浅谈矿物加工工程中的浸出技术

（白银矿冶职业技术学院，甘肃 白银 730900）

选矿在选矿工程中占有重要地位，而选矿环节尤为关键。它涉及矿物材料和粉末的技术以及资源的综合利用。在涉及国民经济的许多学科中，它的重要性不言而喻。其中，选矿技术在选矿工程中具有极其重要的意义。在矿物工程中，浅出技术是一项重要的技术，如何应用浅出技术，对于矿物工程的施工价值有着重要影响，而加强对浅出技术的科学应用，可以有效促进矿物分离，并且还能改善矿山的质量。从当前的浅出技术角度分析，可以将浅出技术分为化学浅出以及微生物浅出，虽然这两类技术都存在不同的技术特点，但这两类技术都能为浅出技术提供帮助，能够很大程度上为矿物提供有效的利用率。

1 浸出技术概念

浸出技术是选矿过程中的重要部分。在此过程中，矿物质的分解就是利用浸出技术来实现的，并且能从中提取出具有价值意义的物质来进行利用。从浸出技术的分类角度来看，可以将其分为微生物浸出和化学浸出。从应用原理上讲，就是利用微生物产生的反应与矿物质结合，通过浸泡和氧化等过程实现矿物质的分离。

2 矿物浸出技术的特点

2.1 浸出工艺突破了原有工艺的极限

浸出法可以提高整体开采的质量和效率，一些传统方法无法提取的物料利用浸出法就能够提取，特别是矿山废渣转化为可用于工业的物料，实现环境的保护和矿山资源的高效利用[7]。在现今科学技术飞速的发展下，浸出技术所要做的是降低矿产开采的下限，实现低品位矿石的高效开采，如：浸出-萃取-电积法可使铜矿开采的彻底性提高0.40%左右，化学浸出法可使整个采矿的彻底性比传统采矿法提高0.50%左右。浸出采矿法开采彻底、污染少的特点受到了大多数技术人员的关注，都利用其特点来对矿产资源进行开采，逐渐成为现今矿产资源开采的有效途径。

2.2 解决采矿污染问题

在一些传统的矿物开采过程中就产生一些有毒的气体、废渣，会造成较大的污染，特别是对一些含有危险金属离子的矿物。如果不能有效的回收和处理这些危险物质，其污染性就会对环境造成严重的破坏。另外如果把雨水储存在矿井里，有害物质会扩散得更快。在目前，浸出采矿法主要采用反应或吸附的方法来吸附和处理有害离子。

2.3 浸出速度快、消耗少、操作环境优

与传统采矿工艺相比，浸出工艺具有速度快、工艺简单、整体处理措施少、对环境影响小等特点，符合我国发展中倡导的可持续发展理念。目前看来，我国重金属开采技术已处于成熟阶段。

2.4 开采贫乏矿

在目前传统的矿产资源开采中，在难以获取利润的条件下放弃了对矿区的开采，将开采过的矿区由于资源的短缺，没有更多的价值，而且投资开采的费用还低，所以具备能开采彻底的特点[5]。开采部分尾矿的过程中，不仅可以获得更多的矿产资源，而且可以改善尾矿区的环境，而且使土壤与一些矿物混合，对后期的植被生长恢复创造了有利的条件。

3 物理浸出技术

3.1 微生物和细菌的类型。微生物不是简单的低水平生物。在它们进行吸收，吸附和聚集等活动时，它们通常会产生物理或化学反应。促进矿物质成分浸出是需要这些有效的反映来实现的。人们利用微生物的这一特征。它可以有效地提取矿物质。当使用微生物分解矿物质时，应创造适当的环境条件以使反应发生[6]。比如，温度应控制在20 摄氏度至50 摄氏度之间，这是促进微生物反应的合理温度范围。所选择的微生物主要包括氧化亚铁螺旋菌，氧化亚铁硫杆菌，硫氧化硫杆菌等。

