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摘要:湿法冶金表现为较高复杂性,冶金的步骤也涉及多样的程序。湿法冶金附带了较高污染性,这是由于冶金过程中将会排放出废气及污染性的水体。随着化工的进步,处理冶金污染的相关手段也在日益更新。从目前看,湿法冶金仍没能达到完善。未来化工实践中,仍有必要归纳湿法冶金产生的污染性。应当从全方位入手来整治污染,提升湿法冶金的环保实效。
关键词:铜湿法冶金技术、现状、应用、探究
引言:当前我国的铜湿法冶金技术水平不断提升,和国际铜湿法冶金工艺的差距逐渐缩短。随着铜生产的环保要求和节能减耗要求的提升,带动着铜湿法冶金技术的发展。未来,浸出工艺和电积工艺水平将会不断提升,为技术的应用提供保障。
1湿法冶金体现的环保理念
我国铜矿产资源相对缺乏,且品位低,质量差;大型矿少,中小型矿多;贫矿多,富矿少;复杂金属矿多,单一矿少;地下矿多,露天矿少,采选难度较大。由于原矿品位低,矿物组成复杂,因而选矿成本高。精矿品位普遍偏低,给后续冶炼造成一定难度。我国铜资源并不丰富,铜贮量虽然有6000多万吨,但贫矿多,富矿少,而且矿石品位偏低。在云南、四川、贵州、江西、西藏等省还有许多难选铜矿和含砷铜矿,铜贮量在几百万吨以上,这些难选矿和低品位铜资源采用常规的采、选、冶方法均不能进行有效回收,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。
湿法冶金的内涵为:借助于化学的方式来溶解并且析出某些金属或固相的组分,针对精矿或矿石等都可选用湿法冶金。通常来看,冶金的流程包含了初步分离某些金属、富集并提取金属。溶解矿物或金属的介质应为酸碱类的溶液,经过溶解后即可进入杂质分离以及化学萃取的流程中。由此可见,湿法冶金应能用来提取某些化合物或矿物类的金属,提取之后再去处理这些金属。
在湿法冶金的各个步骤中都有必要融入并渗透根本的环保机理。最近几年,经济正在快速进步,与之相伴的湿法冶金也不可忽视暴露出来的污染弊病。在根本策略的引导下,湿法冶金应能创造更和谐的化工环境,这种基础上再去摒除较重的污染。从冶金角度来看,湿法冶金通常针对于原产品及附带性的矿产,因此金属冶金密切关系到根本性的环保。湿法冶金有待处理的物料总量是较多的,各类物料具备的理化特性也并不相同。因此在冶金过程中,还会排放较多的废渣以及废气,因而加重了污染。现今阶段内,湿法冶金尤为重视消解过多的污染,维持周边环境的洁净性。
2铜湿法冶金工艺的应用
2.1湿法冶金技术的主要应用
目前湿法冶金技术工艺主要包括浸出、溶剂萃取以及电积三个步骤。其中浸出步骤中又可以分为搅拌浸出、槽浸、氯化物浸出以及加压浸出。搅拌浸出主要集合了机械搅拌及空气搅拌两种方法中的主要优势,起主要是通过在搅拌浸出装置的浸出糟中运用每升50克至100克的氧化矿、硫酸浸出细沙或者硫化矿焙砂。槽浸这种方法在早起的湿法冶金中运用较多,起主要是在浓度为每升50克至100克的硫酸溶液中浸出1-2%的氧化矿。氯化物浸出主要是在高温达到95度的情况下,经由氯化铁溶液将硫化铜精矿浸出。加压浸出的湿法冶金技术则主要是指在含有铜金属的镍、镍冰铜以及钴硫化矿中进行有价金属的提炼。在常用的萃取剂中主要包括醛肟类以及酮肟类。稀释剂则主要起到降低有机相粘度的作用,同时对萃取剂以及改质剤起到良好的溶解作用,进而做到有效的改善有机相的聚结及分散作用。与此同时,起对于萃取剂的操作容量、最大负荷能力、动力速度以及金属离子的选择性方面都起到了一定的影响,通常情况下,最后一个电积主要是从富铜溶液中进行高质量铜的提取,同时将点解以后的溶液进行重新利用。随着湿法冶金技术的不断发展,电积技术随之取得了较大的完善与改进。
