摘 要:本研究通過對
濕法冶金相關(guān)發(fā)展和相關(guān)流程進(jìn)行描述,選定了一些相關(guān)的新技術(shù)進(jìn)行介紹,從而對濕法冶金的研究進(jìn)展進(jìn)行綜合的敘述表達(dá),體現(xiàn)了濕法冶金工藝的重要性和可持續(xù)性,對濕法冶金技術(shù)提出了新的發(fā)展措施。
關(guān)鍵詞:濕法冶金 新技術(shù) 綜合敘述
中圖分類號:TF811 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)10(b)-0100-02
濕法冶金的發(fā)展歷程悠久,在冶金工業(yè)中有著重要的價(jià)值體現(xiàn),而且潛力巨大,在近些年出現(xiàn)了一些新的濕法冶金技術(shù)。
1 濕法冶金的發(fā)展歷程和價(jià)值介紹
1.1 濕法冶金的發(fā)展歷程和相關(guān)介紹
冶金技術(shù)古來有之,古人們很早就發(fā)現(xiàn)利用銅鹽溶液里的銅能被鐵置換這一原理,發(fā)明了水法煉銅,它成為濕法冶金術(shù)的先驅(qū),在古代很多的書籍上也都或多或少的有相關(guān)冶金技術(shù)的記載。濕法冶金剛出現(xiàn)的時(shí)候并沒有受到太大的重視,只是作為火法冶金的一個(gè)輔助手段而存在。直到第二次世界大戰(zhàn)的左右,它的價(jià)值逐漸凸顯出來,于是才有了現(xiàn)代濕法冶金技術(shù)的高速發(fā)展,成為冶金學(xué)科下的重要二級學(xué)科。濕法冶金雖然是單獨(dú)的一門學(xué)科,卻也與其他的學(xué)科有著千絲萬縷的聯(lián)系,整個(gè)濕法冶金的過程都要應(yīng)用到化學(xué),礦物學(xué),工程學(xué)等等其他學(xué)科的知識技術(shù)。現(xiàn)代濕法冶金是化學(xué)工程與冶金結(jié)合的一個(gè)典型例子,包含了現(xiàn)代化學(xué)工程的技術(shù)原理,這個(gè)原理用于強(qiáng)化已有的提取冶金過程和開發(fā)新的濕法分離方法與技術(shù),正是由于不同學(xué)科間的知識融會貫通,才使得濕法冶金技術(shù)得以迅速發(fā)展。濕法冶金就是金屬礦物原料在酸性介質(zhì)或堿性介質(zhì)的水溶液進(jìn)行化學(xué)處理或使用有機(jī)溶劑萃取提取金屬組分,再使用水溶液電解等不同方法去除雜質(zhì)得到純金屬的過程。它主要包括浸出,凈化,制備金屬等過程。浸出是指將需要的金屬變成離子形態(tài)進(jìn)入溶液,而將其他雜質(zhì)歸為殘?jiān)倪^程,浸出后就會得到含所需金屬離子的溶液和浸出渣,分離后還可以回收殘?jiān)械囊苯鹑軇┖徒饘匐x子。凈化過程就是除去溶液中一些可溶性的雜質(zhì),包括不是人們需要的金屬和非金屬雜質(zhì)。制備金屬過程就是運(yùn)用電解、置換、還原等不同方法將所需要的金屬從離子狀態(tài)變?yōu)閷?shí)體狀態(tài)的過程。
1.2 濕法冶金法的價(jià)值體現(xiàn)
相對于火法冶金而言,濕法冶金有著更多的優(yōu)點(diǎn),它對于原料的要求不高,不像火法冶金一樣要求較高的礦物原料。它可以應(yīng)用于處理
低品位礦物物料,包括處于低品位的原生硫化物礦料、氧化物礦料、表外礦料以及一些應(yīng)用價(jià)值不大的
尾礦料。伴隨著技術(shù)的發(fā)展,以前因?yàn)閺?fù)雜不能開采的礦石,包括一些低品位復(fù)雜礦石及大洋錳結(jié)核,現(xiàn)在可以用濕法冶金實(shí)現(xiàn)復(fù)雜礦石的提取和對二次資源的綜合利用,可以在浸出階段對一些低品位二次資源的有價(jià)金屬進(jìn)行回收,能夠有效回收其中的各種有價(jià)金屬。在提取精料礦物中的主要金屬的時(shí)候,可以做到回收一些共存狀態(tài)的
稀貴金屬包括金,鉑金等及稀散金屬,提高了礦石資源的產(chǎn)出比,這也是濕法冶金的一大優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際上,濕法冶金法得到發(fā)展的原因也是因?yàn)榻詠淼推肺坏V石的大量開采以及自身不斷吸收融合了其他一些學(xué)科的理論與新技術(shù),相關(guān)學(xué)科如綠色化學(xué)的提出也促進(jìn)了它的發(fā)展??沙掷m(xù)發(fā)展理論的出現(xiàn)也推動了濕法冶金的發(fā)展,濕法冶金所提供勞動條件較好,在實(shí)際生產(chǎn)過程中原料中的大多數(shù)有毒有害物質(zhì)大都以沉淀的形式留在了殘?jiān)?,容易處理的殘?jiān)沟脻穹ㄒ苯鹎鍧嵣a(chǎn)的可能性極高,自然的成為了人們所希望的冶金發(fā)展方向。濕法冶金所要求的成本條件也比較低,這也是它成為目前很多礦物的冶煉方法的原因,目前濕法冶金在鋅、鋁、銅、鈾等工業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位,世界上全部的
氧化鋁、氧化鈾以及大部分的鋅和部分的銅都是采用濕法冶金生產(chǎn)的。濕法冶金綜合利用能力強(qiáng),能生產(chǎn)多種多樣的產(chǎn)品,且生產(chǎn)過程易于實(shí)現(xiàn)自動化和連續(xù)化,諸多的優(yōu)點(diǎn)使得濕法冶金有著巨大的價(jià)值潛力。
2 一些新的生產(chǎn)技術(shù)和進(jìn)一步的發(fā)展措施
