矿浆电解技术简介

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1、矿浆电解技术简介1、矿浆电解技术的概念2、矿浆电解技术的由来与历史沿革3、矿浆电解技术的特点4、矿浆电解技术的应用5、矿浆电解技术的发展方向一、矿浆电解技术的概念矿浆电解是一种新的湿法冶金工艺。火法冶金是一种古老的生产金属的方法，与它相比较，湿法冶金是一种更为年轻的科学，湿法冶金作为一项独立的技术是在第二次世界大战时期迅速发展起来的，在提取铀等一些矿物质的时候不能采用传统的火法冶金，而只能用化学溶剂把它们分离出来，这是早期的湿法冶金。现在的湿法冶金几乎涵盖了除钢铁以外的所有金属的提炼。湿法冶金是将矿石经选矿后的精矿或其它原料与水溶液或其他液体相接触，通过化学反应，使

2、原料中的有价金属转入液相，再对液相中所含的有用金属进行分离富集，最后以金属或其它化合物的形式加以回收的方法。湿法冶金在稀有金属、贵金属、锌、镍、钴的提取中应用的非常广泛。在环境保护和资源的综合利用程度方面也有一定的优越性，特别是在人类长期大规模开采矿石之后，高品位单一金属矿石是益枯竭，对于分离提取复杂矿、低品位矿中的金属，湿法冶金有着广阔的发展前景。矿石矿石石湿法冶金工艺的原则工艺流程图矿浆电解工艺流程图矿浆电解槽金属预处理溶剂萃取、离子交换、膜分离等方法酸、碱、常压、高压浸出及生物氧化浸出化学除杂、还原、置换沉淀等方法选矿、焙烧及各种活化处理金属电沉积净化固液分离

3、浸出预处理矿浆电解就是将矿石浸出、部分浸出溶液净化和电解沉积等过程结合在一个装置中进行，充分利用电解沉积过程中阳极氧化反应来浸出矿石中的有用元素，向电解槽中加入矿石，直接从电解槽中产出金属。磨细的矿物经浆化后，加入电解槽的阳极区，根据不同的矿物选择合适的电解液，矿浆电解槽用渗透性隔膜将阳极区和阴极区隔开，在阳极区金属矿物被氧化浸出，金属离子透过隔膜进入阴极区，并在阴极上析出，电解过的矿浆经液固分离后，电解液返回矿浆电解槽，渣则进一步回收处理。其原理图如下所示：二、矿浆电解的由来及历史沿革铜电解沉积槽电压组成项目反应式电压值/V备注阴板反应Cu2++2e=Cu00.3

4、4阳极反应不仅消耗了电解沉积过程中的大部分能耗，还产生了一些毫无用处的废物。阳极反应H2O=1/2O2+2H++2e1.23分解电压合计0.89阳极超反应0.60阴极超反应0.05电解液电压降0.50其他0.05总的槽电压2.10湿法冶金流程总体上存在两个非常不合理的现象：其一、硫化矿浸出是一个氧化反应，通常需要添加氧化剂，而随后的电解沉程过程中阳极反应也是氧化反应，其产物如（O2)是氧化剂却白白放空或变成废物。其二、硫化矿的浸出需要外加能量（如加压浸出），而随后的电解沉积过程中的阳极反应又存在大量的能源浪费。可否利用电解沉积过程中的阳极反应来氧化浸出硫化矿，以新的

5、阳极反应来取代能耗高的水分解反应，同时阴极直接电解沉和你金属，这就是研究矿浆电解这种冶金方法的出发点。1969年布莱士获得一项美国专利，他提出一种新的铜电解装置，阴极是一个金属制作的槽体，一种多孔的隔膜将电解槽分为阳极区和阴极区，矿石在阳极区被浸出，金属在阴极析出，这已反映了矿浆电解的雏形。克鲁西在1972-1975年间取得几项美国专利，他着重研究了一些金属矿化物包括了铜、镍、钴、铁、钼等在不同的氯化物体系中的电化学溶解，为矿浆电解提出打下了坚实的基础。罗勒多于1975年获得美国专利，他在一个电解槽中用离子交换隔膜将阳极室与阴极室分开，磨细的硫化铜精矿与三氯化铁和盐

6、酸加入阳极室，矿浆过滤从渣中回收硫，滤液含有氯化亚铜和三氯化铁，通过电解槽的第一个阴极间隔回收铜，废电解液在第二个阴极间隔回收金属铁，从本质上讲，这已经是矿浆电解。澳大利亚英特克（Intec)冶金公司的阿维雷特于1974年在实验中用矿浆电解法制取电池用MnO2,之后该公司于埃姆得克斯（Amdex)勘探公司联合组建克斯特克（Dextex)冶金公司进行矿浆电解技术的研究，在随后的研究工作中申请了辐射状电解槽的专利，公布了Dextex炼铜法和Dextex炼铅法，进行了一系列的工业试验，1992年放弃对矿浆电解的研究。北京矿冶研究总院的邱定潘等自1978年开始进行矿浆电解的

7、研究。在长达20多年的时间里进行了黄铜矿、方铅矿、氧化锰矿，多金属硫化矿，铋中矿等的矿浆电解试验，并进行了一些应用基础的研究，为矿浆电解的工业化奠定了坚实的基础。在国家“八五”科技攻关期间，工试验场建立了1M3矿浆电解槽。在国家“九五”科技攻关期间，在湖南柿竹圆建成并投产了世界上第一个矿浆电解工业生产厂。三、矿浆电解技术的特点：❶、流程短。由于在一个装置中完成了矿石的浸出、部分溶液净化和金属电解沉积等过程，和传统湿法冶金相比，流程大大缩短，其结果是投资节省，操作简化，人员减少和成本下降，并提高了金属的回收率。❷、能耗低。能耗下降的原因主要在于：充分利用了电解沉积