2.2紫金铜矿中的应用
因为紫金山铜矿对于铜材料的获取来说一直十分关键,因为这是一座规模比较大型的铜矿,而且,它本身存在着自身的独特性,比如:含铜数量较大、具有上金下铜的特征等,其总的含铜量已经超过了100万吨的数额,同时,紫金山铜矿的铜质品位通常是比较高的,其平均值大概可以达到0.68%的铜元素,而且,整个矿中多以蓝辉铜矿为主。因为,其本身具有一定的差异性,因此,在具体的使用过程中也需要对其进行考虑,并结合其成本较大、工艺需求较高、对于环境的污染比较大等特征进行综合思考,从而可以考虑使用生物浸出方式,这样能够在确保稳定性的同时,还能够注重经济性。
2.3德兴铜矿中的应用
在德兴铜矿中,起主要是以露天采矿剥离的废石作为原材料。德兴铜矿是当前我国唯一的应用细菌浸出工艺处理原生硫化铜矿石为主要铜资源的生产地,通过堆浸-萃取-电积工艺的应用,不仅可使得部分铜可以在剥离的废石中回收出来,并且在生产过程中不会将产生的酸性矿坑水进行外排,从而避免了对环境造成污染。
2.4中条山铜矿峪铜矿的应用
在铜矿峪铜矿中具有大量的难选难采的低品位氧化铜矿石,在目前已经探明的储量就已经多达1800多万吨,其礦石的品味基本在0.65,并且氧化率高于百分之五十。经过多年对中条山铜矿峪铜矿的研究,目前已经找到了更加适应地下矿山就地破碎浸出回收铜的相对完整的生产技术。并且通过铜湿法冶金工艺的应用,都起到了良好的开采效果。
3铜湿法冶金技术的发展方向展望
基于节能环保要求,对铜湿法冶金技术,有着较高的要求,推动着技术的创新和完善。在此推动下,铜湿法冶金技术将会朝向以下方面发展:
3.1电积工艺
从电积工艺的发展角度来说,必须要不断减少电能消耗,进一步提高电能效率,进而达到持续发展的要求。除此之外,要在不断增加的电流密度下生产出纯度很高的阴极铜,进而减少工程投资。从生产实际来说,使用新型阴极材料,可以降低铜电能消耗。在2011年,非铅阳极的应用取得了突破性进展,实现了工业化应用。从美国亚利桑那州以及智利的部分电积车间应用实际来说,获得了不错的成效。使用的非铅阳极,是在金属钛基上,涂上了一层贵金属氧化物,比如二氧化铱,实现了其性能。因为非铅阳极不含有金属铅,进而不涉及阴极铜铅元素超标的问题。在实际应用中,不会产生阳极泥,因此不需要定期进行电解槽的清理,减少了运行维护成本。
经济性是技术研发的重要方向,通过提高技术水平,进而降低生产成本。为制造成本更低的铜电积阴极材料,要积极寻找其他金属材料。从现有的材料来说,304不锈钢以及LDC双相钢具有成本低的优势,而且电积中能够获得不错的性能表现,比如导电性以及可焊性,可有效避免出现导电棒脱离问题。
3.2浸出工艺
从当前应用的浸出工艺来说,使用的对浸工艺,虽然技术简单而且成本低,但是难以适应不断扩大的生产需求。因此,要进行工艺优化。对于堆浸效率的优化,要注重加大对破碎粒径的优化研究,以及酸的用量以及制粒技术等。应用对浸技术,通过堆浸建模,最大程度上堆浸性能。在实际应用中,通过优化操作以及环境参数,提高通的浸出率以及回收率。
结束语:自从湿法冶金技术研发以来,被广泛应用,在矿产资源的保护性开发以及利用等方面,起到了重要的作用。随着冶金行业的发展,节能减排以及环境保护的要求不断提高,对冶金技术的应用环保性和经济性等,有了更高的要求。这需要不断提升湿法冶金的环保水平,推动冶金行业持续发展。
参考文献:
[1]杨习威,张吉明,孙宇辉.分析铜湿法冶金现状及未来发展方向[J].世界有色金属,2018,510(18):28+30.
