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[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。
[关键词]矿物加工；浸出技术；反应
中图分类号：TD92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0385-01
引言
随着矿产资源的逐年消耗，矿产资源分布已呈现出贫、细、杂的局面。传统选矿方法己很难对这些矿物进行有效分选，已不能满足社会对矿产品需求。因此，人们开始关注新的、更有效的选矿方法的研究和应用。本文主要对于矿物價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的推广作用
1 矿物加工工程中的浸出技术概述
矿石浸出分为化学浸出和微生物浸出，化学浸出依靠化学试剂与矿石中各组份选择性地发生化合作用，使需浸出的元素或成份进入溶液，而脉石等不需浸出的成份留在浸渣中，然后过滤、洗涤，使溶液与滤渣分开，达到提纯分离目的。微生物浸出利用某些微生物的生理机能及其代谢产物（如微生物脂肪或其他生物）氧化、溶浸矿石，改善矿物分离过程，将有价组份从矿石中溶解出来，加以回收利用。浸出技术根据溶剂可分为水浸、酸浸（盐酸、硫酸、硝酸等）和碱浸（氢氧化钠、碳酸钠、硫化钠、氨等）；根据压力可分为常压（大气压力）和高压（几个～几十个气压）浸出；根据浸出方式分为渗滤浸出（就地浸%堆浸和池浸）和搅拌浸出。就地浸是在未开采的矿床中，或在坑内开采和露天开采的废坑中进行浸出，近年在金属矿山得到推广。研究和广泛成功应用的是堆浸，堆浸一般在采矿场附近宽广而不透水的地基上进行，适宜物料粒度0.075～100mm。高压浸出在高压釜中进行，加压目的是加速试剂经脉石矿物的气孔与裂隙扩散速度，以提高欲浸出成份与试剂的反应速度。液固比直接关系到试剂用量、浸出时间和设备容积及场地等问题，液固比大，试剂用量大#浸出时间长，在不影响浸出率的前提下，尽可能减小液固比，通常为4：1～6：1。
2 生物浸出
2.1 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。
2.2 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矿环境的了解，使得矿石工程中的浸出技术达到更好的浸出效果。
3 化学浸出
3.1 水浸
水热硫化浮选法是常见的水浸，在热压条件下，使硫与硫化铜、钼、镍等矿物发生化学反应，生成稳定易选的“人造硫化铜$矿物”并在热水中用浮选硫化铜的方法来回收。在水热硫化工艺过程中，硫化温度影响最大，其次为矿石粒度、硫量和硫化时间等、该工艺因管道和闸阀磨蚀严重、硫化温度对浮选指标影响大、能耗高，难于实现规模化生产，投入/产出比值大等特点，未能得到深入研究和广泛应用。
3.2 酸浸
加压酸浸在工业应用上主要分为两大类：一类为常压——加压酸浸；即浸出由一段或几段常压浸出和一段加压浸出组成，如芬兰Outokumpu公司的Harjavalta精炼厂；另一类是两段或多段加压浸出，如南非lmpala铂厂。硅酸盐或铝硅酸盐脉石多采用酸浸。Harjavalta精炼厂物料为粒状高镍锍，常压酸浸为三段，浸出温度90℃，常压浸出渣进入加压浸出，介质为硫酸，压力2.0MPa，温度200℃，铂族金属富集率大于98%。南非lmpala铂厂为三段加压酸浸，第一段加压浸出（135℃、1.0MPa）含铜低的硫酸镍溶液，第二段将铜镍钴金属及其硫化物氧化浸出（140℃、0.9MPa）分离，第三段浸出（140℃、1.0MPa）分离残余贱金属。共生矿酸浸：因用常规选矿方法难以从铜钼铅锌共生矿获得单一合格的精矿产品，致使铜钼铅锌共生矿被列为呆滞矿产，近年国内外根据氯盐氧化浸出金属硫化物难易顺序：辉银矿→黄铁矿→黄铜矿→闪锌矿→方铅矿→辉铜矿→磁黄铁矿→选择混合精矿——优先浸铅富硫——焙烧——浸出流程提取分离该类共生金属，优先浸铅富硫反应温度85℃，反应时间1.5小时、氯盐浓度260g/L、氧化电位150～200mV、酸浓度30%、液固比4：1，优先浸铅富硫原理主要是利用铜钼锌的氧化物溶于酸，其硫酸盐溶于水，使主金属铜、钼、锌最大限度浸出进入溶液，从而与其他杂质分离。砂经酸浸后，出渣中主要是原生硫化铜、硫化钼、其他锌，银以硫化银和包裹银的形式存在。
