试论矿物加工工程中的浸出技术

杨兆东

摘要：矿物加工是矿物工程中一个重点学科，其中以选矿工程为主要内容，包含了矿物材料与粉体技术、资源综合利用等方向，在与国民经济相关的学科中是很重要的一门学科，而其中矿物加工工程中矿石的浸出技术对于矿物工程的发展有着很重要的意义。在这样的基础上，本文主要对于矿物加工工程中的浸出技术进行了研究，分析了浸出技术的一些概念以及在矿物加工的实际过程中的应用，希望对于该技术的推广起到一定作用。

关键词：矿物加工;浸出技术;反应

引言

矿物作为大自然馈赠给我们人类的资源，其重要性不言而喻。矿物资源在我们的生活以及生产当中占有不可取代的作用，矿物加工技术显得尤为重要，随着社会的发展以及科学技术的进步，矿物加工技术也越发成熟，浸出技术是当前发展我国矿物提取的有效手段，具有污染小、提取彻底等特点，它可以推进我国对矿物质提取的进程，加快我国矿物质提取发展的速度。

1、浸出技术相关概念

矿石的浸出技术分为化学浸出和微生物浸出。化学浸出可采用顺流、错流或逆流浸出流程;堆浸和就地浸出一般都采用顺流循环浸出流程，连续搅拌浸出一般采用顺流浸出流程。如要采用错流或逆流浸出，则各级之间应增加固液分离作业，间断作业的搅拌浸出一般为顺流浸出，但也可采用错流或逆流浸出流程。只是每次浸出后都需进行固液分离，操作复杂。生产上应用较少。化学浸出可以直接得到澄清浸出液，而搅拌浸出的矿浆须经固液分离后才能得到供后续作业处理的澄清浸出液或含少量矿粒的稀矿浆。微生物的浸出技术，则是使用某些微生物的生理机能以及代谢产物，对矿石进行氧化、浸泡，从而对矿物的分离过程进行改善，把矿石中那些有用的成分通过溶解出来加以回收利用。

2、 矿物浸出技术的特点

2.1浸出工艺突破原有极限

浸出法可以降低整体开采的下限，开采一些传统方式无法提取的物质，将矿场残渣等转化为工业上可以利用的物质，实现对矿场资源的高效利用。随着时代的发展，浸出技术将矿物开采的下限降得越来越低，实现低品级矿的高效开采。例：浸出——萃取——电积法对矿物进行开采，这种开采方式可以将铜矿开采的彻底度增加0.40% 左右，采用化学浸出法可以将整个开采的彻底度较传统开采方式提升0.50% 左右。由于浸出式采矿的方法具有采矿彻底、污染小等特点，使其逐渐受到人们的重视，成为矿物开采的重要部分。

2.2解决采矿污染问题

传统的矿物开采过程会带来很多的污染，尤其是对一些含有危险金属离子的矿藏开采时，如果不能有效地对这些危险物质进行处理就会对环境造成严重的破坏。如果矿坑中储存雨水等就会使有害物质更快地向外扩散。现今浸出式采矿的方式均采用与其反应或是将其吸收等方式进行危险离子的吸收和处理。

2.3 浸出速度快、消耗少、操作环境优

浸出技术相较于传统的开采技术具有速度快、流程简单等特点，整体的加工措施少，且在开采时对环境的影响小，符合我国在发展中所倡导的可持续发展的理念。目前我国在重金属的开采技术上已经处于成熟阶段。

2.4开采贫乏矿

传统在对矿藏开采时，对于一些含量低或是开采不彻底的矿，都采取放弃开采的方式，主要是由于开采难以获得利润等。但新兴的开采技术不仅投入小，而且在开采时也具有开采更为彻底的特点。对一些尾矿等实现开采，不但可以获得更多的资源还可以提升尾矿地区环境，方便尾矿地区后期的植被恢复等。

