化学选矿教案
钨矿原料的化学选矿
各种方法分解低品位钨矿物原料所得的钨酸钠溶液 均不同程度地含有硅、磷、砷、钼等杂质，有时还 含有硫、氟等杂质。为了保证化学精矿的质量，目 前常用铵镁盐法(二步法)、镁盐法 (一步法)和硫化 钠法等化学沉淀法或离子交换法、萃取法对浸液进 行净化，以除去硅、磷、砷、钼、氟等杂质。
除硅、磷、砷、氟
1、铵镁盐法(二步法) 硅在浸液中呈硅酸钠存在，当溶液碱度降低时将水解呈硅酸形
钨矿原料的化学选矿.pptx
1
概述
2
钨粗精矿除杂
3 低品位钨矿物原料的化学Fra Baidu bibliotek理
钨在地壳中的含量较少，其重量百分数为1×10-4，目前 已知的天然钨犷物约20种，其中大部分是钨酸盐，但只有黑 钨和白钨两种矿物具有工业价值。处理钨矿石时，因黑钨密 度大而用重选法富集，白钨因其可浮性较好而用浮选法富集。 除钨外，钨矿石中常伴生有锡石、辉秘矿、泡钞矿及铜、铅、 锌、相、铁的硫化矿等有用矿物，脉石矿物以石英为主。因 此，处理钨矿石时常采用联合流程，流程中除包括常用的重 选、磁选、浮选、浮游一重选和电选等物理选矿方法外，还 包括化学选矿法，以保证钨精矿质量和综合回收伴生的有用 组分。
•苏打溶液压煮法
•苛性钠溶液浸出法
•酸分解法
•除硅、磷、砷、氟 •除钼 •离子交换净化法
•合成2白0钨8沉淀
•制取钨酸
•制取仲钨酸按
(推荐)《化学选矿》PPT课件
临江羚羊石主要铁矿物为磁铁矿、菱铁矿、褐铁矿，另有一 定量的黑锰矿、硅酸铁矿物，以及少量的赤铁矿。矿石中含有少 量的硫化物，主要为黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿；次生硫化物为 斑铜矿、铜蓝。另外，矿石中还含有很少量的钴硫砷铁矿。脉石 矿物主要为石英，硅酸铁矿物次之。
该矿石铁矿物组成和构造十分复杂，浸染细，而且脉石矿物 为极易泥化的绿泥石等，这些因素决定了该矿石用常规选矿方法 选别将很困难。
烧时间对磁选选别效果的影响不大；以煤为还原剂的磁选精矿Fe品位比
以煤气为还原剂低约5个百分点，但回收率较高，以煤为还原剂的磁选
精矿Fe回收率可达85%以上，精矿中锰的含量为3.56~5.39%。
以煤为还原剂的回转窑焙烧磁选，在焙烧温度为900℃时磁选精矿Fe
品位达到67.17%。
扩大焙烧磁选试验研究表明，以河北丰宁丰东煤矿次烟煤为还原剂时，
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深度还原后产品的扫描 电镜照片及能谱分析结 果，铁颗粒主要呈球形， 主要元素为铁。
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深度还原-分选所得铁粉压块样品照片
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煤还原氧化铁的原理
碳直接还原
FeOx + xC = Fe + xCO
间接还原反应 C+ CO2= 2CO
FeOx + xCO = Fe + xCO2
间接反应过程中碳的气化途径 ：
9 化 学 选 矿的 实践与环境保护
化学选矿
浅述化学选矿
摘要：化学选矿作为一门新兴选矿工艺，推动了矿物加工的发展，为处理贫细杂难选矿石提供了技术上可行、经济上合理的选择方案。
关键词：化学选矿，焙烧，浸出，吸附，电解，氰化浸出
概论
化学选矿，顾名思义就是根据化学性质的差异，采用化学的方法对目的矿物进行分离富集提纯，生产合格产品的加工方法。成分复杂嵌布粒度微细且有价成分含量较低的矿石、冶金或化工的中间产品、工业生产的废料以及城市生活废弃物的处理，综合回收利用，传统的选矿方法显得成效甚微，而化学选矿的发展为上述资源提供了有效合理的途径。
