下载文档原格式
湿法冶金——浸矿技术
一、浸出的定义和作用
1、定义：浸出是用化学试剂（如酸、碱、盐的水溶液和有机溶剂）将矿石或精矿中的有用组分转化为可溶性化合物，并有选择性地溶解出来，得到含金属的溶液，实现有用组分与杂质组分或脉石组分分离的过程，最终达到回收有价金属的目的。
2、浸出技术的最主要优点：（1）适合于处理低品位、细分散、组成复杂的矿石，以及精矿]表外矿、废矿石、矿渣和各种二次物料（如熔渣、烟道灰、废旧金属等）；（2）方法操作方便、金属综合回收率较高，广泛用于黑色、有色、稀有、稀散金属以及非金属矿物原料的加工，也是使未利用资源的资源化和解决三废（废渣、废液和废气）处理及保护环境的有效方法。
（3）浸矿石技术在三废治理、废金属回收、化工等领域有着巨大的潜在优势。
二、浸矿技术发展简史
冶金技术有六千或更早历史，早在公元前2世纪，我国就记载发铁置换硫酸铜的技术，到唐朝或五代时期，出现了从硫酸铜中提取铜金属的生产方法（胆铜法）。
所以，我国是采用湿法冶金技术最早的国家。
随着科学技术的发展，特别是核工业技术的发展，湿法冶金技术得到了飞速发展。
同时，溶剂萃取技术的发展，为湿法冶金加上腾飞的翅膀。
目前，浸矿技术已在地质、采矿、选矿、冶金、化工、环保、废旧金属回收、水处理等领域，显示出愈来愈重要的作用和发展前景。
采矿业中的矿石浸出与浸出技术矿石浸出与浸出技术矿石浸出是指将矿石中有价值的金属元素溶解出来的过程，广泛应用于采矿业中。
在矿石中，有价值的金属元素往往以化合物或杂质的形式存在，无法直接被提取和利用。
因此，通过浸出技术将金属元素从矿石中溶解出来，成为了一种常见的提取方法。
本文将从浸出技术的定义、原理、应用和发展趋势等方面进行论述。
一、浸出技术的定义浸出是指通过溶剂将矿石中的金属元素溶解出来的过程。
溶剂可以是液体或气体，根据矿石的性质和溶剂的特性选择不同的浸出方法。
常用的浸出方法包括氨浸、盐酸浸、硫酸浸、氰化物浸等。
二、浸出技术的原理浸出技术的原理是利用化学反应将金属元素从矿石中溶解出来。
在浸出过程中，溶剂与矿石接触，发生化学反应，将金属元素转化为溶质，进而溶解于溶剂中。
浸出过程中，矿石的物理性质、化学成分、溶剂类型和浸出条件等因素会影响浸出效果。
三、浸出技术的应用1. 轻工业中的金属提取：浸出技术在轻工业中广泛应用于金属提取，例如从废旧电子产品中回收贵金属、从工业废水中回收有价值金属等。
2. 冶金工业中的金属提取：浸出技术在冶金工业中被大量使用，用于提取有色金属如铜、锌、铅等。
其中，盐酸浸出法、氧气浸出法和氰化物浸出法是常用的方法。
3. 稀土元素提取：浸出技术在稀土元素提取中起到关键作用。
如采用稀土氯化浸出、稀土硝酸浸出等方法将稀土金属溶解在溶剂中。
4. 无机固体废弃物处理：浸出技术可以将无机固体废弃物中的有害金属元素溶解，达到废物处理和环境保护的目的。
四、浸出技术的发展趋势1. 绿色环保化：未来浸出技术的发展趋势将更加注重绿色环保。
采用无毒、无害的溶剂，降低对环境和人体的影响。
2. 高效节能化：浸出技术在提高提取率的同时，要求节约能源和降低生产成本。
因此，未来发展的浸出技术将倾向于提高浸出效率和降低能耗。
3. 自动化智能化：随着科技的发展，自动化技术在浸出过程中的应用将得到推广。
自动化设备和智能控制系统将提高生产效率和产品质量。
关于油脂浸出法制取大豆油工艺改造的研究摘要我国70年代建设一大批油脂浸出厂，以国内油脂浸出车间与国内外资引进油脂浸出厂相比，国内的工艺落后，溶剂消耗高，生产成本高，产品质量不稳定，车间空气溶剂含量不稳，安全生产没有保障。
关键词油脂浸出溶剂消耗安全生产。
一、油脂浸出技术的出现和发展1943年法国人迪斯开始利用二硫化碳做溶剂浸出橄榄油，1850年利用溶剂法在单罐浸出器从油料中提取油脂，1919年德国人波尔曼设计的第一台连续式直立蓝斗式浸出器。
之后，美国BlowKnox公司1948年的平转浸出器、美国皇冠公司的环型浸出器、比利时迪斯梅公司履带式浸出器，1945年德国鲁奇框式浸出器相续应用于油脂工业。
