湿法冶金的主要内容

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-14 阅读:636

湿法冶主要包括矿石原料的预处理,矿石提取,固-液分离,溶液的净化、富集与分离,从溶液中制取出金属或化合物,浸取渣及废液的处置等单元操作过程:

一、矿石原料的预处理

矿石原料的预处理包括矿石的破碎、筛分、磨矿、分级等,有些矿石还需进行选矿富集与分离预处理,而有些矿石则要进行焙烧预处理,才适宜于后续的湿法冶金提取。

二、矿石浸取

矿石浸取是将矿石原料中的一种或几种有用成分选择性地浸取溶解进入溶液,其方法有常压浸取和加压浸取两种方式,通常涉及到液-固或气-液-固多相反应过程。

三、固-液分离

固-液分离是将浸取液与浸取渣进行分离,包括多级逆流洗涤、浓缩、脱水、过滤或离心分离等作业。

四、溶液的净化,富集与分离

通常涉及到浸取溶液的净化除去杂质以及溶液中金属的富集与分离,传统的方法有化学沉淀、水解、置换等过程,新的分离技术有溶剂萃取、离子交换、膜分离技术等。

五、从溶液中制取出金属或化合物

从溶液中制破出金属或化合物常用的方法有电解法、化学置换法、加压氢还原法等,通常涉及到有关新相生成及长大的多相反应过程。

六、浸取渣及废液的处置

包括固体浸取渣的妥善处置与堆放,以及废液的无害化处理与排放等,都直接涉及到生态环境保护的问题。

除上述与矿产资源综合利用有关的湿法冶金过程外,湿法冶金技术还扩展到新材料制备等领域,例如新型复合粉末的制备以及开发绿色冶金过程等。

湿法冶金的学科基础主要是湿法冶金的物理化学和反应工程学两个方面。湿法冶金物理化学包括热力学、动力学、电化学、溶液化学、固体结构化学等内容,其中多相反应动力学的研究可认为是湿法冶金的核心问题。它涉及到与湿法冶金有关的液-固、液-液及气-液-固等多相反应速率。各种影响因素、控制步骤以及反应机理等,这些都直接关系到湿法冶金过程的强化与改进。湿法冶金反应工程学,则涉及到与湿法冶金过程有关的传热、传质及动量传递等问题,通过实验研究和计算机模拟与推导,建立起有关的数学模型,为湿法冶金新过程的工程开发与应用提供必要的科学依据。

湿法冶金属于应用工程学科,与其他学科交叉或相互渗透而获得新的发展。湿法冶金与地球科学、化学、物理学及工程学等学科关系密切,其关系如图1所示。

图1  湿法冶金与其他学科的关系

总的说来,湿法冶金的优势主要表现在以下几个方面:

(一)能直接处理低品位的物料,包括低品位的原生硫化矿或者氧化矿。也可以处理某些表外矿或过去废弃的尾矿以及进行一些低含量的二次再生金属资源的回收等。

(二)能处理成分复杂的物料。这主要基于一些湿法的溶液净化与分离新技术的发展和进—步完善。

(三)可提高资源的综合利用率。在提取主金属的同时,用湿法综合回收一些伴生的稀散金属或贵金属,有时经济效益甚至超过被提取的主金属。

(四)能减少火法冶金过程排放的含SO2烟气对环境的污染,比较容易实现清洁生产。

当然,湿法冶金也存在一些困难,如湿法冶金的工艺流程相对较长、单位生产能力相对较低、设备比较庞大、有时能耗相对较高以及有废液和废渣的处置问题等。这些也正是湿法冶金工作者需要重视和进一步改进的问题。例如,强化现有的湿法冶金过程、开发节能降耗的新技术与设备、有效地运用新分离方法与技术、研制高效的湿法冶金多相反应器、研究与开发无污染的湿法清洁生产工艺等,以促使湿法冶金过程不断完善与提高。

标签: 湿法
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