化学选矿主要包括对矿石或其他原料的焙烧处理和湿法化学处理两大部分。我国化学选矿在工业上应用虽然起步较晚，但发展很快，广泛地用于处理各种难选的黑色金属、有色金属、特别是贵金属和非金属矿产资源的开发。
一、基本化学选矿作业
1、焙烧
焙烧是物料在熔点以下加热的一种过程，他的目的在于改变物料的化学组成和物理性质，以便于下一步处理。根据焙烧在化学选矿过程中的作用和其主要化学反应性质可分为：还原焙烧、氧化焙烧、氯化焙烧、氯化离析、加盐焙烧、煅烧。焙烧是在焙烧炉中进行的[1]。焙烧在选矿中的应用很广泛，不过由于焙烧过程一般都是能耗很高、不易控制、劳动条件差、对环境有污染、投资经费很高的作业，所以应该经过技术经济论证后才可采用。
焙烧作业往往和其他选别作业一起组成联合工艺流程，如焙烧—磁选、焙烧—浮选、煅烧—浸出等。
2、浸出
浸出是溶剂选择性溶解物料中某目的组分的工艺过程。物料浸出的任务是选择适当药剂
使物料中的目的组分选择性溶解，使该组分进入溶液中，达到有用组分与杂质组分（或脉石）分离的目的。浸出作业所处理的物料一般为难于用物理选矿法处理的原矿、中矿、粗精矿、混合精矿、尾矿、贫矿、表外矿及冶金、化工中间产品等，依据物料特性，物料经碎磨后或直接进行浸出，或经预先焙烧后浸出。化学选矿过程中，浸出是最常用的作业。
化学选矿
化学选矿
目录
第一节化学选矿基本原理 (3)
1.什么是化学选矿？ (3)
2.化学分选过程一般包括哪些步骤？ (4)
3.常见的焙烧有几种类型？ (4)
4.常用的焙烧设备有哪些？ (5)
5.什么是化学浸出? (6)
6.常见的化学浸出方法有哪些？ (6)
7.怎样保证浸出作业有高的浸出率? (8)
第二节氰化浸出 (10)
8.氰化浸出前矿浆需进行哪些方面的准备工作? (10)
9.如何用氰化物将金从矿石中浸出? (12)
10.怎样提高金的溶解速度? (14)
11.含金矿石氰化浸出效果差的原因和解决办法？ (15)
12.含铜高的金矿石应怎样处理? (16)
第三节固液分离 (17)
13.如何实现矿浆的固液分离和洗涤? (17)
14.怎样操作多层浓密机? (19)
15.置换用板框压滤机应如何操作? (20)
16.怎样选择贵液净化、脱氧设备? (21)
17.如何处理多层浓密机泥封槽常见的故障? (23)
第四节离子交换吸附净化法 (24)
18.如何测定活性炭的活性? (24)
19.怎样测定活性炭的强度? (25)
20.炭吸附提金过程中常有哪些故障? (26)
21.炭浆法提金厂怎样提高已溶银的回收率? (28)
22.工业上有哪些可供选择的载金炭解吸方法? (28)
23.提高载金炭解吸率的途径有哪些? (30)
24.如何实现解吸液循环泵一机多用? (31)
25.解吸炭酸洗时应注意什么? (32)
26.如何实现活性炭的热再生? (33)
27.金电解沉积过程的技术操作有何要求? (34)
28.含铜较高的置换金泥熔炼前应怎样处理? (35)
矿物加工过程与矿物加工学---化学选矿
编辑版ppt
矿物的生物与化学处理
第一章 矿物化学处理
22
4）离析焙烧：在中性或弱还原气氛中加热矿物，使有价组分 与固态氯化剂反应生成挥发性气态金属氯化物并随即以金属形态 沉积在炉料中的炭质还原剂表面。
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13
矿物的生物与化学处理
第一章 矿物化学处理
14
1 化学选矿的特点
优点： 1）化学处理不嫌矿石“贫”、“细”、“杂”，对原料的
适应性广；有利于矿产的综合利用。 2）最终产品纯度高。除形成化学精矿外，还可生产较纯的
化合物以至金属，直接满足社会需求或供应金属加工市场。
缺点： 1）因试剂较贵或消耗较大而造成试剂费用较高； 2）因介质腐蚀性强而造成设备投资大和材料费用高。
飞速发展，溶剂萃取及离子交换等化工分离技术进入湿法 冶金；
