礦漿電解技術(shù)簡介

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(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。現(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，通過化學(xué)反應(yīng)，使原料中 的有價

2、金屬轉(zhuǎn)入液相，再對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、鉆的8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、 有著廣闊的發(fā)展前景。低品位礦中的金屬，濕法冶金r礦石B分浸出溶液凈化和預(yù)處理|進(jìn)行，玄分利用電！礦石礦選礦漿電解就是將礦石浸出處理部尿酸沉只等過程結(jié)合在一個裝置中庫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，固液直接從電解槽中產(chǎn)出金屬?；瘜W(xué)磨雜田還原礦物經(jīng)漿化后，加入

3、電解槽的陽極區(qū)，根 據(jù)不同的礦物選擇合適的電解液，礦漿分電解槽用滲透 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 電沉積 氧化浸出，金屬離子透過隔膜進(jìn)入陰極區(qū)，并在陰極 電解過的礦漿經(jīng)液固分離后，電解液返回礦溶劑萃取、離子交換、上析漿電解槽，渣則進(jìn)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壓組成項(xiàng)目濕法冶反工藝的原則工藝流電壓值N陰板反應(yīng)Cu2+2e=Cu°0.34L陽極反應(yīng)不僅金屬漿電解工藝流程圖陽極反應(yīng)H2O=1/2O2+2H+2e1.23消耗了電解沉分解電壓合計(jì)0.89積過程中的大陽極超反應(yīng)0.60部分能耗，還產(chǎn)陰極超反應(yīng)0.05生了一些毫無

4、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（。2）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的陽極反應(yīng)又存在大量的能 源浪費(fèi)?？煞窭秒娊獬练e過程中的陽極反應(yīng)來氧化浸出硫化，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(diǎn)。1969年布萊士獲得一項(xiàng)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，

5、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(xiàng)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。羅勒多于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(xì)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

6、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Mn O2,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 的研究工作中申請了輻射狀電解槽的專利，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(jìn)行漿電解的研究。在長達(dá)20多年的時間里進(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 漿電解的工業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)在國家“八五”科技攻關(guān)期間，工試驗(yàn)場建立了 1M3礦漿電

7、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(diǎn)：?、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 電解沉積的陽極反應(yīng)來浸出礦石，浸出反應(yīng)不需外加 能量，一般來說，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)作為電解沉積的陽極反應(yīng)時，槽電壓 下降，由于整體流程短，設(shè)備少，動力耗能也相應(yīng)下 降。?

8、、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順序的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)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)用鉛礦礦漿電解鈷錳礦礦漿電解解復(fù)雜多金屬硫、礦漿電解技術(shù)在各方向的應(yīng)用如下圖所示：銅礦礦漿電解、礦漿電解在秦嶺復(fù)雜鉍中礦 礦漿電 解試驗(yàn)結(jié)果如下

9、:礦漿電解法-1.98v,陰極電流汞效率為壤或廢渣600-630KWh.礦漿電解Pb的浸出率為98-99%，槽電壓為1.8476-85%，噸鉛直流1耗僅為 礦漿電解法制浸出渣經(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%，而取 MlnO2Ag的回收率為96.3%五、礦漿電解技術(shù)的發(fā)展方向料的研究和應(yīng)用、中低品位的多金屬復(fù)雜礦石礦漿解電解將得到進(jìn)一電鉛液固分離J 電 解液61JO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 的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。?、電流密度