礦漿電解技術(shù)簡(jiǎn)介1、礦漿電解技術(shù)的概念2、礦漿電解技術(shù)的由來(lái)與歷史沿革3、礦漿電解技術(shù)的特點(diǎn)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(xiàng)獨(dú)立的技術(shù)是在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期迅速發(fā)展起來(lái)的，在提取鈾等一些礦物質(zhì)的時(shí)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(lái)，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接觸，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，使原料中的有價(jià)金屬轉(zhuǎn)入液相，再對(duì)液相中所含的有用金屬進(jìn)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1提取中應(yīng)用的非常廣泛。在環(huán)境保護(hù)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(lèi)長(zhǎng)期大規(guī)模開(kāi)采礦石之后，高品位單一金屬礦石是益枯竭，對(duì)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 石選礦、焙燒及各種活化處理 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(guò)程結(jié)合在一個(gè)裝置中進(jìn)行，充分利用電酸、堿、常壓、高壓浸出浸出及生物氧化浸出解沉積過(guò)程中陽(yáng)極氧化反應(yīng)來(lái)浸出礦石中的有用元素，向電解槽中加入礦石，固液直分接離從電解槽中產(chǎn)出金屬。磨細(xì)的礦物經(jīng)漿化后，加入電解槽的陽(yáng)極區(qū)，根化學(xué)除雜、還原、置換沉化溶劑萃取、離子交換、凈據(jù)不淀等同方法的礦物選擇合適的電解液，礦漿膜分電離解等方槽法用滲透性隔膜將陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)隔開(kāi)，在陽(yáng)極區(qū)金屬礦物被電沉積

預(yù) 處 理礦漿電解槽氧化浸出，金屬離子透過(guò)隔膜進(jìn)入陰極區(qū)，并在陰極上析出，電解過(guò)的礦漿經(jīng)液固分離后，電解液返回礦漿電解槽，渣則進(jìn)一步回收處理。其原理圖如下所示：金屬二、礦漿電解的由來(lái)及歷史沿革金屬銅電解沉積槽電壓組成項(xiàng)目 反應(yīng)式 電壓值 備注濕法冶金工藝的原則工藝流 礦漿電解工藝流程圖/V陰板反應(yīng) Cu2++2e=Cu0 0.34 陽(yáng)極反應(yīng)不僅2陽(yáng)極反應(yīng)H2O=1/2O2+2H++2e1.23消耗了電解沉分解電壓合計(jì)0.89積過(guò)程中的大陽(yáng)極超反應(yīng)0.60部分能耗，還產(chǎn)陰極超反應(yīng)0.05生了一些毫無(wú)電解液電壓降0.50用處的廢物。其他0.05總的槽電壓2.10濕法冶金流程總體上存在兩個(gè)非常不合理的現(xiàn)象：其一、硫化礦浸出是一個(gè)氧化反應(yīng)，通常需要添加氧化劑，而隨后的電解沉程過(guò)程中陽(yáng)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(guò)程中的陽(yáng)極反應(yīng)又存在大量的能源浪費(fèi)?？煞窭秒娊獬练e過(guò)程中的陽(yáng)極反應(yīng)來(lái)氧化浸出硫化礦，以新的陽(yáng)極反應(yīng)來(lái)取代能耗高的水分解反應(yīng)，同時(shí)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(diǎn)。1969年布萊士獲得一項(xiàng)美國(guó)專(zhuān)利，他提出一種新的銅電解裝置，陰極是一個(gè)金屬制作的槽體，一種多孔的隔膜將電解槽分為陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)，礦石在陽(yáng)極區(qū)被浸出，金屬在陰極析出，這已反映了礦漿電解的3雛形?？唆斘髟?972-1975年間取得幾項(xiàng)美國(guó)專(zhuān)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。