3.2 浸出机制。当使用微生物分解矿物质时，其应用原理是将细菌直接置于矿物质的表面，并利用氧化分解的过程来分离矿物质，这是直接的原理。

3.3 使用和创新。在文章上面提到的内容中，描写到了温度是影响微生物分解矿物质的条件之一所以此，分解环境一定要严格要求，尤其是浸出微生物的条件要求更高。但是，如果筛选要求过于严苛也会影响其效率。若想进一步加强微生物分解矿物质中的效率，就一定要去尝试新的方法。想要进一步作出创新，可以尝试将微生物生态学等学科与涉及化学反应的分子生物学相结合，相互利用彼此的优点，强化微生物的化学能力。反应的适应性可以保证细菌群落的稳定性，保证矿物的浸出效率[1]。对于新增的细菌群落，也能更好更快地适应环境，让矿物质分解效率有一个跨越式的提升，让挥浸提工艺进一步发挥出自身应有的作用。

4 化学浸出技术

4.1 水浸技术。水热硫化浮选法在水浸技术中是一种最为普遍应用的方法，它可以大大的促进矿物质进行分解。水热硫化浮选法的原理是：当具备一定的条件时，硫可以跟水发生化学反应。如钼、镍以及硫化铜等物质可以在一定条件下与硫发生反应生成硫化铜矿物，而由于此类的稳定性较高，因而很难被分解。如若要使反应顺利进行并得到有效的硫化铜矿物质，就必须为反应创造热压条件才行，因为具备热压条件是发生反应的基本条件，热压情况下能够使浮选硫化铜产生应有的促进效果，因而达到回收硫化铜矿物的目的[3]。于热压硫化浮选的运用过程而言，很多因素会对其产生影响，如温度、硫化时间、硫含量以及矿石粒度等因素。另外，在使用这种方法分解矿石时，需要大量的能量来加热，因此这种方法对环境不友好，这也决定了水热硫化浮选方法非常困难。并且在实际使用中也受到较大限制。

4.2 酸浸技术。加压酸浸技术也是浸出技术在选矿中应用的一种方法。采用加压酸浸工艺时，通常采用两种基本方法。第一种方法是大气和加压条件的结合。采用该方法时，需要将多段常压浸出与一段加压浸出相结合，再结合酸浸实现矿物浸出。一个是在压力下进行的，这是通过两个或多个阶段的提取来实现的。在这种方法中，用于矿物浸出的矿物主要是酸盐，如铝硅酸盐脉石和硅酸盐。共生矿酸浸法除采用加压酸浸技术外，也是将酸浸技术应用于选矿过程的方法之一。

以上两种方法为常见的两种选矿方法，但此类方法不适合铜-钼-铅-锌共生矿石。这种方法对于矿石中的物质依靠是没用的，为了加强铜钼铅锌共生，矿石中物质的分离，则需要极其特殊的浸出技术[4]。在使用这种特殊的浸出技术时，必须首先进行铅浸出和硫富集的相关反应。当进行铅浸出和硫富集的相关反应时，有必要确保温度保持在85 摄氏度。大约半小时后，反应完成。使用铅浸出和硫富集的相关反应的原因是，酸溶液可以分别溶解酸和水中矿物质中的氧化物和硫酸盐，从而可以充分溶解钼，铜，锌和其他物质。分离物质以达到矿物浸出的目的。