3.3 碱浸
碱浸的方式中，较为常见的方法就是使用氨浸的方式。1954年，加拿大建立了世界上的第一个加压的使用氨浸方法通过硫化镍提取精矿的加工厂，目前为止，世界上有很多厂家都采取了该技术。其中，FortSaskatchewan镍精炼厂采用两段逆流加压氨浸的方式进行矿物的浸出。这种加工方式的第一段浸出温度为85摄氏度，使用的压力为0.83MPa。而第二段的浸出温度也在85摄氏度，压力和第一段的压力想吐，同时使用压缩空气作为氧化剂，处理的原料也十分的多种多样。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。
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，使其进入到溶液中区，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，对于铜的回收了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。
3.4 微生物浮选
T.f菌有较强氧化性，一般是通过与矿物颗粒发生氧化作用而改变矿物的可浮性。在T.f菌作用下，闪锌矿能从同方铅矿的混合物中优先浮选出来；辉锑矿（硫化锑）和辰砂（硫化汞）在T.f菌作用90分钟后，由于辉锑矿表面被T.f菌氧化导致其表面亲水，可浮性降低，而辰砂未与T.f菌发生反应，辉锑矿浮选回收率从89%降到62%。研究表明SRB菌具有较强还原性，SRB菌能抑制黄铜矿和闪锌矿，但不抑制辉钼矿和方铅矿。在SRB菌作用30分钟后，SRB菌有选择性地使前两种矿物表面生成的黄原酸盐解吸而受到抑制，黄铜矿和闪锌矿浮选回收率分别从80%、60%降到20%以下，而辉钼矿和方铅矿可浮性无显著变化。多粘芽孢杆菌与赤铁矿、刚玉、方解石、石英、高岭土作用，由于微生物多糖在赤铁矿、刚玉、方解石表面的吸附，使其更加亲水；蛋白质在石英、高岭土表面的吸附，使其更加疏水。
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
[1] 李强，孙国印.微生物技术在矿物加工中的应用[J]科技视界，2015（03）.
[2] 何桂春，康倩，王玉彤.纳米技术在矿物加工中的应用[J]有色金属科学与工程.
[关键词]矿物加工；浸出技术；反应
中图分类号：TD92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0385-01
引言
随着矿产资源的逐年消耗，矿产资源分布已呈现出贫、细、杂的局面。传统选矿方法己很难对这些矿物进行有效分选，已不能满足社会对矿产品需求。因此，人们开始关注新的、更有效的选矿方法的研究和应用。本文主要对于矿物價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的推广作用
1 矿物加工工程中的浸出技术概述
矿石浸出分为化学浸出和微生物浸出，化学浸出依靠化学试剂与矿石中各组份选择性地发生化合作用，使需浸出的元素或成份进入溶液，而脉石等不需浸出的成份留在浸渣中，然后过滤、洗涤，使溶液与滤渣分开，达到提纯分离目的。微生物浸出利用某些微生物的生理机能及其代谢产物（如微生物脂肪或其他生物）氧化、溶浸矿石，改善矿物分离过程，将有价组份从矿石中溶解出来，加以回收利用。浸出技术根据溶剂可分为水浸、酸浸（盐酸、硫酸、硝酸等）和碱浸（氢氧化钠、碳酸钠、硫化钠、氨等）；根据压力可分为常压（大气压力）和高压（几个～几十个气压）浸出；根据浸出方式分为渗滤浸出（就地浸%堆浸和池浸）和搅拌浸出。就地浸是在未开采的矿床中，或在坑内开采和露天开采的废坑中进行浸出，近年在金属矿山得到推广。研究和广泛成功应用的是堆浸，堆浸一般在采矿场附近宽广而不透水的地基上进行，适宜物料粒度0.075～100mm。高压浸出在高压釜中进行，加压目的是加速试剂经脉石矿物的气孔与裂隙扩散速度，以提高欲浸出成份与试剂的反应速度。液固比直接关系到试剂用量、浸出时间和设备容积及场地等问题，液固比大，试剂用量大#浸出时间长，在不影响浸出率的前提下，尽可能减小液固比，通常为4：1～6：1。
2 生物浸出
2.1 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。
