化学选矿概论.pptx

主要内容主要内容一、什么是化学选矿？一、什么是化学选矿？二、为什么发展化学选矿？二、为什么发展化学选矿？三、化学选矿的一般过程三、化学选矿的一般过程四、化学选矿的主要方法四、化学选矿的主要方法 焙烧焙烧 浸出浸出 萃取萃取 沉淀沉淀 离子交换离子交换 电解电解一、什么是化学选矿？一、什么是化学选矿？化学选矿是基于不同矿物或矿物组分的化学化学选矿是基于不同矿物或矿物组分的化学性质的差异，利用化学方法处理矿石原料、物理性质的差异，利用化学方法处理矿石原料、物理选矿的中间产品或矿渣，改变目的组分的存在形选矿的中间产品或矿渣，改变目的组分的存在形态，从中制取化学精矿或单独产品（金属或金属态，从中制取化学精矿或单独产品（金属或金属化合物）的矿物加工工艺。化合物）的矿物加工工艺。u分选对象：分选对象：难选矿石原料、中间产品、尾矿渣难选矿石原料、中间产品、尾矿渣u分选原理：分选原理：矿物或矿物组分化学性质的差异矿物或矿物组分化学性质的差异u分选特点：分选特点：改变矿物的化学组成与存在形态改变矿物的化学组成与存在形态u分选结果：分选结果：分离、富集目的组分分离、富集目的组分化学选矿与物理选矿的比较化学选矿与物理选矿的比较物理选矿物理选矿化学选矿化学选矿选矿对象选矿对象相对易选的品位较高相对易选的品位较高的原矿的原矿贫细杂等难选原矿贫细杂等难选原矿/物物理选矿的中矿或粗精理选矿的中矿或粗精矿矿/工业废渣工业废渣选矿依据选矿依据矿物之间的密度矿物之间的密度/润湿润湿性性/电性电性/磁性等物理磁性等物理和物理化学性质差异和物理化学性质差异矿物的热分解矿物的热分解/溶剂溶溶剂溶解解/吸附吸附/解吸附等化解吸附等化学性质差异学性质差异分选本质分选本质分离富集，不改变矿分离富集，不改变矿物自身组成物自身组成化学加工，改变矿物化学加工，改变矿物自身组成与结构自身组成与结构产品形态产品形态矿物精矿矿物精矿化学精矿或金属及其化学精矿或金属及其化合物化合物化学选矿与冶金的比较化学选矿与冶金的比较相似之处：相似之处：化学选矿的某些方法和原理与冶炼、化工的工艺相近。化学选矿的某些方法和原理与冶炼、化工的工艺相近。区别之处：区别之处：1 1、处理对象。化学选矿处理的是有价成分含量低、处理对象。化学选矿处理的是有价成分含量低、有害杂质多，组成复杂的原矿或中间产品；冶金处理有害杂质多，组成复杂的原矿或中间产品；冶金处理的是物理或化学精矿。的是物理或化学精矿。2 2、产品。化学选矿的产品纯度较低，还含有杂质；、产品。化学选矿的产品纯度较低，还含有杂质；冶金后的产品纯度大幅提高。冶金后的产品纯度大幅提高。二、为什么发展化学选矿二、为什么发展化学选矿有价组分含量不断降低有价组分含量不断降低矿物嵌布粒度越来越细矿物嵌布粒度越来越细二次资源的综合利用二次资源的综合利用矿物资源组成越来越复杂矿物资源组成越来越复杂化学选矿：化学选矿：分选回收利分选回收利用矿物资源用矿物资源的有效途径的有效途径之一。之一。环境保护压力越来越大环境保护压力越来越大二、为什么发展化学选矿二、为什么发展化学选矿u例例1 低品位难选氧化铜矿，添加还原剂（煤、低品位难选氧化铜矿，添加还原剂（煤、焦炭）和固体氯化剂在回转窑内高温焙烧，使氧焦炭）和固体氯化剂在回转窑内高温焙烧，使氧化铜矿物还原为金属铜颗粒，并附着在炭粉上，化铜矿物还原为金属铜颗粒，并附着在炭粉上，然后用浮选法获得高品位、高回收率的铜精矿。然后用浮选法获得高品位、高回收率的铜精矿。离析离析-浮选工艺（化学浮选工艺（化学-物理联合选矿）物理联合选矿）u例例2 南非南非Fairview金矿厂金矿厂1955年采用浮选金精年采用浮选金精矿焙烧矿焙烧-氰化浸出的提金工艺；由于焙烧产生大氰化浸出的提金工艺；由于焙烧产生大量量SO2污染环境，污染环境，1984年改为细菌预氧化年改为细菌预氧化-氰化浸氰化浸出出-载金炭解吸电解工艺。载金炭解吸电解工艺。二、为什么发展化学选矿二、为什么发展化学选矿u例例3 甘肃某锰矿甘肃某锰矿-复杂矿、伴生矿复杂矿、伴生矿MnCuNiCo原料组成原料组成30%0.32%0.34%0.15%物选物选-锰精矿锰精矿 40%0.32%0.34%物选物选-尾矿尾矿26.81%0.33%0.34%0.12%化选精矿化选精矿金属或金属或MnO2铜精矿铜精矿 镍、钴精矿镍、钴精矿30%4%1%二、为什么发展化学选矿二、为什么发展化学选矿u例例4 永春福源锌业：永春福源锌业：物理选矿得到的锌精矿物理选矿得到的锌精矿焙烧焙烧酸浸酸浸电解。