礦漿電解技術(shù)簡介

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1、礦漿電解技術(shù)簡介1、礦漿電解技術(shù)的概念2、礦漿電解技術(shù)的由來與歷史沿革3、礦漿電解技術(shù)的特點4、礦漿電解技術(shù)的應(yīng)用5、礦漿電解技術(shù)的發(fā)展方向一、礦漿電解技術(shù)的概念礦漿電解是一種新的濕法冶金工藝?；鸱ㄒ苯鹗且环N古老的生產(chǎn)金屬的方法，與它相比較，濕法冶金是一種更為年輕的科學(xué)，濕法冶金作為一項獨立的技術(shù)是在第二次世界大戰(zhàn)時期迅速發(fā)展起來的，在提取鈾等一些礦物質(zhì)的時候不能采用傳統(tǒng)的火法冶金，而只能用化學(xué)溶劑把它們分離出來，這是早期的濕法冶金?，F(xiàn)在的濕法冶金幾乎涵蓋了除鋼鐵以外的所有金屬的提煉。濕法冶金是將礦石經(jīng)選礦后的精礦或其它原料與水溶液或其他液體相

2、接觸，通過化學(xué)反應(yīng)，使原料中的有價金屬轉(zhuǎn)入液相，再對液相中所含的有用金屬進行分離富集，最后以金屬或其它化合物的形式加以回收的方法。濕法冶金在稀有金屬、貴金屬、鋅、鎳、鈷的提取中應(yīng)用的非常廣泛。在環(huán)境保護和資源的綜合利用程度方面也有一定的優(yōu)越性，特別是在人類長期大規(guī)模開采礦石之后，高品位單一金屬礦石是益枯竭，對于分離提取復(fù)雜礦、低品位礦中的金屬，濕法冶金有著廣闊的發(fā)展前景。礦石礦石石濕法冶金工藝的原則工藝流程圖礦漿電解工藝流程圖礦漿電解槽金屬預(yù)處理溶劑萃取、離子交換、膜分離等方法酸、堿、常壓、高壓浸出及生物氧化浸出化學(xué)除雜、還原、置換沉淀等方法選

3、礦、焙燒及各種活化處理金屬電沉積凈化固液分離浸出預(yù)處理礦漿電解就是將礦石浸出、部分浸出溶液凈化和電解沉積等過程結(jié)合在一個裝置中進行，充分利用電解沉積過程中陽極氧化反應(yīng)來浸出礦石中的有用元素，向電解槽中加入礦石，直接從電解槽中產(chǎn)出金屬。磨細的礦物經(jīng)漿化后，加入電解槽的陽極區(qū)，根據(jù)不同的礦物選擇合適的電解液，礦漿電解槽用滲透性隔膜將陽極區(qū)和陰極區(qū)隔開，在陽極區(qū)金屬礦物被氧化浸出，金屬離子透過隔膜進入陰極區(qū)，并在陰極上析出，電解過的礦漿經(jīng)液固分離后，電解液返回礦漿電解槽，渣則進一步回收處理。其原理圖如下所示：二、礦漿電解的由來及歷史沿革銅電解沉積槽電

4、壓組成項目反應(yīng)式電壓值/V備注陰板反應(yīng)Cu2++2e=Cu00.34陽極反應(yīng)不僅消耗了電解沉積過程中的大部分能耗，還產(chǎn)生了一些毫無用處的廢物。陽極反應(yīng)H2O=1/2O2+2H++2e1.23分解電壓合計0.89陽極超反應(yīng)0.60陰極超反應(yīng)0.05電解液電壓降0.50其他0.05總的槽電壓2.10濕法冶金流程總體上存在兩個非常不合理的現(xiàn)象：其一、硫化礦浸出是一個氧化反應(yīng)，通常需要添加氧化劑，而隨后的電解沉程過程中陽極反應(yīng)也是氧化反應(yīng)，其產(chǎn)物如（O2)是氧化劑卻白白放空或變成廢物。其二、硫化礦的浸出需要外加能量（如加壓浸出），而隨后的電解沉積過程中

5、的陽極反應(yīng)又存在大量的能源浪費。可否利用電解沉積過程中的陽極反應(yīng)來氧化浸出硫化礦，以新的陽極反應(yīng)來取代能耗高的水分解反應(yīng)，同時陰極直接電解沉和你金屬，這就是研究礦漿電解這種冶金方法的出發(fā)點。1969年布萊士獲得一項美國專利，他提出一種新的銅電解裝置，陰極是一個金屬制作的槽體，一種多孔的隔膜將電解槽分為陽極區(qū)和陰極區(qū)，礦石在陽極區(qū)被浸出，金屬在陰極析出，這已反映了礦漿電解的雛形?？唆斘髟?972-1975年間取得幾項美國專利，他著重研究了一些金屬礦化物包括了銅、鎳、鈷、鐵、鉬等在不同的氯化物體系中的電化學(xué)溶解，為礦漿電解提出打下了堅實的基礎(chǔ)。羅勒

6、多于1975年獲得美國專利，他在一個電解槽中用離子交換隔膜將陽極室與陰極室分開，磨細的硫化銅精礦與三氯化鐵和鹽酸加入陽極室，礦漿過濾從渣中回收硫，濾液含有氯化亞銅和三氯化鐵，通過電解槽的第一個陰極間隔回收銅，廢電解液在第二個陰極間隔回收金屬鐵，從本質(zhì)上講，這已經(jīng)是礦漿電解。澳大利亞英特克（Intec)冶金公司的阿維雷特于1974年在實驗中用礦漿電解法制取電池用MnO2,之后該公司于埃姆得克斯（Amdex)勘探公司聯(lián)合組建克斯特克（Dextex)冶金公司進行礦漿電解技術(shù)的研究，在隨后的研究工作中申請了輻射狀電解槽的專利，公布了Dextex煉銅法和

7、Dextex煉鉛法，進行了一系列的工業(yè)試驗，1992年放棄對礦漿電解的研究。北京礦冶研究總院的邱定潘等自1978年開始進行礦漿電解的研究。在長達20多年的時間里進行了黃銅礦、方鉛礦、氧化錳礦，多金屬硫化礦，鉍中礦等的礦漿電解試驗，并進行了一些應(yīng)用基礎(chǔ)的研究，為礦漿電解的工業(yè)化奠定了堅實的基礎(chǔ)。在國家“八五”科技攻關(guān)期間，工試驗場建立了1M3礦漿電解槽。在國家“九五”科技攻關(guān)期間，在湖南柿竹圓建成并投產(chǎn)了世界上第一個礦漿電解工業(yè)生產(chǎn)廠。三、礦漿電解技術(shù)的特點：?、流程短。由于在一個裝置中完成了礦石的浸出、部分溶液凈化和金屬電解沉積等過程，和傳統(tǒng)濕

8、法冶金相比，流程大大縮短，其結(jié)果是投資節(jié)省，操作簡化，人員減少和成本下降，并提高了金屬的回收率。?、能耗低。能耗下降的原因主要在于：充分利用了電解沉積