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6
国内现代湿法冶金的发展
1955年成立中科院化学冶金所，并开展低品位难选复杂
矿的化学选矿研究；
云南东川汤丹氧化铜的湿法冶金； 含镍黄铁矿及红土镍矿的湿法提取； 难处理金矿的化学选矿
从处理贵金属 向低品位复杂 矿的跨越
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分离。一般情况下浸出含量少的组分。 4）固液分离：采用沉降倾析、过滤和分级等方法处理浸出液，以获得供后
化学公开课教案《金属矿物--铁的冶炼》
化学公开课教案《金属矿物铁的冶炼》
【教学目标】
1、了解一些常见金属矿物（铁矿、铝矿等）的主要成分
2、了解从铁矿石中将铁还原出来的方法；
2、知道工业炼铁的原理、设备及原料。
3、掌握一氧化碳还原氧化铁实验的装置及注意事项
过程与方法：
1、通过对工业上铁的冶炼原理的探讨与研究，培养学生运用知识于实际生活的能力；
2、提高学生分析和解决实际问题的能力及创新思维能力。
3、认识金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。
情感态度与价值观：
1、通过对钢铁等合金知识的介绍，培养学生的爱国主义情感；
2、通过对冶铁原理的分析，培养学生安全操作意识和良好的环保意识。重点难点：
1. 一氧化碳与氧化铁反应实验要点。
2. 含杂质物质的化学方程式的计算；
3. 铁的冶炼原理；
4 工业炼铁的化学原理、设备及原料
【教学过程】
热身：常见金属活动性顺序如何？引入：上节课我们学习了金属的性质，了解铁、铝、铜等一些金属的物理性质
和化学性质。那么大家知道这些金属是怎么来的吗？在自然界能找到这些金属吗？他们是以什
么形式存在的？带着这些凝问请大家一起来阅读教材
123--124 页，回答下面问题：
一、常见的金属矿物
1．简单介绍常见的金属矿物
二．金属冶炼方法
学生阅读第125 页“拓展视野”
（1）电解法：电解法：适用于活泼金属（如K、Ca、Na、Mg、Al 等）很难从其矿石中提取出来，需要用电解法。
如：电解熔融氧化铝制铝：
2AbQ通电4AI + 3O 2 T 2NaCI 通电2Na + Cl 21
（2）热还原法
如Fe、Cu等活动性不是很强的金属一般采用还原法，向这类矿石中加入焦炭、氢气或一氧化碳等物质一起加热，使其金属氧化物被还原为金属单质。如：CuO + CO ===Cu + CO 利用还原剂在高温下将金属从化合物中还原出来。
选矿实验流程范文
选矿实验流程范文
选矿是指根据矿石的性质，采用化学、物理等方法，将有用矿物从废石、杂矿中分离出来的过程。选矿实验是在选矿工艺设计中非常重要的一步，通过实验可以确定选矿工艺流程，掌握选矿条件和指标，为工业生产
提供科学依据。下面是一份选矿实验流程的详细描述，供参考。
一、研究矿石性质
1.采集矿石样本，并将样本按照矿石矿物组合特征进行分类。
2.对矿石样本进行观察和初步测试，确定矿石的外观、矿物组成及矿
石的物理性质，如颗粒度、密度等。
二、矿石研磨实验
1.对不同研磨度的矿石样本进行篦矿实验，确定理想研磨度。
2.对选中的研磨度的矿石样本进行磨矿实验，通过观察和测试，确定
理想磨矿条件。
三、选别实验
1.采用传统的湿选方法对矿石样本进行选别实验，初步测试不同药剂
和不同操作条件下的选别效果。
2.根据初步实验结果，确定最佳的选别药剂和操作条件。
3.对最佳条件下的矿石样本进行再次选别实验，对选别效果进行验证。
四、浮选实验
1.采用不同的浮选药剂、浮选剂用量和浮选条件，对矿石样本进行浮
选实验。
2.根据浮选结果，确定最佳浮选药剂、最佳浮选剂用量和浮选条件。
五、干法选别实验
1.对矿石样本进行干法选别实验，通过物理方法将杂质和有用矿物分离。
2.根据实验结果，确定干法选别的最佳操作条件。