2.2 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矿环境的了解，使得矿石工程中的浸出技术达到更好的浸出效果。
3 化学浸出
3.1 水浸
水热硫化浮选法是常见的水浸，在热压条件下，使硫与硫化铜、钼、镍等矿物发生化学反应，生成稳定易选的“人造硫化铜$矿物”并在热水中用浮选硫化铜的方法来回收。在水热硫化工艺过程中，硫化温度影响最大，其次为矿石粒度、硫量和硫化时间等、该工艺因管道和闸阀磨蚀严重、硫化温度对浮选指标影响大、能耗高，难于实现规模化生产，投入/产出比值大等特点，未能得到深入研究和广泛应用。
3.2 酸浸
加压酸浸在工业应用上主要分为两大类：一类为常压——加压酸浸；即浸出由一段或几段常压浸出和一段加压浸出组成，如芬兰Outokumpu公司的Harjavalta精炼厂；另一类是两段或多段加压浸出，如南非lmpala铂厂。硅酸盐或铝硅酸盐脉石多采用酸浸。Harjavalta精炼厂物料为粒状高镍锍，常压酸浸为三段，浸出温度90℃，常压浸出渣进入加压浸出，介质为硫酸，压力2.0MPa，温度200℃，铂族金属富集率大于98%。南非lmpala铂厂为三段加压酸浸，第一段加压浸出（135℃、1.0MPa）含铜低的硫酸镍溶液，第二段将铜镍钴金属及其硫化物氧化浸出（140℃、0.9MPa）分离，第三段浸出（140℃、1.0MPa）分离残余贱金属。共生矿酸浸：因用常规选矿方法难以从铜钼铅锌共生矿获得单一合格的精矿产品，致使铜钼铅锌共生矿被列为呆滞矿产，近年国内外根据氯盐氧化浸出金属硫化物难易顺序：辉银矿→黄铁矿→黄铜矿→闪锌矿→方铅矿→辉铜矿→磁黄铁矿→选择混合精矿——优先浸铅富硫——焙烧——浸出流程提取分离该类共生金属，优先浸铅富硫反应温度85℃，反应时间1.5小时、氯盐浓度260g/L、氧化电位150～200mV、酸浓度30%、液固比4：1，优先浸铅富硫原理主要是利用铜钼锌的氧化物溶于酸，其硫酸盐溶于水，使主金属铜、钼、锌最大限度浸出进入溶液，从而与其他杂质分离。砂经酸浸后，出渣中主要是原生硫化铜、硫化钼、其他锌，银以硫化银和包裹银的形式存在。
3.3 碱浸
碱浸的方式中，较为常见的方法就是使用氨浸的方式。1954年，加拿大建立了世界上的第一个加压的使用氨浸方法通过硫化镍提取精矿的加工厂，目前为止，世界上有很多厂家都采取了该技术。其中，FortSaskatchewan镍精炼厂采用两段逆流加压氨浸的方式进行矿物的浸出。这种加工方式的第一段浸出温度为85摄氏度，使用的压力为0.83MPa。而第二段的浸出温度也在85摄氏度，压力和第一段的压力想吐，同时使用压缩空气作为氧化剂，处理的原料也十分的多种多样。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。
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，使其进入到溶液中区，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，对于铜的回收了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。
3.4 微生物浮选
T.f菌有较强氧化性，一般是通过与矿物颗粒发生氧化作用而改变矿物的可浮性。在T.f菌作用下，闪锌矿能从同方铅矿的混合物中优先浮选出来；辉锑矿（硫化锑）和辰砂（硫化汞）在T.f菌作用90分钟后，由于辉锑矿表面被T.f菌氧化导致其表面亲水，可浮性降低，而辰砂未与T.f菌发生反应，辉锑矿浮选回收率从89%降到62%。研究表明SRB菌具有较强还原性，SRB菌能抑制黄铜矿和闪锌矿，但不抑制辉钼矿和方铅矿。在SRB菌作用30分钟后，SRB菌有选择性地使前两种矿物表面生成的黄原酸盐解吸而受到抑制，黄铜矿和闪锌矿浮选回收率分别从80%、60%降到20%以下，而辉钼矿和方铅矿可浮性无显著变化。多粘芽孢杆菌与赤铁矿、刚玉、方解石、石英、高岭土作用，由于微生物多糖在赤铁矿、刚玉、方解石表面的吸附，使其更加亲水；蛋白质在石英、高岭土表面的吸附，使其更加疏水。
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
[1] 李强，孙国印.微生物技术在矿物加工中的应用[J]科技视界，2015（03）.
[2] 何桂春，康倩，王玉彤.纳米技术在矿物加工中的应用[J]有色金属科学与工程.