化学选矿

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　　所谓化学选矿是基于矿物和矿物组分的化学性质的差异，利用化学方法改变矿物组成，然后用其他的方法使目的组分富集的矿物加工工艺。

　　近代化学选矿的发展历史与金、银、铀、铜、铝等矿物原料的化学处理密切相关。

　　1887年用氰化物溶液直接从矿石中浸出提取金银,开始了在矿山生产成品金的历史。

　　奥地利人拜尔(K.J.Bayer)于1888年发明的拜尔法处理铝矿物原料生产氧化铝法用于工业生产。

　　40年代起，用酸浸法或碱浸法直接浸出铀矿石在工业上获得应用。

　　60年代末期，处理难选氧化铜矿的离析法也开始用于工业生产。

　　60年代以后，化学选矿除用于处理难选原矿外，还用于物理选矿产出的尾矿、中矿和混合精矿的处理以及粗精矿的除杂。

　　化学选矿包括化学浸出与化学分离两个主要过程。

　　化学浸出主要是依据物料在化学性质上的差异，利用酸、碱、盐等浸出剂选择性地溶解分离有用组分与废弃组分。

　　化学分离则主要是依据化学浸出液中的物料在化学性质上的差异，利用物质在两相之间的转移来实现物料分离的方法，如沉淀和共沉淀、溶剂萃取、离子交换、色谱法、电泳、膜分离、电化学分离、泡沫浮选、选择性溶解等等。

　　典型的化学分选过程一般包括六个主要作业:（1）准备作业。（2）焙烧作业。（3）浸出作业。（4）固液分离作业。（5）净化与富集作业。（6）制取化合物或金属作业。

　　［1］原料准备阶段

　　包括矿石或其他原料的破碎筛分、配料混匀、磨矿分级等作业。

　　目的：使物料破碎至一定粒度，使物料解理完全，为后续作业准备好合适的物料，以使物料分解更完全。有时还需要借助于物理选矿除去某些有害杂质和脉石，使目的矿物预先富集，为后续作业创造更有利的条件。

　　［2］焙烧

　　定义：在适当气氛中加热矿物原料至低于矿物组分熔点温度，使目的组分与炉气发生化学反应转变成适于后续处理作业所要求的形态的过程。

　　目的：使有用组分转变成容易浸出或容易用物理选矿方法分选的状态，使部分杂质得以分解挥发或转变为难浸的形态。焙烧产物：焙砂、粉尘、湿法收尘液或泥浆。焙烧可分为还原焙烧、氯化焙烧和氧化焙烧等。

　　［3］浸出

　　浸出根据原料性质和工艺要求，使有价组分或杂质组分选择性地溶于浸出溶剂中，从而达到分离的目的。

　　注：原料可以直接浸出，也可以焙烧后浸出。浸出后采用相应的办法从浸出液中或浸渣中回收有价组分。

　　［4］固液分离

　　固液分离采用沉降倾析、过滤和分级等方法处理浸出矿浆，以便获得供后续作业处理的澄清液或固体物料。

　　化学选矿常常需要固液分离作业，使悬浮物与溶液分离。

　　［5］浸出液的净化

　　为了获得高品位的化合物或金属产品，浸出液常常采用化学沉淀、离子交换、有机溶剂萃取、离子浮选、两液浮选、沉淀浮选等方法，除去有害杂质，获得最终产品。

　　［6］制取化学精矿一般可采用化学沉淀法、金属置换法、电积法和物理选矿法等。

　　化学选矿是基于矿物和矿物组分的化学性质的差异，利用化学方法改变矿物组成，然后用其他的方法使目的组分富集的矿物加工工艺。化学选矿处理的一般为有用组分含量低、杂质组分和有害组分含量高、组成复杂的难选矿物原料。冶金过程处理的原料为选矿产出的精矿，其有用组分含量高、杂质和有害组分含量较低，组成较简单。因此，选择具体工艺时，化学选矿常采用不同于冶金过程常用工艺的方法，处理价值较低的矿物原料才能获得一定的经济效益。化学选矿属于物理选矿和传统冶金之间的过渡性学科，是组成现代矿物工程学的主要部分之一，属于选矿的范畴。

　　1960年国际选矿会议将化学选矿与破碎、筛分、重选、电选、磁选、浮选等并列；法国于1977年将化学选矿定名为湿法化学选矿；化学选矿过程通常涉及矿物的化学热处理、水溶液化学处理和电化学处理等各种作业。其原则流程一般包括原料准备、矿物原料焙烧、矿物浸出、固液分离、浸出液处理等5个主要作业。但一个具体的化学选矿过程并不一定包括上述全部作业，如有时采用炭浆法、炭浸法、树脂矿浆法、矿浆直接电积法或物理选矿法从浸出矿浆中提取有用组分，将浸出、净化和制取化学精矿等作业结合在一起进行。原料准备包括原料的破碎、筛分、磨矿、分级、配料混匀等作业。目的是将原料破碎至一定粒度，为后续作业准备细度、浓度合适的矿浆或混合料，以使物料分解更完全。

　　有时需预先用物理选矿法除去某些有害杂质，预先富集有用矿物，使矿物原料与化学药剂配料、混匀，为后续作业创造较有利的条件。焙烧使有用矿物转变为易浸出或易于物理分选的形态，使部分杂质分解挥发或转变为难浸的形态，且可改变原料的结构构造，为其进入后续作业作好准备。浸出根据原料性质和工艺要求，使有用组分或杂质组分选择性地溶于浸出溶剂中，使有用组分与杂质组分分离或使有用组分相互分离。可直接浸出矿物原料，也可浸出焙烧后的焙砂、烟尘等物料。通常只浸出含量少的组分，再用相应方法从浸出液和浸出渣中回收有用组分。难选矿物原料行化学精矿化学选矿的原则流程图固液分离采用沉降倾析、过滤和分级的方法处理浸出矿浆，以获得供后续作业处理的澄清溶液或含少量细矿粒的稀矿浆。此外，固液分离的方法还常用于化学选矿的其他作业，使沉淀悬浮物与溶液分离。浸出液处理包括浸出液净化和制取化学精矿两部分。采用相应方法使有用组分与杂质组分相互分离，净化富集相应的有用组分，得到有用组分含量较高的净化液。随之从净化液制取化学精矿。一般采用化学沉淀法、还原沉淀法、电积法和物理选矿法等从浸出液或净化液中沉淀析出化学精矿。