我国1955年下半年在大连油脂总厂成立的连续化浸出工艺设备设计，正确的选择了平转浸出器为主题工艺的路线，1956年我国自行设计建造的第一个30t/d的油脂浸出厂在吉林蛟河投产，1959年初济宁浸出油厂试车成功，并采用了立式蒸烘机，1957年6月青岛植物油厂建成90-95t/d花生预榨50-60t/d预榨饼罐组浸出的预榨浸出油厂，将4台200型榨油机改造成28-32t/d的预榨机，用苯做溶剂，12月正式投产至此，我国第一套预榨-浸出生产线诞生。
20世纪60年代后期和70年代，我国油脂浸出技术得到应用和推广，齐齐哈尔市第五粮库油脂浸出车间就是70年代建设的。
二、国内70年代油脂浸出厂现状以油脂浸出车间为例；浸出器、蒸脱机、尾气蒸发、尾气冷凝工艺落后，采用人工调整负压，人工调整负压对设备的反应迟缓，设备时时产生正压，溶剂微泄漏时有发生，油脂浸出溶剂回收系统都比较简单，人工操作，这些方法溶剂回收率最高85%。
其一，溶剂消耗过高，生产成本高，产品质量不稳定；其二，溶剂微泄漏在车间空气中，空气中溶剂浓度不稳定，与静电、明火就有爆炸的可能。
对这些浸出油厂如不进行改造，会面临巨大的“安全风险”，溶耗高、成本高、市场竞争亏损。
镍块矿的微生物浸出技术的研究进展1. 引言镍是一种重要的金属资源，广泛应用于不锈钢、合金和电池等领域。
然而，传统的镍矿石矿体中镍含量较低，矿石贫化技术面临着环境破坏和高能耗的问题。
因此，开发新型的矿石处理技术对于提高镍的回收率和资源利用效率至关重要。
微生物浸出技术由于其环境友好和高效节能的特点，成为了矿石处理领域的研究热点之一。
2. 微生物浸出技术的原理微生物浸出技术利用特殊微生物在适宜环境条件下对矿石中的金属元素进行溶解和转移的能力。
典型的微生物浸出过程包括生物氧化和生物还原两个主要阶段。
在生物氧化过程中，一些硫杆菌和放线菌能够利用氧气在酸性条件下氧化金属硫化物矿石，产生相应金属离子。
而在生物还原过程中，某些还原菌则利用有机物或无机物作为电子供体，将溶解金属离子还原成金属沉淀。
该技术具有资源环境友好，生产成本低等优点。
3. 微生物浸出在镍矿石处理中的应用研究表明，微生物浸出技术在镍矿石处理中被广泛应用，并取得了显著的效果。
其中，一种重要的应用是利用硫杆菌对镍矿石进行生物氧化。
硫杆菌可以将镍矿石中的金属硫化物氧化为相应的金属离子，从而提高镍的浸出率。
此外，一些产氢菌也被发现可以利用氢气还原金属离子，从而实现镍的生物还原沉淀。
这些应用使得镍矿石的处理不仅环境友好，同时也能够提高镍的回收率。
4. 研究进展虽然微生物浸出技术在镍矿石处理中显示出很大的潜力，但仍然存在一些挑战和问题需要解决。
首先，微生物的培养和维护需要耗费一定的人力和资源，因此，提高微生物的活性和生存率是当前研究的重点。
其次，微生物浸出的效率受到很多因素的影响，如温度、酸度、氧气含量等，因此，优化环境条件对于提高浸出效果非常重要。
另外，一些矿石中可能含有抑制菌活性的有害物质，这也需要进一步的研究和解决。
近年来，研究人员通过改进微生物的培养方法、优化环境条件等措施，取得了一系列进展。
例如，利用基因工程技术可以构建具有更高金属氧化能力的菌株；通过调节温度、氧气含量等因素，提高微生物的生物代谢效率；同时，一些研究还结合化学浸出技术，利用微生物间接浸出的预处理产物进行进一步处理，提高了处理效果。
2023年浸出设备行业市场前景分析浸出设备是一种用于提取和分离物质的工业设备。
它是化工、制药、食品、轻工等行业必不可少的设备。
随着工业化和现代化的不断发展，浸出设备行业市场前景越来越受到人们的关注。
市场现状分析：当今，浸出设备市场逐渐规模化，而且越来越成熟。
根据数据统计，2017年国内浸出设备行业总产值突破100亿元，其中食品、制药、化工等行业占据了绝大部分市场份额。