六、矿石尾矿处理实验
1.对选别和浮选过程中产生的尾矿进行处理实验，通过不同处理方法，减少废石、杂质的含量。
2.根据实验结果，确定尾矿处理方法和最佳处理条件。
七、选矿工艺流程确定
1.根据前面各项实验的结果，结合矿石性质和选矿指标要求，确定最
第8章化学选矿及其它选矿方法
第2篇选别作业
第8章化学选矿及其它选矿方法
（1课时）
[本章主要内容]
1、化学选矿，包括焙烧法、浸出法、溶剂萃取、离子交换法、离子浮选。
2、其它选矿方法，包括手选法、光电选矿法、摩擦选矿法。
第1节化学选矿
化学选矿法就是利用化学作用将矿石中有用成分提取出来的方法。它包括各种形式的焙烧、浸出；溶剂萃取；离子交换；沉淀、电沉积、离子浮选等。
一、焙烧法
焙烧（roasting），把物料（如矿石）加热而不使熔化，以改变其化学组成或物理性质的过程。
焙烧过程有加添加剂和不加添加剂两种类型。
不加添加剂的焙烧也称煅烧，按用途可分为：①分解矿石，如石灰石化学加工制成氧化钙，同时制得二氧化碳气体；②活化矿石，目的在于改变矿石结构，使其易于分解，例如：将高岭土焙烧脱水，使其结构疏松多孔，易于进一步加工生产氧化铝；③脱除杂质，如脱硫、脱除有机物和吸附水等；④晶型转化，如焙烧二氧化钛使其改变晶型，改善其使用性质。
加添加剂的焙烧：添加剂可以是气体或固体，固体添加剂兼有助熔剂的作用，使物料熔点降低，以加快反应速度。按添加剂的不同有多种类型：氧化焙烧、还原焙烧、氯化焙烧、硫酸化焙烧、碱性焙烧、钠化焙烧。
1、氧化焙烧
粉碎后的固体原料在氧气中焙烧，使其中的有用成分转变成氧化物，同时除去易挥发的砷、锑、硒、碲等杂质。在硫酸工业中，硫铁矿焙烧制备二氧化硫是典型的氧化焙烧。冶金工业中氧化焙烧应用广泛，例如：硫化铜矿、硫化锌矿经氧化焙烧得氧化铜、氧化锌，同时得到二氧化硫。
以辉钼矿的焙烧氨浸为例。辉钼矿经氧化焙烧后生成三氧化钼，用氨浸出时生成钼酸铵进入溶液，与不溶物加以分离。溶液经浓缩结晶得到钼酸铵晶体，或加酸酸化生成钼酸沉淀，从而与可溶性杂质分离。二者经煅烧后都生成纯净的三氧化钼，然后用氢还原法生成金属钼。
金属矿物初中化学教案全套
金属矿物初中化学教案全套
一、教学目标
1. 了解金属矿物的特点和分类；
2. 掌握金属矿物的提炼方法和应用；
3. 了解金属矿物对人类社会的重要性。
二、教学重点和难点
1. 金属矿物的提炼方法和应用；
2. 金属矿物的分类和特点。
三、教学准备
1. PPT课件；
2. 实验器材：锌、铁、铝等金属片，稀盐酸，酒精灯；
3. 教学实验手册。
四、教学内容和安排
1. 金属矿物的定义和分类（10分钟）
- 介绍金属矿物的概念和分类方法；
- 分类方法：金属元素、化学性质、晶体形态等。
2. 金属矿物的提炼方法（20分钟）
- 介绍金属矿物的提炼方法：火法、湿法、电解法等；
- 实验演示：通过火法提炼铜的实验，展示火法的过程和原理。
3. 金属矿物的应用（15分钟）
- 介绍金属矿物在生产和科技领域的应用；
- 举例说明金属矿物的应用：铝的制造、铁的冶炼等。
4. 金属矿物对人类社会的重要性（10分钟）
- 探讨金属矿物对人类社会发展的重要性；
- 引导学生思考金属矿物的重要性和保护方式。
五、教学反馈
1. 布置课后作业：写一篇关于金属矿物的作文；
2. 点名检查学生对金属矿物的理解和掌握程度；
3. 收集学生对本节课的反馈，做出教学改进。
六、教学资源
1. 《化学》教材；
2. 互联网资源：金属矿物的相关资料；
3. 实验室教学资源。
七、小结与展望
通过本节课的学习，学生应该对金属矿物有更深入的了解，能够分辨金属矿物的分类和特点，掌握金属矿物的提炼方法和应用。在以后的学习中，可以进一步深入了解金属矿物的相关知识，并探索其在不同领域的应用和发展。
化学选矿--演示文稿15
萃取过程示意图
萃取剂和萃取机理
萃取机理主要是研究萃取剂与被萃物如何作 用，生成的萃合物具有什么样的结构等问题。
