理还很欠缺!因方法的限制1氧化分 解过程的详细电化学信息较难获得!反映中间步骤 难以确定!亟待进行研究工作$%+&微波加热浸出钛铁矿试验表明微波有助于 化学反应"浸出速率加快1同时国外报道微波浸出有 助于防止板结现象!对于我国北方高寒地区应考虑 此项技术的应用$+ !" + 中国矿山工程J../年%第,, 卷& <参考文献= "6%( R2)634434ETFAG"&32%(4 U&’"&332"&’; J...;ZJ*--1W/HAE-F EJF E,F E/F EZF EXF !浸矿技术"编委会A浸矿技术EGFA北京#原子能出版社;-HH/$/+.I/++AK<<2#LL343 M;N<%(>"&" O;P3’(") Q;38 %(A R23:%2%8)2C <")(3%!67"&’ 8) 873 6)&S3&8")&%( 6C%&">%8")& )= %243&"6%( ’)(>)234ETFAG"&32%(4 U&’"&332"&’;-HH/;+V-1W/HIX.A柏全金$张辉$郑存江$刘运杰等A陕西某含砷金矿细菌预氧化扩大试验研究ETFA 地质实验室$-HHX$-J %X&#,+/I,+XA王荣生$张文彬A东川汤丹难选氧化铜矿石的选冶处理方法的研究现状ETFA国外金属矿选矿$-HHY$%/&#-XI-YA王淀佐A生物工程与矿物提取技术A-HHY 中国科学技术前沿% 中国工程院版&EGFA 北京# 高等教育出版社;-HHH;-ZZA[2"32(3C T KA U?:%&>"&’ \)(3 )= G"62)<")()’C "& G38%((#2’!E+FEYFEHFE-.FE--FE-JFO%@:)4& G 9;R7"((":4 M P; [(%]3 \ MA9&=(#3&63 )= 873 %88!%67@3&8 )= %6">):7("6 <%6832"% >#2"&’ 873 )?">%8")& )= 4#(=!">34ETFAG"&32%(4 U&’"&332"&’; J...;-,W,+,",YHA刘同有#中国镍钴资源开发利用综述A朱旺喜主编A矿物资源与西部大开发EGFA北京#冶金工业出版社$J..J$/,IZZA王淀佐$李宏煦$阮仁满$硫化矿的生物冶金及其研究进展ETFA矿冶$J..J$--%增刊&#YI-JA李洪枚$柯家骏A细菌浸出金川含镍磁黄铁矿混合精矿的研究ETFA矿冶$J..J$--%增刊&#-Z+I-X.A刘广龙A高冰镍分离技术探讨ETFA有色矿山$J..,;,J%X&#JJIJXA刘广龙A金昌镍资源综合利用现状及其建议ETFA矿业研究与开发$J..,$J,%增刊&#-.ZI-.+A!"#$%&’( )"$%’&*+", &’ -&’"./0 1.2$",, 3’(&’"".&’(!"# $#%&’()&’*!"#$%&’# ()*&+ ,*-+.#/0 1"#$%.#2 +,+-./0 ,%"#.14"5 62.7,8 )2345 (3%67"&’5 23%68")&9:,;.#$;8 9& 87"4 :%:32; 873 <%4"6 6)&63:8 )= (3%67"&’ %&> "84 %::("3> 3?%@:(34 %23 "&82)>#63>A B73 8367&)()’"6%( 67%2%68324 )= (3%6"&’ %23 %&%(C43>; %&> <%43> )& 87343 %&%(C4"4 4)@3 4#’’3484 %23 :#8 =)2D%2>A !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!工程动态与信息"工程动态"滩涧山启动黄金开发二期工程青海省大柴旦地区预计年产值可达JAY亿元’ 以有色金属开发为主的中外合作大柴旦滩涧山黄金开发项目二期工程正式开工建设( 这是青海省首个地方企业与国外企业联合发挥资源和资本的一个典范) 大柴旦滩涧山黄金开发项目是由澳大利亚中矿公司与大柴旦行委合作开发的$ 建设规模为年处理矿石Y.万8’年产黄金-.万盎司) 该项目一期工程地质勘探自J..,年-月施工以来$截至J../年H月底已完成投资/ -/+万元$已探明黄金储量J/AZZ8%含原堆浸尾矿&) 同时$滩涧山选冶实验项目也取得了较大突破$选冶回收率由原来的+.^提高到H.A-^) 二期工程主要是建设工业性基础设施’生产线及采矿系统)莱芜矿业有限公司选矿工艺改造在,年时间内$莱矿围绕提高原矿处理能力’提高金属回收率和提高铁精矿品位三大重点$依靠自身力量$开展技术攻关$选矿工艺不断创新) 首先$进行破碎系统改造$通过改用新型高效振动筛$使破碎产品粒度大幅降低$球磨机处理量得到了较大提高*其次$增加磨前湿选工艺$在一段磨矿之前加湿式磁选$预先抛弃废石$入磨矿石质量和球磨机的有效作业率明显提高$不仅有效降低了加工成本$而且大幅度提高了原矿处理量和最终的铁精矿品位$使铁精矿产量由改造前的不足JA-万8_月增到JAY万8_月以上*三是进行筛分系统改造$于J../年X月购进美国德瑞克高频振动筛$代替了原来的旋流器及平面振动筛$使筛分效率达到Y.^左右$比改造前提高两倍以上*四是实施阶段磨矿阶段选别工艺改造$使选矿厂的原矿处理能力提高到+.万8_%$铁金属回收率达到H,^左右$铁精矿品位稳定在XZ^以上$实现了产能和质量的大跨越)情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。