第2章_浸出.ppt

1.4各种不同类型的矿物原料及冶金中间产品可供选择的浸出方法简介 （1）有色金属硫化物 氧化浸出；细菌浸出；电化浸出；氯化浸出。 （2）有色金属氧化物 酸浸；碱浸。 （3）有色金属呈含氧阴离子形态 碱浸；预先酸分解，再碱浸。 （4）有色金属呈阳离子形态 预先使碱分解，再酸浸；酸浸。 （5）呈金属形态存在 在有氧及配合物存在下浸出。 （6）呈离子吸附形态 电解质溶液解吸。 第二节 浸出过程的热力学基础 （2）平衡常数测定 有色冶金中常见的某些电极反应的标准电极电势可见课本表2-9 2.2.3.1 金属-水系的Φ-pH图 金属及其氧化物的浸出条件可以用金属-水系的Φ-pH图进行分析。 典型的金属-水系的Φ-pH图，以Zn-H2O系, Cu-H2O系, Au-H2O系为代表，如图2-3~2-5所示。 现将图中各平衡线的意义简单介绍如下： 在金属-水系中可能存在的反应可用下面总反应式概括： 它分为三种情况： 2.2.3.2 复杂体系的电势-pH图 2.2.5 选择性浸出 定义：浸出过程中往往控制适当条件使主金属与伴生元素分别进入溶液相或者渣相，从而达到初步分离的目的，称之为选择性浸出 常见的选择性浸出情况 （1）当原料中待分离的两元素均以同一形态独立存在时； （2）当原料中M与M’形成复杂化合物时； 选择适当的pH值分步浸出。 除浸出热力学外，在实际浸出过程中，我们也应该提供良好的浸出动力学条件。 第三节 浸出过程的动力学基础 3.1 浸出过程的历程及其速度的一般方程 2.3.2 化学反应控制 浸出过程控制步骤的判别：1.改变温度法 测出不同温度下的反应速率平衡常数，根据阿累尼乌斯公式求出表观活化能。扩散控制的表观活化能为4-12kJ/mol，化学反应控制的表观活化能为大于41.8kJ/mol。2.改变搅拌强度法 搅拌只对外扩散的浸出速率有影响。3.尝试法 将实验数据如时间和浸出率代入到相应的动力学方程式中，符合哪个控制方程式即为哪个控制。 2.3.9.1 矿物原料的机械活化 机械活化的影响因素 磨机类型 活化温度 活化时间 活化介质 矿石类型 2.3.9.2 超声波活化 广泛用于清洗和破碎。水相每个质点发生强烈振荡，导致空腔的反复形成与破裂，破裂瞬间局部温度高达1000℃，压力升高许多。 第四节 浸出过程的工程技术 2.4.1浸出的方法及设备 2.4.2 浸出工艺 间歇浸出 连续并流浸出 连续逆流浸出 错流浸出 1.间歇浸出 间歇浸出是将浸出剂、水和精矿加到带有搅拌装置的反应器中，在制定的温度和浸出剂浓度下接触一定时间，若搅拌非常均匀时，反应器中各部分的组成、温度和压力及反应速度等大致相同。但随着反应的进行，反应物的组成不断改变，反应速度也不断改变，到反应告一段落时，物料即从反应器中全部卸出，再重新加料，重复上述操作。 3．Na2S 是砷、锑、锡、汞硫化矿的良好浸出剂。硫化锑在氢氧化钠和硫化钠的混合液中，浸出率达99%以上。因为Na2S可以与As2S3、Sb2S3、HgS、SnS作用，生成一系列稳定的金属硫离子络合物： Sb2S3＋3S2-==2SbS33- Sb2S3＋S2- ==2SbS2- As2S3＋S2- ==2AsS2- As2S3＋3S2- ==2AsS33- HgS＋S2- ==HgS22- SnS2＋S2- ==SnS32- 为防止Na2S水解，通常在浸出液中添加NaOH： Na2S＋H2O==NaHS＋NaOH NaHS＋H2O==H2S＋NaOH 4．氰化钠 氰化浸出是提取金、银最古老的方法，金、银等电极电位高的金属与CN- 生成络合物，降低了金、银的氧化—还原电位从而使金、银较易转入到溶液中。 2Au+4NaCN+O2+2H2O=2NaAu(CN)2+2NaOH+H2O2 2.5.2 酸性浸出 最常用的浸出剂有硫酸、盐酸、硝酸，有时也用氢氟酸、亚硫酸、王水等。 1．硫酸 硫酸是弱氧化酸， 伏。 由于它沸点高(330℃)，在常压下可以采用较高的浸出温度，所以能强化浸出过程。设备防腐也较易解决，是处理氧化矿的主要溶剂。也能溶解碳酸盐、磷酸盐和硫化物等，是浸出过程应用最广的溶剂之一。 MeO＋H2SO4==MeSO4＋H2O MeS＋H2SO4＋1/2O2==MeSO4＋H2O＋S0 2．硝酸 硝酸本身是强氧化剂，