湿法冶金-浸出技术 浸出过程的化学反应 浸出过程的化学反应.ppt

1.金属矿物浸出过程基础知识 1.2 浸出过程的化学反应 1.2.1简单溶解 简单溶解：原料中某些本来就易溶于水的化合物，在浸出时简单溶入水中 (当然也伴随着水合反应)，如烧结法生产Al2O3时，烧结块中的NaAlO2的溶出和锌焙砂浸出时焙砂中Zn2SO4的溶出。 1.2 浸出过程的化学反应1.2.2无价态变化的化学溶解 无价态变化的化学溶解：金属矿物在转入溶液的的过程中化合价不发生变化的反应 主要有以两种： 化合物(主要是氧化物)直接溶于酸或碱，例如锌熔砂浸出时，其中的ZnO、ZnO·Fe2O3等直接与比H2SO4作用，生成相应的硫酸盐进入溶液、钛铁矿(FeO·TiO2)用盐酸或稀硫酸选择件浸出FeO等。 复分解反应：主要是原料中的难溶化物与浸出剂之间的复分解反应，又分为两种情况： 将组成难溶化合物的一种元素或离子团浸入溶液而其他元素或离子团转化进入另—种难溶化合物如上述黑钨矿的NaOH浸出反应(见反应1—1)： 将组成该难溶化合物的—种元素或离子团浸入溶液而其他的成气体进入气相、或变成难电离物进入溶液。 例如精矿酸浸时，其伴生矿物方解石的的反应： CaCO3十2HCl（aq）＝CaCl2（aq）十H2O+CO2↑ (1—2) 1.2 浸出过程的化学反应1.2.3有氧化还原反应的化学溶解 有氧化还原反应的化学溶解(即浸出反应中有价态变化)： 闪锌矿等有色金属硫化矿的高压氧浸： ZnS（s）+H2SO4+1/2O2= ZnSO4(aq)+S（s）+H2O (1—3) 辉锑矿等有色金属硫化矿的氯盐浸出(或氯化浸出)： Sb2S(s)+6FeCl3（aq）＝2SbCl（aq）+6FeCl（aq）+3S（s） (1—4) FeCl2（aq）十1/2Cl2＝FeCl3（aq） 原生铀矿的碳酸盐浸出： UO2（s）十Na2CO3（aq）十2NaHCO3（aq十1/2O2＝ Na4UO2(CO3)3aq十H2O （1—5） 1.2 浸出过程的化学反应有络合物生成的化学溶解 有络合物生成的化学溶解(即有价金属不仅发生上述浸出反应，同时生成络合物进入溶液): 红土矿经还原焙烧后的氨浸出： Ni（s）十nNH3十CO2十1/2O2＝Ni(NH3)n2+十CO32- （1—6） Co（s）十nNH3十CO2十1/2O2＝Co(NH3)n2+十CO32- 自然金矿的氰化物浸出 4Au（s）十8NaCN（aq）十O2十2H2O= 4NaAu(CN)2（aq）十4NaOH（aq） （1—7） 钽铌铁矿的氢氟酸分解： (Fex，Mn（l-x)[(Tay，Nb(1-y)O3)2(s)十12HF（aq）＝ xFeF2（s）十(1-x)MnF2（s）十2yTaF十 2(1-y)NbF5十5H2O TaF5十2HF（aq）＝H2TaF7（aq） 1.3 浸出过程分类 目前浸出过程分类繁多，最常用的是按浸出剂分： 1．酸浸：用盐酸或硫酸或硝酸将物料中的碱性化合物溶人溶液，如上述锌焙砂的硫酸浸出。 2．碱浸：用NaOH将物料中的酸性化合物浸入溶液，如铝土矿或黑钨矿的NaOH浸出等， 3．氧浸：主要用于金属硫化矿的湿法氧化，同时配合其他浸出剂，亦用于将单质金属或低价化合物浸出，例如上述预还原后红土矿的浸出、预还原钛铁矿的酸浸等。 4．氯化浸出(或氯盐浸出)：利用氯作为氧化剂进行重金属硫化矿的浸出，如上述辉锑矿的湿法氯化。 1.3 浸出过程分类 5．细菌浸出：它是利用细菌的作用直接从矿石中浸出有价金属，例如氧化铁硫杆菌能破坏硫化矿中的铁和硫，强化其氧化反应使难溶的硫化矿变成可溶性的硫酸盐，在黄铜矿湿法氧化时，由于氧化铁硫杆菌的作用，将使下列反应的速度提高10倍以上，甚至达到1000倍。 CuFeS2十4O2= 细菌=CuSO4十FeSO4 2FeS2十7O2十2H 2O=细菌=2FeSO4十2H2SO4 Fe2（SO4）3十Cu2S十2O2=细菌= 2FeSO4十2CuSO4 （1—9） 谢 谢 ！ * * L/O/G/O 1.1绪论 1.2浸出过程的化学反应 1.3浸出过程分类 1.4不同的矿物原料及冶炼中间产