羅勒多于1975年獲得美國(guó)專(zhuān)利，他在一個(gè)電解槽中用離子交換隔膜將陽(yáng)極室與陰極室分開(kāi)，磨細(xì)的硫化銅精礦與三氯化鐵和鹽酸加入陽(yáng)極室，礦漿過(guò)濾從渣中回收硫，濾液含有氯化亞銅和三氯化鐵，通過(guò)電解槽的第一個(gè)陰極間隔回收銅，廢電解液在第二個(gè)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(shí)驗(yàn)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(jìn)行礦漿電解技術(shù)的研究，在隨后的研究工作中申請(qǐng)了輻射狀電解槽的專(zhuān)利，公布了Dextex煉銅法和Dextex煉鉛法，進(jìn)行了一系列的工業(yè)試驗(yàn)，1992年放棄對(duì)礦漿電解的研究。北京礦冶研究總院的邱定潘等自 1978年開(kāi)始進(jìn)行礦漿電解的研究。在長(zhǎng)達(dá)20多年的時(shí)間里進(jìn)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(yàn)，并進(jìn)行了一些應(yīng)用基礎(chǔ)的研究，為礦4漿電解的工業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在國(guó)家“八五”科技攻關(guān)期間，工試驗(yàn)場(chǎng)建立了1M3礦漿電解槽。在國(guó)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(gè)礦漿電解工業(yè)生產(chǎn)廠。三、礦漿電解技術(shù)的特點(diǎn)：、流程短。由于在一個(gè)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(guò)程，和傳統(tǒng)濕法冶金相比，流程大大縮短，其結(jié)果是投資節(jié)省，操作簡(jiǎn)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的陽(yáng)極反應(yīng)來(lái)浸出礦石，浸出反應(yīng)不需外加能量，一般來(lái)說(shuō)，硫化物的浸出反應(yīng)其標(biāo)準(zhǔn)電位比水分解反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電位低，因此，當(dāng)用硫化物浸出反應(yīng)代替水分解反應(yīng)作為電解沉積的陽(yáng)極反應(yīng)時(shí)，槽電壓下降，由于整體流程短，設(shè)備少，動(dòng)力耗能也相應(yīng)下降。、金屬分離效率高。與一般冶金方法相比，礦漿電解具有較高的金屬分離效率，在礦漿電解的陽(yáng)極區(qū)，有可能利用硫化礦的電氧化順序?qū)崿F(xiàn)金屬的選擇性浸出，在陰極區(qū)，又有可能利用析出標(biāo)準(zhǔn)電位的不同實(shí)現(xiàn)金屬分離，也有可能利用這兩個(gè)順序的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)5一些金屬的分離。這就是為什么礦漿電解有可能處理一些復(fù)雜多金屬礦的原因。、生態(tài)環(huán)境好。在礦漿電解過(guò)程中一般金屬硫化物氧化浸出后生成元素硫，和一般冶金方法生成硫酸相比，元素硫有利于環(huán)保和運(yùn)輸貯存。四、礦漿電解技術(shù)的應(yīng)用①、礦漿電解技術(shù)在各方向的應(yīng)用如下圖所示：鉛礦礦漿鈷錳礦電解礦漿鉍中礦電解礦漿電解解復(fù)雜多銅礦礦漿電解應(yīng)金屬硫化礦礦②、礦漿電解在秦嶺復(fù)雜用Pb-Cu-Au-Ag礦的應(yīng)用漿電解試驗(yàn)結(jié)果如下：礦漿電解Pb的浸出率為98-99%，槽電壓為1.84礦漿電解法大洋多金屬結(jié)-1.98v,陰極電流效率為處理含汞土核礦礦漿電解壤或廢渣礦漿電600-630KWh.解法制取MnO2浸出渣經(jīng)除 Cu、Zn后采用氰化浸出，也獲得了秦嶺Pb-Cu-Au-Ag金精礦很高的Au回收率，全流程Au總回收率為99.3%，而Ag的回收率為96.3% 細(xì) 磨五、礦漿電解技術(shù)的發(fā)展方向、中低品位的多金屬?gòu)?fù)礦雜礦漿石電礦漿解電解將得到進(jìn)一步的研究和應(yīng)用。電 鉛 液 固 分 離 電 解 液6氯焙 燒 SO2氣體 制 酸、難選冶金礦石的礦漿電解預(yù)處理將得到進(jìn)一步的研究和應(yīng)用。、礦漿電解在環(huán)保方面的應(yīng)用研究也將成為未來(lái)礦漿電解研制的熱點(diǎn)。、提高礦漿電解的電流效率，降低礦漿電解的能耗以增加礦漿電解的經(jīng)濟(jì)效益將成為礦漿電解技術(shù)研究