萃取剂的分类尚未统一，因为有些萃取机理 尚不清楚，若既考虑萃取剂自身性质，又考 虑萃取机理的情况下进行分类，这样萃取剂 分为三类：中性萃取剂 、酸性萃取剂和离 子缔合萃取剂
来自百度文库
中性萃取剂
人们正在致力于开拓、改变金属提取的方 法，冲破采、选、冶的传统工艺过程。萃 取技术将是新工艺的核心。
矿浆萃取、液膜萃取、双液浮选等目前很 有发展前途的新工艺新方法。
容量大、萃取选择性好、萃取平衡速度快、化学 性质稳定、溶解损失小、价格便宜等特点，要生 产一种完全理想的萃取剂是很困难的，只能不断 改进逐步完善。 (2)萃取设备：研究制造高效萃取器，混合-澄清 萃取器的发展很快。随着金属萃取厂的大型化、 自动化，人们正在寻找萃取器的放大规律。
萃取新方法、新工艺的研究
中性络合萃取机理
中性络合萃取的特点是，萃取剂为中性有 机化合物，被萃物是无机盐，萃合物是中 性溶剂化络合物。其萃取机理是中性无机 盐中的金属离子，氧化数虽已满足。但配 位数并未满号，而磷酰基上的氧原子可与 金属离子矗接配位，形成溶剂化物。使被 萃物硫水亲油进入有机相。
酸性萃取剂机理
萃取机理是萃取时发生离子交换反应， 故这类萃取剂也称液体阳离子交换萃取 剂，反应通式为：
第九章化学选矿及其它选矿方法
第三十二页，共50页
例 如：
在多金属硫化矿中一般都含有黄铁矿，在有水和氧存在的条件下，黄铁矿缓慢 氧化，并生成FeSO4与 H2SO4，其反应式为：
2FeS2 + 7O2 +2H2O→ 2FeSO4+2H2SO4（化学作用） 铁氧细菌在有氧与硫酸存在的条件下，则用极快的速度把FeSO4氧化成Fe2（SO4
（一）药剂浸出
1.酸浸
举例： 孔雀石的酸浸-置换沉淀工艺，用稀硫酸浸出含孔雀石的铜矿石，生成硫酸铜溶液，
再用铁屑置换溶液中的铜离子，得到海绵铜。
CuCO3 Cu(OH) 2 2H2SO4 2CuSO 4 CO2 3H2O Fe Cu2 Fe2 Cu
第二十二页，共50页
2.盐浸：氰化浸出
第三十一页，共50页
4.细菌浸出的机理
（1）细菌的直接作用：认为生活于硫化矿床酸性水中的氧
化铁硫杆菌等浸矿细菌能将矿石中的低价铁及低价硫 化物氧化为高价铁和硫酸根以取得其生命活动所需 的能源，在此氧化过程中破坏了相关矿物的晶格，使 矿石中的铜及其它金属组分呈硫酸盐形态转入溶液中。 （2）细菌的间接催化作用 ：金属硫化矿中的黄铁矿在有
4.固液分离作业：利用沉降、过滤和分级等固液分离手段，使浸出富
液与浸渣分离。
5.净化与富集作业：采用化学沉淀法、离子交换法或溶剂萃取法等进
2019-2020年高中化学必修二：4-1开发利用金属矿物和海水资源 教案2
2019-2020年高中化学必修二：4-1开发利用金属矿物和海水资源教案2一、教学目标
知识和技能目标
1．以金属矿物的开发和利用为例，认识化学方法在实现物质间转化的作用。
2．掌握金属冶炼的一般原理基础及不同金属的冶炼方法。
过程与方法
通过金属矿物的开发和利用，使学生体会到自然环境相互协调走可持续发展的道路的重要性。
情感态度和价值观
培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。
二、教学重难点
教学重点：了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）
教学难点：学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解使用于不同金属的冶炼方法
三、教学方法
引导法
四、课时
2课时
五、教学过程
第1课时
【引言】
人们通常将化学物质进行分类，在原子、分子等不同的结构层次上研究物质及其发生化学变化的规律，认识物质在变化过程中表现出的性质。所有这些都是人类利用自然资源、丰富物质世界的重要科学依据。本节课我们主要以金属矿物为例，一起认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。