而且，近年来浸出设备的应用领域不断拓宽，如超临界萃取技术、高温高压浸出技术等，使得该行业发展逐渐走向智能化、自动化、高效化等方向，提高了设备的定制化和个性化。
展望未来市场前景：1.工业化程度的不断提高随着人民生活水平不断提高，消费水平不断加强，对食品、药品、化妆品等高品质产品需求量增加，浸出设备的市场需求日益扩大。
预计未来5年内，国内市场规模将有望达到200亿元以上。
2.技术改进带来新机遇当前，浸出设备主要应用于化学制品、食品、制药等行业。
随着现代科技的快速发展，诸如微生物、先进金属材料、纳米材料等领域也逐渐有了应用场景。
浸出设备的研发与创新将进一步推动市场的发展。
3.环保意识的普及加速市场增长在生产和使用过程中，浸出设备只需要少量的溶剂就能达到高效的分离效果，可以大大减少化学污染和能源浪费，符合国际环保潮流。
随着全社会环保意识的提升，浸出设备将逐渐成为行业的主流选择。
4.国际贸易的升级将为市场创造机遇当前，随着国家对外贸易的推广，以及“一带一路”倡议的推进，浸出设备行业将在更大的市场中获得发展和进步。
预计未来5年内，国际浸出设备市场有望达到千亿元的规模。
总之，浸出设备市场前景广阔，是一个充满机会和挑战的行业。
未来，随着行业发展需求的不断增加，专业技术的持续深入，以及国家政策的不断支持与改善，浸出设备将迎来更加广阔的发展空间和无限商机。
微生物浸出技术及其研究进展摘要：随着人们生活水平的不断提高，对矿产资源消耗量越来越大，而高品位矿石已近枯竭，开发利用低品位资源已提到议事日程；为此，必须找到一种经济上合理，技术上可行，并且安全环保的回收低品位矿石的方法，以充分利用原先丢弃的废矿或开采低品位的矿床。
目前，原地浸出（穿孔注液，不爆破）、就地浸出（爆破后就地喷液）、堆浸、池浸、搅拌浸出等技术被广泛应用，这些方法都伴随有微生物浸出部份。
在金矿、铜矿、铀矿的开采中，为了充分利用矿产资源和降低经济成本，科研人员利用微生物浸出技术来实现矿产资源的开发，使得微生物浸出技术成为开采金矿、铜矿、铀矿开采的重要技术。
本文在此通过对铜矿中使用的微生物品种的介绍、微生物浸出原理以及微生物浸出效率等进行讨论，并对微生物浸出技术的研究提出作者自己的看法。
关键词：微生物浸出技术；微生物浸出原理；浸出效率；影响因素；研究进展微生物浸出技术中，矿洞的开采环境以及微生物的特性不同，都会导致铜矿回收率的变化，从而影响到微生物的浸出效率。
因此，在使用微生物浸出技术进行铜矿资源的开采时，要保证其达到合适的pH值并满足铜矿的矿浆浓度，保证矿石粒度满足要求，避免粒径过细引起的叠堆。
同时，对加入了微生物的矿石进行充分搅拌，使其在搅拌中与微生物接触，保证微生物浸出过程中氧气和二氧化碳的充足。
目前，我国在研究高效菌种的培育以及高效菌种的散体渗流过程等还存在部分欠缺，为了提高微生物浸矿工艺的高效率，科研人员需要对现有的微生物浸出技术进行改进和完善。
1微生物浸出技术的概述最早的微生物浸出主要用于冶金，因此它还有着一个别称：湿式冶金技术，即通过利用微生物生命活动中的氧化以及还原特性来实现铜矿资源的开采。
在铜矿开采中，使用微生物浸出技术主要是因为微生物可以浸出金属，并对矿石表面的成份产生氧化还原，使其在水溶液中，以另一种形态的方式与原物质进行分离，包括元素沉淀或者离子状态等。
微生物浸出技术最早是被应用于贫矿中对金属的回收，比如铀、铜、金等。
湿法炼铜技术的发展概况目录摘要11、浸出技术的研究意义22、国外的发展现状33、湿法炼铜的浸出工艺43.1、酸浸法43.2、碱浸法53.3、生物浸出技术53.4、加压浸出技术73.5、地下溶浸技术84、小结9摘要本文简单介绍了国外铜的湿法冶金研究现状，并对铜的湿法冶金原理和技术进行了详细阐述，最后对铜的湿法冶金做出了展望。
介绍了各种湿法炼铜浸出方法,包括酸浸法、碱浸法、细菌浸出法、加压浸出等方法。