关键词:铜湿法冶金技术、现状、应用、探究
引言:当前我国的铜湿法冶金技术水平不断提升,和国际铜湿法冶金工艺的差距逐渐缩短。随着铜生产的环保要求和节能减耗要求的提升,带动着铜湿法冶金技术的发展。未来,浸出工艺和电积工艺水平将会不断提升,为技术的应用提供保障。
1湿法冶金体现的环保理念
我国铜矿产资源相对缺乏,且品位低,质量差;大型矿少,中小型矿多;贫矿多,富矿少;复杂金属矿多,单一矿少;地下矿多,露天矿少,采选难度较大。由于原矿品位低,矿物组成复杂,因而选矿成本高。精矿品位普遍偏低,给后续冶炼造成一定难度。我国铜资源并不丰富,铜贮量虽然有6000多万吨,但贫矿多,富矿少,而且矿石品位偏低。在云南、四川、贵州、江西、西藏等省还有许多难选铜矿和含砷铜矿,铜贮量在几百万吨以上,这些难选矿和低品位铜资源采用常规的采、选、冶方法均不能进行有效回收,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。
湿法冶金的内涵为:借助于化学的方式来溶解并且析出某些金属或固相的组分,针对精矿或矿石等都可选用湿法冶金。通常来看,冶金的流程包含了初步分离某些金属、富集并提取金属。溶解矿物或金属的介质应为酸碱类的溶液,经过溶解后即可进入杂质分离以及化学萃取的流程中。由此可见,湿法冶金应能用来提取某些化合物或矿物类的金属,提取之后再去处理这些金属。
在湿法冶金的各个步骤中都有必要融入并渗透根本的环保机理。最近几年,经济正在快速进步,与之相伴的湿法冶金也不可忽视暴露出来的污染弊病。在根本策略的引导下,湿法冶金应能创造更和谐的化工环境,这种基础上再去摒除较重的污染。从冶金角度来看,湿法冶金通常针对于原产品及附带性的矿产,因此金属冶金密切关系到根本性的环保。湿法冶金有待处理的物料总量是较多的,各类物料具备的理化特性也并不相同。因此在冶金过程中,还会排放较多的废渣以及废气,因而加重了污染。现今阶段内,湿法冶金尤为重视消解过多的污染,维持周边环境的洁净性。
2铜湿法冶金工艺的应用
2.1湿法冶金技术的主要应用
目前湿法冶金技术工艺主要包括浸出、溶剂萃取以及电积三个步骤。其中浸出步骤中又可以分为搅拌浸出、槽浸、氯化物浸出以及加压浸出。搅拌浸出主要集合了机械搅拌及空气搅拌两种方法中的主要优势,起主要是通过在搅拌浸出装置的浸出糟中运用每升50克至100克的氧化矿、硫酸浸出细沙或者硫化矿焙砂。槽浸这种方法在早起的湿法冶金中运用较多,起主要是在浓度为每升50克至100克的硫酸溶液中浸出1-2%的氧化矿。氯化物浸出主要是在高温达到95度的情况下,经由氯化铁溶液将硫化铜精矿浸出。加压浸出的湿法冶金技术则主要是指在含有铜金属的镍、镍冰铜以及钴硫化矿中进行有价金属的提炼。在常用的萃取剂中主要包括醛肟类以及酮肟类。稀释剂则主要起到降低有机相粘度的作用,同时对萃取剂以及改质剤起到良好的溶解作用,进而做到有效的改善有机相的聚结及分散作用。与此同时,起对于萃取剂的操作容量、最大负荷能力、动力速度以及金属离子的选择性方面都起到了一定的影响,通常情况下,最后一个电积主要是从富铜溶液中进行高质量铜的提取,同时将点解以后的溶液进行重新利用。随着湿法冶金技术的不断发展,电积技术随之取得了较大的完善与改进。
2.2紫金铜矿中的应用
