矿物加工过程与矿物加工学---化学选矿

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1、矿物加工方法：粉体加工分离加工改性加工成型加工矿物加工目的：矿物原料矿物材料环境保护绪论（矿物加工过程与矿物加工学）选矿过程：粉体分选脱水典型的矿物加工过程典型的过程工艺（单元操作）矿物加工过程矿物的生物与化学处理第一章矿物化学处理一、矿物的化学处理二、煤炭的化学脱灰第二章矿物生物处理一、生物冶金技术二、煤炭生物脱硫第一章矿物化学处理矿物的生物与化学处理第一章矿物化学处理矿物的生物与化学处理一、矿物的化学处理矿物的化学处理是一种化学加工方法。它以矿物原料为加工对象，利用不同矿物在化学性质上的差异，采用化学处理或化学处理与物理选矿相结合的方法，使有价组

2、分得以富集和提纯，最终产出化学精矿或单独产品（金属或金属化合物）。中国古代湿法提铜用胆水制取铜金属，在西汉的《淮南万毕术》（曾青得铁则化为铜）以及东汉《神农本草经》（石胆…能化铁为铜）均有记载；《读史方兴纪要》也记载了用铁粒还原铜离子为铜粉，通过铺席溜槽重选富集后，再经锻打制成铜片的选冶加工流程。国外化学选矿的起源与发展1888年，发明拜耳法生产氧化铝；二战期间，基于发展核武器的需要，铀提取及铀冶金获得飞速发展，溶剂萃取及离子交换等化工分离技术进入湿法冶金；国内现代湿法冶金的发展1955年成立中科院化学冶金所，并开展低品位难选复杂矿的化学选矿研究；云

3、南东川汤丹氧化铜的湿法冶金；含镍黄铁矿及红土镍矿的湿法提取；难处理金矿的化学选矿从处理贵金属向低品位复杂矿的跨越堆浸萃取紫金山铜矿万吨级生物堆浸-SX-EW提铜矿山矿石破碎电积西藏玉龙铜矿（生物）湿法提铜技术概况我国超大型铜矿床之一，累计探明的铜金属储量650万吨矿床分为三个矿体，分为氧化矿带、次生矿带和原生矿带海拔4560-5120m，外部环境条件差试验厂海拔4200m规模300吨电铜堆浸/搅拌浸出北京有色院负责堆浸技术，北矿院负责搅拌浸出技术云南低品位镍钴矿生物堆浸中间工厂低品位镍钴矿生物堆浸提镍钴技术从采矿到提供金属成材的四个阶段采矿选矿(重选

4、、电磁选、浮选)化学冶金（火法冶炼、湿法提取）物理冶金（压力加工和热处理）第一章矿物化学处理矿物的生物与化学处理1化学选矿的特点优点：1）化学处理不嫌矿石“贫”、“细”、“杂”，对原料的适应性广；有利于矿产的综合利用。2）最终产品纯度高。除形成化学精矿外，还可生产较纯的化合物以至金属，直接满足社会需求或供应金属加工市场。缺点：1）因试剂较贵或消耗较大而造成试剂费用较高；2）因介质腐蚀性强而造成设备投资大和材料费用高。第一章矿物化学处理矿物的生物与化学处理化学选矿与物理选矿、冶炼的关系化学选矿与物理选矿：选矿依据：物理与物理化学性质的差异化学性质的差异

5、选矿对象：相对易选的富矿细贫杂等难选矿；“三废”资源化原料形态：原矿难选原矿，物理选矿的中矿、尾矿，“三废”资源分选本质：分离、富集，不改变矿物自身组成化学处理，改变矿物自身组成与结构产品形态：矿物精矿化学精矿第一章矿物化学处理矿物的生物与化学处理化学选矿与冶炼：相似之处：利用化学、物理化学、化工的基本原理解决矿物加工中的有关工艺问题。处理对象：矿物原料，细、贫、杂。分选精矿产品形态：化学精矿纯金属工艺过程：具体工艺过程因此，化学选矿过程较冶金过程承受更大的经济与技术压力，它必须采用有别于冶金常用的方法与工艺，才能在处理低价值的难选矿物原料中取得经济

6、效益，这样就形成了化学选矿自身的独特方法与工艺。化学选矿与物理选矿、冶炼的关系第一章矿物化学处理矿物的生物与化学处理2化学选矿的一般过程1）原料准备：矿物原料的破、磨、配料；预先富集。2）焙烧：使目的组分矿物转变为易浸的或易于物理分选的形态，部分杂质分解挥发或转变为难浸的形态，且可改变原料的结构构造。3）浸出：使有用组分或杂质组分选择性地溶于浸出液中，从而使两种组分分离。一般情况下浸出含量少的组分。4）固液分离：采用沉降倾析、过滤和分级等方法处理浸出液，以获得供后续处理的澄清溶液或含少量细矿粒的稀矿浆。5）浸出液净化：采用化学沉淀法、离子交换法或溶液

7、萃取法等进行净化分离，以获得有用组分含量高的净化溶液6）制取化学精矿：从净化液中采用化学沉淀法、金属置换法、金属沉积法以及物理选矿法，沉淀析出化学精矿。图化学选矿的原则流程图第一章矿物化学处理矿物的生物与化学处理3常见的化学选矿方法1）矿石焙烧2）矿物浸出3）离子交换4）溶剂萃取5）离子沉淀6）置换沉淀7）金属沉积第一章矿物化学处理矿物的生物与化学处理1矿石焙烧在适当气氛中加热矿物原料至低于矿物组分熔点温度，使目的组分与炉气发生化学反应转变成适于后续作业所要求的形态的过程，称为焙烧。1）氧化焙烧：在氧化气氛中加热硫化矿，使炉中的氧部分或全部取代矿物中

8、的硫，形成金属氧化物。2）硫酸化焙烧：使金属氧化物或硫化物转变成可溶于水的金属硫酸盐。3）氯化焙烧：在氧化或