关键词：铜；湿法冶金；浸出AbstractThis paper describes briefly progress of the copper hydrometallurgical technology both at home and the principles and techniques of copper hydrometallurgical in detail; lastly, forecasts developing trend of this technology in China. A variety of copper hydrometallurgical leaching methods are introduced, including acid leaching, alkali leaching, bacterial leaching, pressure leaching and other methods.Key words: copper; hydrometallurgical; leaching1、浸出技术的研究意义我国是一个资源丰富的国家。
铜是十分重要的有色金属，随着国民经济的发展，金属铜的需求量不断增加，2000 年我国精铜的产量已达到132 万t , 但依靠自有资源生产的铜只有58 万t ，铜的自给率只有44 %，铜的生产消费和原料供给之间的矛盾十分突出。
然而随着金属矿的不断开采, 其矿石品位也不断下降，从而产生了大量的浮选矿、贫矿、尾矿、尾砂。
湿法炼铜技术的发展概况目录摘要............................................................................................................. 错误!未定义书签。
1、浸出技术的研究意义 .......................................................................... 错误!未定义书签。
2、国内外的发展现状 .............................................................................. 错误!未定义书签。
3、湿法炼铜的浸出工艺 .......................................................................... 错误!未定义书签。
、酸浸法................................................................................................. 错误!未定义书签。
、碱浸法................................................................................................. 错误!未定义书签。
、生物浸出技术..................................................................................... 错误!未定义书签。
、加压浸出技术..................................................................................... 错误!未定义书签。
、地下溶浸技术..................................................................................... 错误!未定义书签。
4、小结 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
摘要本文简单介绍了国内外铜的湿法冶金研究现状，并对铜的湿法冶金原理和技术进行了详细阐述，最后对铜的湿法冶金做出了展望。
介绍了各种湿法炼铜浸出方法,包括酸浸法、碱浸法、细菌浸出法、加压浸出等方法。
