有色金屬的提取方法

有色金屬的提取方法一、火法冶金火法冶金就是在利用燃料燃燒或電能產(chǎn)生的熱或某些化學反響所放出的熱的高溫條件下，將礦石或精礦經(jīng)受一系列的物理化學變化過程，使其中的金屬與脈石或其他雜質(zhì)分別，而得到金屬的冶金方法。簡言之，全部在高溫下進展的冶金過程都屬于火法冶金。它包括礦石預備、冶煉、精煉三個步驟。(一)礦石預備礦石預備一般包括選礦、燒結(jié)或焙燒。選礦是對采出的礦石承受物理或化學方法將礦物原料中的有用礦物和無用礦物或有害礦物分開，或?qū)⒍喾N有用礦物分別開的工藝過程。選出的精礦作為加工或冶煉的原料。選礦方法又有重選、浮選、磁選、電選、揀選、化學選等。燒結(jié)是將粉礦同燃料或熔劑均勻混合，經(jīng)過布料器鋪到帶式燒結(jié)機的臺車或盤式燒結(jié)機的燒結(jié)盤上，然后在1250～1300℃的溫度下進展點火燒成塊礦。生產(chǎn)燒結(jié)礦的燒結(jié)方法主要分抽風燒結(jié)和鼓風燒結(jié)兩種。等)，加熱到低于爐料的熔點，發(fā)生氧化、復原或其他化學變化的過程。焙燒方法有氧化焙燒、硫酸化焙燒、揮發(fā)焙燒、氯化焙燒、氯化離析焙燒、復原焙燒、氧化鈉化焙燒、煅燒。上述各種焙燒以所用設(shè)備的不同又有流態(tài)化焙燒、固定床焙燒、移動床焙燒和旋風焙燒等。(二)冶煉冶煉實際上是承受熔煉、復原和蒸餾等方法進展金屬提取或富集的過程?；鸱ㄒ睙掃^程中一般形成兩種熔體：一種是由脈石、熔劑及燃料灰分融合而成的爐渣；另一種是熔锍或含有少量雜質(zhì)的金屬液。冶煉一般分為復原冶煉、造锍冶煉、氧化吹煉。復原冶煉是在高溫熔煉爐內(nèi)的復原氣氛下進展。參與此爐料有富礦或燒結(jié)塊或球團礦，造渣用的熔劑石灰石或石英石，發(fā)熱劑焦炭產(chǎn)生高溫，也作復原劑，復原氧化銅為粗銅，或復原氧化鉛為粗鉛。造锍冶煉是主要用于處理硫化銅或硫化鎳礦，一般在反射爐、礦熱電爐或鼓風爐內(nèi)進展。加人酸性石英石熔劑與氧生成的氧化亞鐵和脈石造渣，熔渣之下形成一層含主金屬的熔锍，使被制取的金屬在熔锍中得到富集。氧化吹煉是在氧化氣氛下進展，如吹煉銅锍，承受臥式轉(zhuǎn)爐用空氣或富氧空氣吹煉成粗銅。(三)精煉精煉是將含有少量雜質(zhì)的金屬進一步處理以提高純度。依據(jù)金屬和雜質(zhì)的不同特性，火法精煉有加劑法、熔析法、精餾法等。火法冶金與濕法冶金和電冶金比，具有如下優(yōu)點：高溫下反響速度快，單位設(shè)備生產(chǎn)率和勞動生產(chǎn)率高，投資省，經(jīng)營費用低。能充分利用硫化精礦本身的能量，可以降低單位能耗。有利于綜合利用原料中的有價成分金、銀。高溫爐渣的組成穩(wěn)定，對環(huán)境的污染程度低，便于堆存。缺點是含塵煙氣處理費高，熱輻射大和粉塵多。二、濕法冶金濕法冶金就是在低溫下(一般低于100℃)用適當?shù)娜軇﹣硖幚淼V石、精礦或半成品，借助化學作用，如氧化、復原、中和、水解及絡(luò)合等反響，對原料中的金屬進展提取和分別的過程。濕法冶金包括浸出、過濾、凈化和提取。浸出是利用適當?shù)娜軇⒃现械挠杏贸煞洲D(zhuǎn)入溶液。依據(jù)浸出劑、浸出過程、浸出方式、浸出反響特點和浸出流程的不同，又可分為酸浸出、堿浸出、氨浸出、氰化物浸出、氯鹽浸出、氯氣浸出、硫脲浸出、參與微生物的細菌浸出、加壓浸出、常壓浸出、就地浸出、堆浸、滲濾浸出、攪拌浸出、熱球磨浸出、管道浸出、流態(tài)化浸出、電浸出、氧化浸出、復原浸出、間歇浸出、連續(xù)浸出、多段浸出。過濾是將浸出液與殘渣分別，同時將夾帶于殘渣中的冶金溶劑和金屬離子洗滌回收。凈化是浸取溶液的凈化和富集，常承受離子交換和溶劑萃取技術(shù)或其他化學沉淀方法。提取是從凈化液中提取金屬或化合物。濕法冶金與火法冶金相比其優(yōu)點是：適于處理低品位礦物原料和簡潔礦物原料；簡潔滿足礦物原料綜合利用的要求；勞動條件好，簡潔解決環(huán)境污染問題。其缺點是：生產(chǎn)力氣低，設(shè)備浩大，費用高；能耗較大；難以回收礦物原料中的貴金屬。三、電冶金電冶金是應(yīng)用電能從礦石或其他原料中提取、回收和精煉金屬的冶金過程，有電爐冶煉、熔鹽電解和水溶液電解等。電爐冶煉是利用電能獲得冶金所要求的高溫而進展的冶金生產(chǎn)。熔鹽電解是利用電熱維持熔鹽所要求的高溫，又利用直流電轉(zhuǎn)換的化學能自熔鹽中復原金屬。水溶液電解是利用電能轉(zhuǎn)化的化學能使溶液中的金屬離子復原為金屬析出，或使粗金屬陽極經(jīng)由溶液精煉沉積于陰極。鈦金屬的冶煉鈦金屬的冶煉鈦在1791年被覺察，而第一次制得純潔的鈦卻是在 1910年，中間經(jīng)受了一百余年。緣由在于：鈦在高溫下性質(zhì)格外活潑，很易和氧、氮、碳等元素化合，要提煉出純鈦需要格外苛刻的條件。硫酸分解鈦鐵礦的方法制取，再由二氧化鈦制取金屬鈦。濃硫酸處理磨碎的鈦鐵礦〔精礦〕FeTiO3+3H2SO4==Ti(SO4)2+FeSO4+3H2OFeTiO3+2H2SO4==TiOSO4+FeSO4+2H2OFeO+H2SO4==FeSO4+H2OFe2O3+3H2SO4== Fe2(SO4)3+3H2O為了除去雜質(zhì)Fe2(SO4)3，參與鐵屑，F(xiàn)e3+ 復原為Fe2+，然后將溶液冷卻至273K以下，使得FeSO4·7H2O〔綠礬〕作為副產(chǎn)品結(jié)晶析出。Ti(SO4)2和TiOSO4水解析出白色的偏鈦酸沉淀，反響是：Ti(SO4)2+H2O==TiOSO4+H2SO4TiOSO4+2H2O==H2TiO3+H2SO4鍛燒偏鈦酸即制得二氧化鈦：H2TiO3==TiO2+H2O工業(yè)上制金屬鈦承受金屬熱復原法復原四氯化鈦。將 TiO2〔或自然的金紅石〕和炭粉混合加熱至1000～1100K，進展氯化處理，并使生成的