湿法冶金简介
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湿法冶金新工艺新技术及设备选型应用手册
一、湿法冶金简介 湿法冶金是一种从含金属的废水、废渣或土壤中回收有价金属的重要方法。它通过化学或电化学过程,将金属从复杂的多金属氧化物或硫化物中提取出来,并转化为可溶性的离子形态,然后从溶液中提取出来。湿法冶金广泛应用于工业生产中,尤其在环保和资源回收方面具有重要意义。
二、新工艺新技术
1. 微生物浸出技术:利用某些特殊类型的微生物,能够将固体矿石中的金属离子转化为可溶性离子,提高金属提取效率。 2.
化学沉淀法:通过添加沉淀剂,将金属离子转化为氢氧化物、碳酸盐或其他类型的沉淀,从溶液中分离并回收金属。 3. 膜分离技术:利用半透膜将溶液中的金属离子与杂质、有机物等分离,具有高效、选择性高的优点。 4. 电化学处理法:通过电解作用,将金属离子从溶液中提取出来,适用于处理高浓度金属离子废水。
三、设备选型应用
1. 搅拌器:用于液体混合、搅拌,促进化学反应的进行。 2.
浸出罐:用于微生物浸出、化学沉淀等工艺过程的浸出作业。 3.
沉淀池:用于金属离子的沉淀过程,回收金属。 4. 膜分离设备:用于处理含金属离子废水,回收金属。 5. 电镀槽:用于电化学处理法,将金属从溶液中提取出来。
四、总结
湿法冶金新工艺新技术及设备选型应用日益多样化,包括微生物浸出、化学沉淀、膜分离和电化学处理等新工艺,以及相应的设备如搅拌器、浸出罐、沉淀池和电镀槽等。这些新工艺和设备的选择和应用,将有助于提高金属回收效率,降低环境污染,实现资源的可持续利用。
以上内容仅供参考,具体选择和应用还需要根据实际情况进行考虑。
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1 关于湿法冶金的概念,阐述正确的是(C)。
A.湿法冶金是指原料含水,或过程需要水的,或者是过程能够产生水的金属生产过程
B.湿法冶金是指以水为反应介质,但水不能参与冶金反应的金属生产过程
C.在常温(或低于100℃)常压或高温(100~300℃)高压下,用溶剂处理矿石、精矿或含金属物料,使所要提取的金属溶解于溶液中,而尽量抑制其他杂质不溶解,然后再从溶液中将金属或其化合物提取和分离出来的过程
D.指在金属生产的所有环节中温度都不超过 300℃并且以水为反应介质的过程
2 湿法冶金通常又可称为(BD)。
A. 常温冶金 B. 水法冶金 C. 干法冶金 D. 化工冶金 E. 溶剂冶金
3 湿法冶金的优点包括 ( B、C、D).
A.处理规模大,生产效率高
B.湿法冶金过程有较强的选择性,即在水溶液中控制适当条件使不同元素能有效地进行选择性分离 C.有利于综合回收有价元素
D.劳动条件好、无高温及粉尘危害。一般有毒气体排放较少
E.一般没有大量废气、废渣产生
4 湿法冶金的优势很多,包括(A、B)。
A. 对许多矿物原料的处理而言,湿法冶金的成本较低,这些与其高选择性、宜处理价廉的低品位复杂矿有关
B. 采用湿法冶金的方法制备各种新型材料或其原料更有其突出的优点
C. 能够通过极简单的工艺一步实现脉石及杂质元素的分离
D. 不涉及任何高温、高压过程,完全是在常温和常压下操作,对设备结构、材质、操作要求极低
5 目前,多数的(B)、少数的(D)、全部的(E)都是用湿法冶金的方法生产的。
A. 铅 B. 锌 C. 铁 D. 铜 E. 氧化铝 F. 钢
6 几乎所有(B )矿物原料的处理及其纯化合物的制备、(D)的提取等也都是用湿法冶金的方法完成的。
A. 轻金属 B. 稀有金属 C. 黑色金属 D. 贵金属 E. 重金属 F. 钢铁 2
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铜湿法冶金工艺的应用
作者:崔斐
来源:《科技创新导报》2017年第29期
摘 要:随着经济和科技的不断发展,对于金属的冶炼方法也有了日新月异的变化。不断更新的技术每时每刻都在刷新人们的理念。由于我国自然资源的先天限制,铜矿资源日渐贫穷,湿法炼铜的技术越来越受到人们的重视。本文将就目前国内外湿法炼铜的发展现状和相关的应用技术展开讨论,希望能给相关技术研究者相应的技术支持。
关键词:湿法冶金 铜 有色金属
中图分类号:TF803 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)10(b)-0102-02