关键词：铜；湿法冶金；浸出AbstractThis paper describes briefly progress of the copper hydrometallurgical technology both at home and the principles and techniques of copper hydrometallurgical in detail; lastly, forecasts developing trend of this technology in China. A variety of copper hydrometallurgical leaching methods are introduced, including acid leaching, alkali leaching, bacterial leaching, pressure leaching and other methods.Key words: copper; hydrometallurgical; leaching1、浸出技术的研究意义我国是一个资源丰富的国家。
铜是十分重要的有色金属，随着国民经济的发展，金属铜的需求量不断增加，2000 年我国精铜的产量已达到132 万t , 但依靠自有资源生产的铜只有58 万t ，铜的自给率只有44 %，铜的生产消费和原料供给之间的矛盾十分突出。
然而随着金属矿的不断开采, 其矿石品位也不断下降，从而产生了大量的浮选矿、贫矿、尾矿、尾砂。
湿法炼铜正是由于能处理这些火法冶金不能处理的低品位氧化铜矿和浮选尾矿而发展起来的。
湿法冶金的研究与应用之所以日益受到人们的重视，是因为该技术用于处理低品位复杂矿石的优越性更加突出，湿法冶金的突出优点是[1]：(1)生产成本低。
根据美国有关统计, 每生产1t 铜, 成本仅为220美元[2]。
(2)资源利用程度高。
例如低品位贫矿、尾矿、表外矿、废石和采用常规工艺难选的矿石都可以用湿法冶金技术加工回收。
(3)生产投资少。
湿法冶金的投资约为常规采矿的10 %。
(4)生产规模可大可小，这尤其适合于中国企业的特点。
(5)阴极铜产品质量高。
由于溶液萃取技术对铜的选择性很好, 因此铜电解液纯度很高, 产出的阴极铜质量可达到99 .99 %。
(6)建设周期短，设备简单，操作方便，能耗少，环境污染小（细菌浸出不污染环境）。
铜矿的浸出是将固相的铜转化为液相的铜离子，再从浸出溶液中提取铜；根据低品位矿石的成份分为氧化铜矿的浸出和硫化铜矿的浸出。
我国铜资源并不丰富，铜金属保有贮量虽然6 000多万t ，但贫矿多、富矿少，而且矿石品位偏低，因此湿法炼铜技术在我国有广阔的市场前景，可以成为各铜矿山新的经济增长点，对我国铜工业的可持续发展具有重要意义。
2、国内外的发展现状中国由于铜资源的限制，湿法炼铜技术有广阔的前景[3]。
我国是个贫铜国家,而且贫矿多、富矿少，难开采、难处理、难运输的多。
由于湿法炼铜适应各种矿石，特别是在回收低品位矿石或采铜废石及就地浸出方面发挥重要作用，因此采用湿法炼铜技术从各种氧化矿、低品位铜矿和复杂矿中提取铜有着广阔的前景。
目前，我国的湿法炼铜技术还处于发展阶段，生产规模比较小。
我国的湿法炼铜技术虽然已取得许多进展,然而与国外相比还有不少差距，因此，应加强研究，加快发展湿法炼铜技术。
1983 年北京矿冶研究总院在海南岛建立了国内第一家采用浸出—萃取—电积技术生产阴极铜的工厂并成功地开发了湿法炼铜工艺中的关键设备：浅池式混合—澄清器。
1989 年以后德国汉高公司优良的铜萃取剂进入了中国市场对中国的浸出—萃取—电积技术的发展起了重要的作用。
此后的十几年中这项技术在中国得到很大的发展, 陆续在全国建成了几十座浸出-萃取-电积厂，生产规模从年产100～200t阴极铜逐渐发展到年产几千t阴极铜。
现在全国采用这项技术生产的铜每年有万t 左右。
