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湿法冶金的研究进展

时间:2018-03-04 15:05:11    来源:互联网整理    作者:匿名  浏览次数:
[导语]   摘 要:本研究通过对湿法冶金相关发展和相关流程进行描述,选定了一些相关的新技术进行介绍,从而对湿法冶金的研究进展进行综合的叙述表达,体现了湿法冶金工艺的重要性和可持续性,

摘 要:本研究通过对湿法冶金相关发展和相关流程进行描述,选定了一些相关的新技术进行介绍,从而对湿法冶金的研究进展进行综合的叙述表达,体现了湿法冶金工艺的重要性和可持续性,对湿法冶金技术提出了新的发展措施。

关键词:湿法冶金 新技术 综合叙述

中图分类号:TF811 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)10(b)-0100-02

湿法冶金的发展历程悠久,在冶金工业中有着重要的价值体现,而且潜力巨大,在近些年出现了一些新的湿法冶金技术。

1 湿法冶金的发展历程和价值介绍

1.1 湿法冶金的发展历程和相关介绍

冶金技术古来有之,古人们很早就发现利用铜盐溶液里的铜能被铁置换这一原理,发明了水法炼铜,它成为湿法冶金术的先驱,在古代很多的书籍上也都或多或少的有相关冶金技术的记载。湿法冶金刚出现的时候并没有受到太大的重视,只是作为火法冶金的一个辅助手段而存在。直到第二次世界大战的左右,它的价值逐渐凸显出来,于是才有了现代湿法冶金技术的高速发展,成为冶金学科下的重要二级学科。湿法冶金虽然是单独的一门学科,却也与其他的学科有着千丝万缕的联系,整个湿法冶金的过程都要应用到化学,矿物学,工程学等等其他学科的知识技术。现代湿法冶金是化学工程与冶金结合的一个典型例子,包含了现代化学工程的技术原理,这个原理用于强化已有的提取冶金过程和开发新的湿法分离方法与技术,正是由于不同学科间的知识融会贯通,才使得湿法冶金技术得以迅速发展。湿法冶金就是金属矿物原料在酸性介质或碱性介质的水溶液进行化学处理或使用有机溶剂萃取提取金属组分,再使用水溶液电解等不同方法去除杂质得到纯金属的过程。它主要包括浸出,净化,制备金属等过程。浸出是指将需要的金属变成离子形态进入溶液,而将其他杂质归为残渣的过程,浸出后就会得到含所需金属离子的溶液和浸出渣,分离后还可以回收残渣中的冶金溶剂和金属离子。净化过程就是除去溶液中一些可溶性的杂质,包括不是人们需要的金属和非金属杂质。制备金属过程就是运用电解、置换、还原等不同方法将所需要的金属从离子状态变为实体状态的过程。

1.2 湿法冶金法的价值体现

相对于火法冶金而言,湿法冶金有着更多的优点,它对于原料的要求不高,不像火法冶金一样要求较高的矿物原料。它可以应用于处理低品位矿物物料,包括处于低品位的原生硫化物矿料、氧化物矿料、表外矿料以及一些应用价值不大的尾矿料。伴随着技术的发展,以前因为复杂不能开采的矿石,包括一些低品位复杂矿石及大洋锰结核,现在可以用湿法冶金实现复杂矿石的提取和对二次资源的综合利用,可以在浸出阶段对一些低品位二次资源的有价金属进行回收,能够有效回收其中的各种有价金属。在提取精料矿物中的主要金属的时候,可以做到回收一些共存状态的稀贵金属包括金,铂金等及稀散金属,提高了矿石资源的产出比,这也是湿法冶金的一大优点。实际上,湿法冶金法得到发展的原因也是因为近代以来低品位矿石的大量开采以及自身不断吸收融合了其他一些学科的理论与新技术,相关学科如绿色化学的提出也促进了它的发展。可持续发展理论的出现也推动了湿法冶金的发展,湿法冶金所提供劳动条件较好,在实际生产过程中原料中的大多数有毒有害物质大都以沉淀的形式留在了残渣中,容易处理的残渣使得湿法冶金清洁生产的可能性极高,自然的成为了人们所希望的冶金发展方向。湿法冶金所要求的成本条件也比较低,这也是它成为目前很多矿物的冶炼方法的原因,目前湿法冶金在锌、铝、铜、铀等工业生产中占有重要地位,世界上全部的氧化铝、氧化铀以及大部分的锌和部分的铜都是采用湿法冶金生产的。湿法冶金综合利用能力强,能生产多种多样的产品,且生产过程易于实现自动化和连续化,诸多的优点使得湿法冶金有着巨大的价值潜力。