电解。浸出渣中主要成分：浸出渣中主要成分：Ag 6kg/t,Zn 22%-25%,Pb 4%-5%,Fe 20%-25%,S 14%-18%,Cu 2%。银的回收：采用浮选效果不理想，硫脲浸出；银的回收：采用浮选效果不理想，硫脲浸出；铜的回收：浮选；铜的回收：浮选；浸出浸出-沉淀沉淀-浮选；离析浮选；离析-浮选。浮选。化学选矿的特点化学选矿的特点优点：优点：1 1、化学处理不嫌矿石、化学处理不嫌矿石“贫贫”、“细细”、“杂杂”，对，对原料的适应性广；有利于矿产的全面综合利用。原料的适应性广；有利于矿产的全面综合利用。2 2、最终产品纯度高。除形成化学精矿外，还可生产、最终产品纯度高。除形成化学精矿外，还可生产较纯的化合物或金属，直接满足社会需求，供应金较纯的化合物或金属，直接满足社会需求，供应金属加工市场。属加工市场。缺点：缺点：1 1、因试剂较贵或消耗较大而造成试剂费用较高；、因试剂较贵或消耗较大而造成试剂费用较高；2 2、因介质腐蚀性强而造成设备和材料投资费用高；、因介质腐蚀性强而造成设备和材料投资费用高；3 3、化学选矿的、化学选矿的废水、废渣处理废水、废渣处理难度加大。难度加大。化学选矿的发展方向化学选矿的发展方向发展方向发展方向1 1：寻找更有效的浸出剂和净化剂；：寻找更有效的浸出剂和净化剂；发展方向发展方向2 2：研究试剂的回收和循环利用；：研究试剂的回收和循环利用；发展方向发展方向3 3：应用生物化学方法如细菌浸矿等；：应用生物化学方法如细菌浸矿等；发展方向发展方向4 4：节约能耗、药耗，避免污染环境。：节约能耗、药耗，避免污染环境。能用物理选矿方法处理的物料，就不宜用能用物理选矿方法处理的物料，就不宜用化学选矿进行处理。化学选矿进行处理。三、化学选矿的一般过程三、化学选矿的一般过程化学选矿有六个基本作业：化学选矿有六个基本作业：u准备作业准备作业u焙烧作业焙烧作业u浸出作业浸出作业u固液分离作业固液分离作业u净化作业净化作业u制取化学精矿作业制取化学精矿作业三、化学选矿的一般过程三、化学选矿的一般过程u物料准备物料准备原矿破碎筛分、磨矿分级、配料混匀；物理选矿原矿破碎筛分、磨矿分级、配料混匀；物理选矿使目的矿物预先富集。使目的矿物预先富集。u焙烧焙烧roasting通过加热反应改变目的矿物的组成或构造，易于通过加热反应改变目的矿物的组成或构造，易于后续处理，或使杂质挥发分解。后续处理，或使杂质挥发分解。u浸出浸出leaching使某些矿物组分选择性地溶于浸出液中，以分离使某些矿物组分选择性地溶于浸出液中，以分离有用组分与杂质。有用组分与杂质。三、化学选矿的一般过程三、化学选矿的一般过程u固液分离固液分离浸出前浓缩矿浆；浸出液和浸出渣的固液分离；浸出前浓缩矿浆；浸出液和浸出渣的固液分离；沉降倾析、多级逆流洗涤、浓缩、脱水过滤、凝沉降倾析、多级逆流洗涤、浓缩、脱水过滤、凝聚和絮凝、离心分离等方法。聚和絮凝、离心分离等方法。u浸出液净化与富集浸出液净化与富集化学沉淀、水解、金属置换、溶剂萃取、活性炭化学沉淀、水解、金属置换、溶剂萃取、活性炭吸附、电沉积、离子交换、膜分离技术等。吸附、电沉积、离子交换、膜分离技术等。u浸出渣和废液的处置浸出渣和废液的处置浸出废渣和废液的无害化处置与循环利用，保护浸出废渣和废液的无害化处置与循环利用，保护生态环境，进行清洁生产。生态环境，进行清洁生产。化化学学选选矿矿的的原原则则流流程程图图三、化学选矿的一般过程三、化学选矿的一般过程过程控制：过程控制：利用自动控制设备和仪表对化学选矿利用自动控制设备和仪表对化学选矿各个作业的主要工艺参数、条件进行自动检测、各个作业的主要工艺参数、条件进行自动检测、调节和监视的技术。包括过程的程序控制和工艺调节和监视的技术。包括过程的程序控制和工艺过程控制，保证技术经济运行的质量。过程控制，保证技术经济运行的质量。u程序控制程序控制-设备启动、停机和安全防护等的连锁控制。设备启动、停机和安全防护等的连锁控制。u焙烧过程控制焙烧过程控制-温度、炉气成分和炉内压力等的控制。温度、炉气成分和炉内压力等的控制。u浸出过程控制浸出过程控制-pH、Eh、温度、固液比等参数控制。、温度、固液比等参数控制。u浸出液处理过程控制浸出液处理过程控制-pH、溶液成分、置换金属量、溶液成分、置换金属量、电解电流密度等参数控制。电解电流密度等参数控制。