广义地讲，所谓自然资源，是指在一定时间、地点的条件下能够产生经济价值的，以提高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称。可持续发展的目标是满足人类需要，强调人类的行为要受到自然界的制约、强调代际之间、人类和其它生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。
它包括经济的可持续发展，社会的可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展和全球可持续发
展。
【新课】第一课时 金属矿物的开发和利用
一、阅读并完成下列问题：
1、金属冶炼的基本原理是什么？
2、金属冶炼的基本方法有哪些？
化学选矿
焙烧过程的分类：
(6)煅烧 在低于熔点的适当温度下，加热 物料，使其分解，并除去所含结晶水、二 氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程称 为煅烧。
例如，经煅烧后石灰石失去二氧化碳而生 成生石灰；氢氧化铝脱水而生成氧化铝； 碱式硫酸钛失水和三氧化硫而成二氧化钛 等。
焙烧过程的分类：
(7)磁化焙烧—— 在适当控制的还原性气氛中，
2.化学选矿的特点
优点： 1）化学处理不嫌矿石“贫”、“细”、“杂”，对 原料的适应性广（难选矿、尾矿、综合利用、环境 治理）。 2）最终产品纯度高。除形成化学精矿外，还可生产 较纯的化合物或金属，直接满足社会需求，供应金 属加工市场。 缺点：
1）因试剂较贵或消耗较大而造成试剂费用较高；
2）因介质腐蚀性强而造成设备和材料投资费用高； 3）化学选矿的废水、废渣处理难度加大。
二、多相反应的动力学
1．多相反应及其步骤
在多于一相之间发生的反应称为多相反应。虽然反 应体系中可能存在着更多的相，但实际上只可能有 两个相参加反应。
如:金的氰化反应过程是在固体金、NaCN溶液和氧气 三相之间发生的，但氧由气相转入液相的速度很快， 所以可简化成固-液反应。
多相反应可分为五类：固-气、固-液、固-固、 液-气、液-液。
﹙1﹚ 直线斜率等于反应的熵的变化量。 ﹙4﹚同一温度下，氧化物生成自由焓变量△ G°位置 d G ﹙6﹚凡是金属氧化物生成自由焓变量在 H2O线以上的 ﹙3﹚凡是△ G °在负值区域内的所有金属都被氧化； ﹙5﹚碳氧化生成一氧化碳的△ G °值是随温度升高而 S 越低则稳定性越大，一种氧化物能被位于其下面的那 dT 金属氧化物都能被氢还原。 在此区域以上的金属则不能被氧化。 更负，意味着许多金属氧化物都可以用碳还原。 些金属还原。
选矿实验方案
选矿实验方案
选矿实验是矿石开发过程中的重要环节之一，其目的是通过实验研究找到最佳的选矿工艺流程，提高选矿回收率和矿石品位。本文将详细介绍选矿实验方案的制定步骤及具体内容。
一、确定实验目的和任务
选矿实验的首要任务是确定矿石的物理和化学性质，了解矿石中存在的各种有用和有害成分以及其赋存状态。同时，还需确定实验的具体目的，如提高矿石品位、降低有害成分含量等。基于这些目标，选择合适的实验方法和指标。
二、实验方案的制定
选矿实验方案的制定包括实验设计、实验流程、实验材料和仪器设备等方面。
1. 实验设计
实验设计是选矿实验的核心内容之一。在实验设计过程中，需要考虑实验的可行性、科学性和可重复性。常用的实验设计方法有正交试验、单因素试验和多因素试验等。
2. 实验流程
实验流程主要包括试样的制备、实验操作过程和实验数据的处理与分析。在试样制备过程中，需要注意样品的选取、粉碎、混合等工艺参数。实验操作过程必须准确操作每个环节，确保实验结果的可靠性