4.3 选矿过程中，应用最为广泛的浸出技术方法是碱浸技术氨浸技术。这项技术最起源于美国加拿大一家工厂内，当时这家工厂目的是为了提取硫化镍便使用了氨浸法进行提取。由于该项技术拥有较强的综合性，目前国内外已有多种氨浸技术在世界各国工厂得到应用。萨斯喀彻温堡的工厂是这些仍在使用氨浸技术的工厂中具有代表性的一个。他们主要采用两段逆流加压氨浸法，这时他们镍厂最常用的浸矿方法。采用此方法时，将进行两次浸出操作，且两次操作的压力和温度不同。在第二次操作中，第一次温度和压力值分别为85℃和0.83mpa，温度与第一次操作相同，压力的施加发生了变化。主要原因是采用加压空气作为氧化剂参与反应，提高了原料应用的灵活性[2]。该工艺具有工艺简单的特点，在有色金属硫化矿中有明显的验证。它还具有一些特点，例如：对设备的侵蚀程度低、造成的环境影响较小、使用后的金属材料可以二次利用等。因此，氨浸法得到了广泛的应用。同时，这种工艺也有它自身的劣势，例如：贵金属矿物的浸出采用这种方法时不可取的，原因是贵金属与溶液一旦相融，会发生化学反应，导致形成了络合物，络合物一旦与溶液再次相融，会使浸出程序更加复杂，使得对矿物的提取变得困难。该技术的应用过程中，可以选择另一种方法，那就是氧化铁矿氨浸法，主要作用于氧化铜矿中提取出矿物铜。该方法可以科学有效的对矿物铜进行提取，在其他几种方法中具有较大的可使用性。

5 建议

随着人类生活水平的提高、科学技术的发展，对金属矿产量需求也在不断的增加，各个领域技术的运用都离不开这些矿物质，所以这就要求我们继续加工矿产，但另一方面，环保意识的提高也使对资源的利用和节约资源有了一定的要求，以促进生态文明建设可持续发展。在时代的进步过程中，这就变成了矿石加工业面临的一个重要问题。产业要想发展，必须改变传统的加工方式，探索新的加工方式。浸出技术具有能耗低、成本低等一系列优点，顺应了时代的发展，符合控制标准。与传统采矿法相比，运用浸出开采法具有成本低、消耗少、用工少的特点，在浸出开采过程中，整个工艺流程短，在环保方面资金消耗也很小，它具有无废气、废水排放的特点，在矿区后期回采中易于回收，整体简化了工作的工艺操作，在开发中逐渐受到各级重视。为此，为更好地利用浸出法，提出下面的几条建议：

5.1 改良菌种特性

在目前的微生物开采方法在开采中，开采的物质种类有很大的局限性，目前的菌种只能开采单一的几种矿物，也不能开采各种微生物，另外，在开采过程中进出速度很慢，同时工厂的选址也使极为困难的，因为开采对环境的要求极高，只能适应某些特定的温度和pH值。在菌种的培养后期，要选用耐特殊气候条件的菌株进行繁殖，或通过特殊条件提高其耐特殊温度或pH的能力。

5.2 着力发展新型浸出技术开采厂

近年来，在我国的浸出技术发展中，浸出生产厂的数量只占采选厂总数的一小部分，与全面建设新的采选厂的目标还有很大差距。因此，要大力开展新建矿山厂房建设，确保高质量开采。

5.3 物理微波加热浸出法

微波加热浸出法的原理是利用物理方法加快物料的提取，利用微波的作用可以加快反应速率，类似催化剂，从而能够有效提高物料的提取速度，可以防止硬化等情况的发生，这对中国的北方高寒地区的矿产开采具有很大的借鉴意义。

6 结语

随着现代化社会的深入发展，科学技术不断提高，矿物作为我国经济发展的重要组成部分，需要具备相关的技术来支撑，而当前的社会对于矿物的需求越来越大，这就决定了矿物加工需要相关的技术辅助，而浅出技术的发展，正好迎合了当前矿物需要的技术依赖。基于此，浸出技术作为选矿行业最关键的技术，具有工艺流程相对简单、反应速度极快、操作相对容易等特点。针对这种现象，矿物需要采用浅出技术，以此来提高矿物的价值，以此来提高矿物的应用价值和使用有效率。因此本文以浸出技术概念、矿物浸出技术的特点、物理浸出技术和化学浸出技术为研究路线，加强对矿物浅出技术的分析，并提出相关的建议，旨在深入剖析矿物加工工程中的浸出技术，为相关领域和行业提供一定的帮助。