自1968 年以来，世界上已设计、建设并运转了约50 家浸出——溶剂萃取——电积厂，其中美国有16 家，2000 年铜产量达万t，占其精炼铜产量的28%，最大的亚利桑那州Morenci厂，目前年产量已达到25. 83 万t 。
智利1980 年采用溶剂萃取——电积工艺生产的铜仅有1. 5 万t，2000 年已发展成为世界最大铜生产国，有生产工厂21 家，年产铜134. 73 万t，占其精铜总量的51%。
赞比亚、秘鲁、澳大利亚等的湿法冶铜技术在近几年也得到了快速发展。
现在溶剂萃取－电积工艺已被业界认为是成熟的、低成本、低风险的技术，采用该工艺生产的铜产量2000年已达240 万t，占世界铜产量的20% 以上[4]，到2003 年湿法铜的产量已占到世界矿铜产量的1 /4[5]。
3、湿法炼铜的浸出工艺、酸浸法酸浸通常以硫酸为浸出剂, 适用于含酸性脉石矿物的氧化铜矿石浸出, 常用于从低品位、表外矿废石堆中提取铜。
该工艺优点是:浸出效率高, 浸出剂价格便宜, 工艺、操作简单。
其缺点是:处理含碱性脉石时酸耗高, 浸出选择性较差, 浸出液中杂质含量高, 对原生硫化铜矿和结合铜的浸出效果不佳。
酸浸氧化铜矿的反应机理:2CuCO3·Cu(OH)2+3H2SO4=3CuSO4 +4H2O +2CO2↑CuCO3·Cu(OH)2 +2H2SO4 =2CuSO4+3H2O+CO2↑CuSiO3·2H2O+H2SO4=CuSO4+SiO2 +3H2OCuO +H2SO4 =CuSO4+H2OCu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O、碱浸法碱浸工艺适用于处理含大量碱性脉石的氧化铜矿，通常采用氨溶液。
由于氨浸液对铜和脉石组分具有较高选择性，因此，浸出液中杂质较少。
在氨浸时，一般要加入(NH4)2CO3或(NH4)2CO4作为氨浸添加剂，浸出时维持较高的pH值或浸出液中含较高浓度的游NH3，一般可获得较高的浸出率。
氨浸氧化铜矿的反应机理：2CuCO3·Cu(OH)2+10NH4OH +(NH4)2CO3 =2Cu(NH3)4CO3 +8H2OCuCO3·Cu(OH)2+6NH4OH +(NH4)2CO3=3Cu(NH3)4CO3+12H2O氨与铵盐的水溶液体系可以浸出硫化铜矿和氧化铜矿，铵盐一般为碳酸铵。
黄铜矿氨浸的氨气与氧气消耗量大；生成的Fe2O3沉淀可能形成一层膜包裹在矿粒表面，影响进一步反应。
由于耗氧量大，反应速率通常取决于供氧速度。
、生物浸出技术生物浸出也叫细菌浸出，其借助某些细菌的催化作用，主要用于低品位矿石与废石的浸出。
用于硫化铜矿浸出的菌种有嗜温菌( 40 ℃以下) 、中等嗜热菌( 45～50 ℃) 和极端嗜热菌( 70 ℃以上) 等。
这些细菌在适宜的酸度、温度等条件下，可直接或间接地以其代谢产物氧化含铜硫化物，使铜浸出[6]。
采用生物浸出技术从矿产资源中提取金属越来越受到重视，最初生物浸出铜主要用于从废石和低品位硫化矿中回收铜，细菌是自然生长的，近年来这种方法已用来处理含铜品位大于1 %的次生硫化铜矿，称为Bioheap。
这种工艺通常是将矿石破碎到一定的粒度(如6mm)，在滚筒内与硫酸混合，然后用皮带运到堆场，堆高6～10m , 堆中埋有塑料管可以通气，在堆上要加一些菌种, 浸出周期为200d 左右，铜的浸出率可以达到80 %以上。
采用生物冶金技术不仅可以从低品位硫化铜矿中提取铜，而且还可以从高品位硫化铜矿或铜精矿中提取铜。
生物浸出技术的关键是：（1）、浸出的pH值在~6之间，最优值是2；（2）、环境温度是5~45℃，最好在30℃；（3）、适当的氧气鼓入，一般在浸出硫化铜矿时，通过预先埋入的管道通入氧气；（4）、萃取液中不得含有萃取剂，萃取液在进入浸出系统时需进行除油处理。
生物菌溶浸硫化矿物的过程中既有生物酶参与的直接氧化过程，还有若干种铁细菌能在中性或弱酸性条件下将二价铁氧化成三价铁，之后Fe3+再对硫化物进行氧化的过程，总之是一个非常复杂的生物化学过程。