和准确性。实验数据的处理与分析是为了从实验结果中找到关键指标和规律，评估不同工艺条件下的选矿效果。
3. 实验材料和仪器设备
选矿实验中所需的材料包括原矿样品、试剂和标准物质等。仪器设备的选择要根据实验需要和实验条件来确定，如磁选机、浮选机、鉴定仪器等。
三、实验方案的实施和结果分析
在实施实验过程中，需要严格按照实验方案进行各项操作，并及时记录实验数据。根据实验结果，进行系统的数据分析，探索选矿过程中存在的问题和潜在的解决方案。
四、实验结论和建议
基于实验结果的分析，将得出选矿实验的结论和相应的建议。结论应准确反映实验数据，建议要具有可操作性和可实施性，帮助实现选矿工艺的优化和矿石回收率的提高。
九年级化学《金属与矿物》的教案设计
九年级化学《金属与矿物》的教案设计
一、教学目标：
1. 让学生了解金属的性质和用途，掌握金属的化学性质，以及金属在日常生活和工业中的应用。
2. 让学生了解矿物的概念，学会鉴别矿物的方法，了解我国的主要金属矿产资源。
3. 通过学习，培养学生的实践操作能力，提高学生的科学素养。
二、教学内容：
1. 金属的性质和用途
2. 金属的化学性质
3. 金属的冶炼方法
4. 矿物的概念和鉴别方法
5. 我国的主要金属矿产资源
三、教学重点与难点：
1. 教学重点：金属的性质和用途，金属的化学性质，矿物的鉴别方法，我国的主要金属矿产资源。
2. 教学难点：金属的化学性质，矿物的鉴别方法。
四、教学方法：
1. 采用问题驱动法，引导学生探究金属的性质和用途。
2. 采用案例分析法，分析金属的化学性质。
3. 采用实践操作法，让学生亲自动手鉴别矿物。
4. 采用图片展示法，展示我国的主要金属矿产资源。
1. 导入：通过展示金属制品，引导学生思考金属的性质和用途。
2. 探究金属的性质：学生分组讨论，分析金属的物理性质和化学性质。
3. 学习金属的用途：学生展示金属在日常生活和工业中的应用实例。
4. 学习矿物：介绍矿物的概念，引导学生学会鉴别矿物的方法。
5. 学习金属的冶炼方法：学生通过案例分析，了解金属的冶炼过程。
6. 学习我国的主要金属矿产资源：展示图片，了解我国的主要金属矿产资源。
8. 作业布置：布置练习题，巩固所学知识。
10. 教学评价：通过课堂表现、作业完成情况等方面，评价学生的学习效果。
六、教学策略与手段：
1. 利用多媒体课件，生动展示金属与矿物的相关概念和图像。
化学选矿
1.化学选矿：所谓化学选矿是基于矿物组分的化学性质的差异，利用化学方法改
变矿物的性质，使目标组分或杂质组分选择性地溶于浸出溶剂中，从而达到分离
的目的。化学选矿广泛地用于处理各种难选的黑色金属、有色金属、贵金属和非
金属矿产资源的开发。
2.化学选矿与物理选矿的区别
重选、浮选、磁选、电选等都是在没有改变矿物化学组成的情况下进行的。
化学选矿改变矿物化学组成的情况下进行的。
化学选矿需要消耗大量的化学试剂。
3.化学选矿的主要过程：
答法：①原料准备阶段→物料分解阶段→产品的制取阶段
②焙烧→浸出→固液分离→净液→产品制取
固液分离采用沉降倾析、过滤和分级等方法处理浸出矿浆，以便获得供后续作
业处理的澄清液或固体物料。
机械：浓缩机（池）、过（压）滤机、离心机、水力旋流器。
1. 焙烧是在适宜的气氛和低于物料熔点的温度条件下，使矿物原料中的目的组
分矿物发生物理和化学变化的工艺过程。该过程通常是作为选矿准备作业，以使
目的组分转变为易浸出或易于物理分选的形态。
2. 根据焙烧在化学选矿过程中的作用和其主要化学反应性质可分为：还原焙烧；氧化焙烧；氯化焙烧；氯化离析；加盐焙烧；煅烧。
3. 还原焙烧金属氧化物矿石等在还原剂作用下的焙烧。目的在于将物料还原为较低价的氧化物或金属，以便于分离和富集，如镍矿石还原成金属后利于浸出；贫赤铁矿还原为磁铁矿石可以磁选富集。
5. 氧化焙烧利用空气中氧与硫化矿作用，将金属硫化物在空气中焙烧成金