多年前,由于铜的价值较低,开发者对铜的开发程度不够,一些品质较低的铜未能得到充分的利用。近些年,由于湿法炼铜的技术和手段不断被人们挖掘和探索,铜也渐渐被人们重视。随着铜价的一路升高,矿床的开发也因此受到重视,所以有利于开发低品质矿床的湿法冶金工艺也得到了空前的重视和发展。
1 中外冶金技术发展状况及相关原理
1.1 国内外铜湿法冶金技术发展状况
近年来世界上许许多多公司都在大力投资有关铜冶炼的项目,湿法炼铜的技术在国外也取得了惊人的成绩。自从20世纪60年代末以来,世界各地已经拥有大大小小近50家浸出-溶剂萃取-电积厂。利智早在20世纪80年代初采用溶剂萃取-电积工艺生产铜,且生产的量已经达到1.5万t之多,于21世纪初成为世界生产铜最多的国家。除此之外,赞比亚、秘鲁和澳大利亚等国的湿法冶铜技术也在不断改进,近年来有了飞速发展。放眼中国,从20世纪60年代铜湿法冶金得到开发以来,中国还在浸出、萃取工艺和萃取剂等方面做出了研究。80年代以后逐步完善浸出-萃取-电积工艺且得到初步应用。90年代之后,铜湿法冶金技术不断发展,备受瞩目,随后,铜湿法冶金工艺被列入国家“九五”重点科技攻关计划,更进一步推动湿法冶金技术的发展和进步。
湿法炼铜
一、
历史简介
我国劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换,从而发明了水法炼铜。它成为湿法冶金术的先驱,在世界化学史上占有光辉的一页。
在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”,晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载。南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜,其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应。南北朝的陶弘景说:“鸡屎矾投苦洒(醋)中涂铁,皆作铜色”,即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水,但可溶于醋,用醋溶解后也可与铁起置换反应。显然认识的范围扩大了。到唐末五代间,水法炼铜的原理应用到生产中去,至宋代更有发展,成为大量生产铜的重要方法之一。
葛洪是我国晋代著名的炼丹家。一次,葛洪之妻鲍菇在葛山用铁勺盛满曾青(硫酸铜溶液),几天后,葛洪拿那个铁勺使用,奇妙的现象出现了:铁勺变成“铜勺”,红光闪闪,葛洪的徒弟高兴得跳了起来:“点铁成金啦!”葛洪把“铜勺”放在火上烤,“铜勺”逐渐变黑。这些,葛洪在《黄白篇》(《抱朴子内篇·黄白》)一书中均做了记载。
在欧洲,湿法炼铜出现比较晚。15世纪50年代,人们把铁片浸入硫酸铜溶液,偶尔看出铜出现在铁表面,还感到十分惊讶,更谈不上应用这个原理来炼铜了。
二、 具体操作
湿法炼铜也称胆铜法,其生产过程主要包括两个方面。一是浸铜,就是把铁放在胆矾(CuSO4·5H2O)溶液(俗称胆水)中,使胆矾中的铜离子被金属置换成单质铜沉积下来;二是收集,即将置换出的铜粉收集起来,再加以熔炼、铸造。
地所用的方法虽有不同,但总结起来主要有三种方法:第一种方法是在胆水产地就近随地形高低挖掘沟槽,用茅席铺底,把生铁击碎,排放在沟槽里,将胆水引入沟槽浸泡,利用铜盐溶液和铁盐溶液颜色差异,浸泡至颜色改变后,再把浸泡过的水放去,茅席取出,沉积在茅席上的铜就可以收集起来,再引入新的胆水。只要铁未被反应完,可周而复始地进行生产。第二种方法是在胆水产地设胆水槽,把铁锻打成薄片排置槽中,用胆水浸没铁片,至铁片表面有一层红色铜粉覆盖,把铁片取出,刮取铁片上的铜粉。第二种方法比第一种方法麻烦是将铁片锻打成薄片。但铁锻打成薄片,同样质量的铁表面积增大,增加铁和胆水的接触机会,能缩短置换时间,提高铜的产率。第三种方法是煎熬法,把胆水引入用铁所做的容器里煎熬。这里盛胆水的工具既是容器又是反应物之一。煎熬一定时间,能在铁容器中得到铜。此法长处在于加热和煎熬过程中,胆水由稀变浓,可加速铁和铜离子的置换反应,但需要燃料和专人操作,工多而利少。所以宋代胆铜生产多采用前两种方法。宋代对胆铜法中浸铜时间的控制,也有比较明确的了解,知道胆水越浓,浸铜时间可越短;胆水稀,浸铜的时间要长一些。可以说在宋代已经发展从浸铜方式、取铜方法、到浸铜时间的控制等一套比较完善的工艺。