2.1 新的濕法冶金技術(shù)
時(shí)代在進(jìn)步,一些新的技術(shù)也在不斷涌現(xiàn)。高壓浸出法是因?yàn)槟承┑V物所需的浸出過程需要在溶液沸點(diǎn)溫度以上進(jìn)行。由于浸出速率會伴隨著溫度升高而明顯提高,對于有某些氣體參加的浸出過程,增加氣體反應(yīng)劑的壓力就能加快浸出過程的進(jìn)行,像這樣處于高壓下的浸出方法就稱為高壓浸出。高壓浸出法是因?yàn)榉磻?yīng)所需的特殊反應(yīng)釜能夠得到制造而得以發(fā)展的。流態(tài)化浸出采取塔形結(jié)構(gòu),礦石從入料口進(jìn)入塔內(nèi),塔內(nèi)噴嘴提供的浸出劑線速度超過臨界速度,因而固體物料發(fā)生流態(tài)化,形成流態(tài)化床。在良好的傳質(zhì)傳熱條件下,反應(yīng)迅速發(fā)生,所以流態(tài)化浸出法比一般的機(jī)械攪拌生產(chǎn)更為高效。管道浸出是采取混合礦漿流過反應(yīng)管道的方式,礦漿一邊加熱流動,一邊發(fā)生反應(yīng)。在高溫條件下,它能極大的縮短浸出反應(yīng)所需的時(shí)間,提高浸出效率?;罨鍪鞘沟V石在初步階段有著較高的能位,化學(xué)活性增加,因此提高了浸出效率和浸出速度,現(xiàn)階段不僅應(yīng)用于浸出過程還可以應(yīng)用于合金化過程,非晶態(tài)材料的制備過程等。細(xì)菌浸出又稱作微生物冶金,它主要利用細(xì)菌自身直接產(chǎn)生的氧化還原作用,氧化還原礦物中某些組分,進(jìn)而以溶液或固體形式與原物質(zhì)分離,或者間接的依靠細(xì)菌的代謝產(chǎn)物例如一些有機(jī)酸、無機(jī)酸和三價(jià)鐵離子,這些物質(zhì)與礦物發(fā)生反應(yīng),使有用組分進(jìn)入溶液,達(dá)到分離效果?,F(xiàn)階段的細(xì)菌浸出發(fā)展前景良好,生物技術(shù)的不斷進(jìn)步提供了多種多樣的細(xì)菌,在目前的浸出方法里,細(xì)菌浸出不僅造成污染極小,符合環(huán)保理念,還可以從一些較難提取的礦石中提取貴重金屬。原地浸出是采取礦物原地直接建設(shè)工廠,在礦物不開采的情況下使用浸出液將礦物中所需金屬變成溶液流出,然后提取。這一方法所需要的成本很低,易于實(shí)現(xiàn)自動化,保障人員安全性。一些礦石埋藏過深,開采成本過高就可以用此法有效解決,而且不必開
采礦石也就意味著不必對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成更大的破壞,有利于實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。缺點(diǎn)在于這樣的方法只能用于一定地質(zhì)條件的礦物所在地,而且這種方法可能會對地下水產(chǎn)生污染,需要進(jìn)一步的考察研究。除了這些不同的浸出技術(shù),一些新的萃取技術(shù)也得到了發(fā)展,萃取技術(shù)的實(shí)質(zhì)都是應(yīng)用溶質(zhì)即在不同的溶劑中溶解度不同,從而達(dá)到雜質(zhì)和所需金屬分離的效果。以上就是目前一些發(fā)展前景較為良好的濕法冶金技術(shù)。
2.2 濕法冶金的發(fā)展展望
冶金工業(yè)可以說是一個(gè)國家的工業(yè)基礎(chǔ),濕法冶金作為其中重要的組成部分自然有必要得到重視和發(fā)展。在環(huán)保觀念深入人心的今天,濕法冶金作為最有可能實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的冶金方法,應(yīng)當(dāng)將環(huán)保理念應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。應(yīng)當(dāng)大力的完善現(xiàn)存的工藝手法,發(fā)展新的技術(shù),提高金屬的回收率和礦物資源的綜合效率。開展相關(guān)自動化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的研究,加大相關(guān)設(shè)備的研究工作,推動濕法冶金朝自動化,高效化方向發(fā)展。開發(fā)新的新型材料,推動其他科技的發(fā)展,因?yàn)闈穹ㄒ苯鹗菍W(xué)科相互交流影響的,其他科技的發(fā)展,在客觀上能為濕法冶金新技術(shù)的發(fā)展提供可能,在主觀上也應(yīng)該加強(qiáng)本學(xué)科的基礎(chǔ)理論研究,使現(xiàn)存理論得到深化,同時(shí)用科學(xué)的世界觀、以創(chuàng)新思想作為旗幟,開辟濕法冶金更為高層次的新理論,加快濕法冶金技術(shù)向前發(fā)展。
3 結(jié)語
礙于篇幅有限,更多相關(guān)的新型研究并沒有描述。濕法冶金是前景良好的工業(yè)技術(shù),在21世紀(jì)的今天,需要每個(gè)相關(guān)從業(yè)人員一起努力,推動濕法冶金的進(jìn)一步發(fā)展,進(jìn)而推動國家經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
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聲明:
“濕法冶金的研究進(jìn)展” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)