2 一些新的生产技术和进一步的发展措施

2.1 新的湿法冶金技术

时代在进步,一些新的技术也在不断涌现。高压浸出法是因为某些矿物所需的浸出过程需要在溶液沸点温度以上进行。由于浸出速率会伴随着温度升高而明显提高,对于有某些气体参加的浸出过程,增加气体反应剂的压力就能加快浸出过程的进行,像这样处于高压下的浸出方法就称为高压浸出。高压浸出法是因为反应所需的特殊反应釜能够得到制造而得以发展的。流态化浸出采取塔形结构,矿石从入料口进入塔内,塔内喷嘴提供的浸出剂线速度超过临界速度,因而固体物料发生流态化,形成流态化床。在良好的传质传热条件下,反应迅速发生,所以流态化浸出法比一般的机械搅拌生产更为高效。管道浸出是采取混合矿浆流过反应管道的方式,矿浆一边加热流动,一边发生反应。在高温条件下,它能极大的缩短浸出反应所需的时间,提高浸出效率。活化浸出是使矿石在初步阶段有着较高的能位,化学活性增加,因此提高了浸出效率和浸出速度,现阶段不仅应用于浸出过程还可以应用于合金化过程,非晶态材料的制备过程等。细菌浸出又称作微生物冶金,它主要利用细菌自身直接产生的氧化还原作用,氧化还原矿物中某些组分,进而以溶液或固体形式与原物质分离,或者间接的依靠细菌的代谢产物例如一些有机酸、无机酸和三价铁离子,这些物质与矿物发生反應,使有用组分进入溶液,达到分离效果。现阶段的细菌浸出发展前景良好,生物技术的不断进步提供了多种多样的细菌,在目前的浸出方法里,细菌浸出不仅造成污染极小,符合环保理念,还可以从一些较难提取的矿石中提取贵重金属。原地浸出是采取矿物原地直接建设工厂,在矿物不开采的情况下使用浸出液将矿物中所需金属变成溶液流出,然后提取。这一方法所需要的成本很低,易于实现自动化,保障人员安全性。一些矿石埋藏过深,开采成本过高就可以用此法有效解决,而且不必开采矿石也就意味着不必对当地的环境造成更大的破坏,有利于实现清洁生产。缺点在于这样的方法只能用于一定地质条件的矿物所在地,而且这种方法可能会对地下水产生污染,需要进一步的考察研究。除了这些不同的浸出技术,一些新的萃取技术也得到了发展,萃取技术的实质都是应用溶质即在不同的溶剂中溶解度不同,从而达到杂质和所需金属分离的效果。以上就是目前一些发展前景较为良好的湿法冶金技术。

2.2 湿法冶金的发展展望

冶金工业可以说是一个国家的工业基础,湿法冶金作为其中重要的组成部分自然有必要得到重视和发展。在环保观念深入人心的今天,湿法冶金作为最有可能实现清洁生产的冶金方法,应当将环保理念应用到实际生产中。应当大力的完善现存的工艺手法,发展新的技术,提高金属的回收率和矿物资源的综合效率。开展相关自动化计算机系统的研究,加大相关设备的研究工作,推动湿法冶金朝自动化,高效化方向发展。开发新的新型材料,推动其他科技的发展,因为湿法冶金是学科相互交流影响的,其他科技的发展,在客观上能为湿法冶金新技术的发展提供可能,在主观上也应该加强本学科的基础理论研究,使现存理论得到深化,同时用科学的世界观、以创新思想作为旗帜,开辟湿法冶金更为高层次的新理论,加快湿法冶金技术向前发展。

3 结语

碍于篇幅有限,更多相关的新型研究并没有描述。湿法冶金是前景良好的工业技术,在21世纪的今天,需要每个相关从业人员一起努力,推动湿法冶金的进一步发展,进而推动国家经济的进步。

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