3、微生物浸出

3.1菌种

微生物可以通过生物吸附、生物吸收、生物聚集等物理化学反应，选择性的提取出想要的矿物或者成分。目前，对于微生物的浸出技术在硫化矿石上得到了广泛的应用，微生物细菌的有效温度大约在20到50摄氏度之间，而最常用的生物菌种则为氧化亚铁硫杆菌、氧化铁微螺菌以及氧化硫硫杆菌。

3.2应用与创新

经典使用的纯培养的方法对于微生物的生态有着较大的局限性，对于浸矿的微生物来说这种局限性显得更加的明显。可以将分子生物学应用到微生物的生态学中，这样不仅能够有效地避免在传统的研究过程中微生物的生物多样性的丢失对矿物浸出造成的影响，而且能够通过新的菌种的发现增加对于细菌浸礦环境的了解，使得矿石工程中的浸出技术达到更好的浸出效果。

4、化学浸出

4.1水浸

这种浸出技术中，最常见的方法就是水热硫化浮选法，就是在热压的条件下，使硫能够与矿物中的硫化铜、钼、镍等物质发生化学反应，从而进一步生成比较稳定的硫化铜矿物，然后在热水中使用浮选硫化铜的方式对其进行回收。在这个工艺中，温度对其产生的影响最大，其次就是矿石的粒度、硫的量的多少以及硫化时间等均会对结果造成一定程度的影响。由于这种化学浸出方式受到的环境影响因素较多，对能源的消耗也比较大，因此难以实现规模化的生产，所以由于它自身的这些限制使其难以得到更加深入的研究以及广泛的应用。

4.2酸浸

加压酸浸的化学浸出法在工业上的应用主要分为两大类：一类是常压下的加压酸浸，就是浸出是由几段常压下的浸出以及一段加压浸出组成的。另一种酸浸的方式则是通过两段或者多段的加压浸出组成的。通常情况下，硅酸盐或铝硅酸盐脉石都会采用酸浸的方式进行矿物的浸出。

除此之外还有共生矿的酸浸法。由于经常使用常规的选矿方法难以从铜钼铅锌共生矿中获得单一的、合格的精矿产品，这使得铜钼铅锌共生矿被称为呆滞矿产。因此对于该矿产采用的浸出技术比较特别，首先进行浸铅富硫的反应，反应在85摄氏度的温度下进行，反应时间应该为1.5个小时左右。之所以可以采取这种方式进行浸出，是因为铜钼锌的氧化物溶于酸，而它的硫酸盐是溶于水的，能够使得主要的金属铜、钼、锌最大程度的浸出到溶液中去，这样就实现了将这些金属和其他的杂质进行分离的目的。经过酸浸之后，剩余的浸出渣中主要剩下的是原生的硫化铜、硫化钼，其他的锌、银等金属则以硫化银以及包裹着的银的形式存在。

4.3碱浸

碱浸的方式中，较为常见的方法就是使用氨浸的方式。这种工艺方式在对有色金属的硫化矿石进行处理的时候，工艺简单，设备的防腐问题也很容易得到解决，而且对于环境的污染很轻微，能够回收大部分的金属，所以在这个方面得到了广泛的应用。相反的，这种方法处理贵金属矿物时，由于贵金属能够形成络合物在溶液中分散，使得溶液的成分变得更加的复杂，提取的过程更加的困难，因此在这个方面的提取比较不适应。

这种方式的应用中，还有氧化铁矿石氨浸的方式。这种方法中，氧化铜矿石通过氨浸的方式对铜进行提取，就是使用含氨的溶剂，把含铜的矿物中的铜以及铜的化合物浸溶出来，使其进入到溶液中去，然后选择一些较为合适的方式将其沉降出来。这种浸出方式中，对于铜的回收率能够达到百分之八十八，对于铜的回收率远远地高于其他的浸出方式。

结束语

对于矿物工程的加工技术中，浸出技术是很重要的一种技术手段，由于其具有反应速度快、流程比较短、以及操作的环境较好等优势，对于矿物加工业的发展有着重要的推进作用，对其进行研究有着很重要的意义。

参考文献

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[2] 江成. 矿物加工工程浸出技术要点分析[J]. 智富时代. 2018（06）

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