因为紫金山铜矿对于铜材料的获取来说一直十分关键,因为这是一座规模比较大型的铜矿,而且,它本身存在着自身的独特性,比如:含铜数量较大、具有上金下铜的特征等,其总的含铜量已经超过了100万吨的数额,同时,紫金山铜矿的铜质品位通常是比较高的,其平均值大概可以达到0.68%的铜元素,而且,整个矿中多以蓝辉铜矿为主。因为,其本身具有一定的差异性,因此,在具体的使用过程中也需要对其进行考虑,并结合其成本较大、工艺需求较高、对于环境的污染比较大等特征进行综合思考,从而可以考虑使用生物浸出方式,这样能够在确保稳定性的同时,还能够注重经济性。
2.3德兴铜矿中的应用
在德兴铜矿中,起主要是以露天采矿剥离的废石作为原材料。德兴铜矿是当前我国唯一的应用细菌浸出工艺处理原生硫化铜矿石为主要铜资源的生产地,通过堆浸-萃取-电积工艺的应用,不仅可使得部分铜可以在剥离的废石中回收出来,并且在生产过程中不会将产生的酸性矿坑水进行外排,从而避免了对环境造成污染。
2.4中条山铜矿峪铜矿的应用
在铜矿峪铜矿中具有大量的难选难采的低品位氧化铜矿石,在目前已经探明的储量就已经多达1800多万吨,其礦石的品味基本在0.65,并且氧化率高于百分之五十。经过多年对中条山铜矿峪铜矿的研究,目前已经找到了更加适应地下矿山就地破碎浸出回收铜的相对完整的生产技术。并且通过铜湿法冶金工艺的应用,都起到了良好的开采效果。
3铜湿法冶金技术的发展方向展望
基于节能环保要求,对铜湿法冶金技术,有着较高的要求,推动着技术的创新和完善。在此推动下,铜湿法冶金技术将会朝向以下方面发展:
3.1电积工艺
从电积工艺的发展角度来说,必须要不断减少电能消耗,进一步提高电能效率,进而达到持续发展的要求。除此之外,要在不断增加的电流密度下生产出纯度很高的阴极铜,进而减少工程投资。从生产实际来说,使用新型阴极材料,可以降低铜电能消耗。在2011年,非铅阳极的应用取得了突破性进展,实现了工业化应用。从美国亚利桑那州以及智利的部分电积车间应用实际来说,获得了不错的成效。使用的非铅阳极,是在金属钛基上,涂上了一层贵金属氧化物,比如二氧化铱,实现了其性能。因为非铅阳极不含有金属铅,进而不涉及阴极铜铅元素超标的问题。在实际应用中,不会产生阳极泥,因此不需要定期进行电解槽的清理,减少了运行维护成本。
经济性是技术研发的重要方向,通过提高技术水平,进而降低生产成本。为制造成本更低的铜电积阴极材料,要积极寻找其他金属材料。从现有的材料来说,304不锈钢以及LDC双相钢具有成本低的优势,而且电积中能够获得不错的性能表现,比如导电性以及可焊性,可有效避免出现导电棒脱离问题。
3.2浸出工艺
从当前应用的浸出工艺来说,使用的对浸工艺,虽然技术简单而且成本低,但是难以适应不断扩大的生产需求。因此,要进行工艺优化。对于堆浸效率的优化,要注重加大对破碎粒径的优化研究,以及酸的用量以及制粒技术等。应用对浸技术,通过堆浸建模,最大程度上堆浸性能。在实际应用中,通过优化操作以及环境参数,提高通的浸出率以及回收率。
结束语:自从湿法冶金技术研发以来,被广泛应用,在矿产资源的保护性开发以及利用等方面,起到了重要的作用。随着冶金行业的发展,节能减排以及环境保护的要求不断提高,对冶金技术的应用环保性和经济性等,有了更高的要求。这需要不断提升湿法冶金的环保水平,推动冶金行业持续发展。
参考文献:
[1]杨习威,张吉明,孙宇辉.分析铜湿法冶金现状及未来发展方向[J].世界有色金属,2018,510(18):28+30.