属氧化物或硫酸盐，或将低价氧化物转变为高价氧化物，有时还可脱去挥发性物
质，如砷、锑、硒等。
铜的硫酸化焙烧应该温度低于650℃，氧化焙烧要高于650 ℃。氧化焙烧温度应高于相应硫化物的着火温度，而硫化物的着火温度与其粒度有关。实践中焙烧温度常常波动于580~850℃，一般不超过900 ℃
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绪论
近20多年来，随着科学技术和经济建设的迅猛发展，各国对矿产资源的需求量与日俱增，矿产资源开采量翻番的周期愈来愈短。易采易选的单一富矿愈来愈少，其开采量所占比重越来越小;嵌布粒度细、品位低的难选复合矿的开采量愈来愈六，其所占比例越来越大。矿产品加工部门和用户对矿产品的品种和质量要求愈来愈高，对矿产品加工过程中的环保要求也越采越高。为了满足国民经济各部门对矿产品的需求，矿物工程学科承受着越来越大的压力，因此，在完善原有的重力选矿、浮选和磁电选矿等物理选矿法的同时，急切要求发展新的分选效率、经济效益和环保效益更高的选矿方法。正因如此，近20年来，化学选矿法及化学选矿和物理选矿的联合流程得到了迅速的发展。
传统的选矿方法存在的缺陷：
传统的选矿方法对成分复杂、嵌布粒度微细、有价成分含量较低的矿石、冶金或化工行业的中间产品、工业生产的废料以及城市生活废弃物的处理收效甚微，而化学选矿为开发利用上述资源提供了有效的、合理的、有前途的途径。
所谓化学选矿是基于矿物和矿物组分的化学性质的差异，利用化学方法改变矿物组成，然后用其他的方法使目的组分富集的矿物加工工艺。它是处理和综合利用某些贫、杂、细等难选矿物原料的有效方法之一，也是使未利用资源资源化和解决三废处理、变废为宝及保护环境的重要方法之一。
1、化学选矿与物理选矿的区别
⏹重选、浮选、磁选（磁化焙烧除外）、电选等都是在没有改变矿物化学组成的情况下进行的。
⏹化学选矿改变矿物化学组成的情况下进行的。
⏹化学选矿需要消耗大量的化学试剂，普遍存在成本较高的问题，而物理选矿成本较低。
2、化学选矿与物理选矿的应用
⏹都是处理矿物原料并使目的组分得到富集、分离及综合利用矿产资源。
⏹物理选矿主要处理粒度相对较粗的矿物；化学选矿较物理选矿其应用范围更宽。
⏹化学选矿可以处理物理选矿方法无法处理的低品位、嵌布粒度细、矿物组成复杂的矿石，并能从“三废”中回收有用组分。最大限度地综合回收原料中的有价成分。
3、化学选矿要学习的主要内容
化学选矿的基本理论、基本方法、工艺过程和典型应用示例。
4、化学选矿的主要过程
化学选矿一般包括三个阶段六个作业。
三阶段，即原料准备阶段、物料分解阶段、产品的制取阶段。六作业，即原料准备、焙烧、浸出、固液分离、浸出液的净化、制取化学精矿。
（1）原料准备：包括矿物原料的破碎筛分、磨矿分级、配料混匀等作业，目的是使物料碎磨至一定的粒度，为后续作业准备细度、浓度合适的物料或混合料;以使物料分解更完全。有时还需用物理选矿方法除去某些有害杂质，使目的矿物预先富集，使矿物原料与化学试剂配料、混匀，为后续作业创造较有利的条件。
（2）矿石和物料的分解：为使矿石或其他物料与化学试剂充分作用，达到有用组分的分离和富集的目的，可直接浸出，也可焙烧后浸出。
焙烧：目的是使有用组分转变成容易浸出或容易用物理选矿方法分选的状态。焙烧产物有焙砂、粉尘、湿法收尘液或泥浆，根据产物组成及性质采用相应的方法从中回收有价成分。焙烧可分为还原焙烧、氧化焙烧和氯化焙烧等。
浸出根据原料性质和工艺要求，使有价组分或杂质组分选择性地溶于浸出溶剂中，从而达到分离的目的。原料可以直接浸出，也可以焙烧后浸出。浸出后采用相应的办法从浸出液中或浸渣中回收有价组分。
固液分离采用沉降倾析、过滤和分级等方法处理浸出矿浆，以便获得供后续作业处理的澄清液或固体物料。化学选矿常常需要固液分离作业，使悬浮物与溶液分离。
（3）化学选矿产品的制取：包括净液和产品制取等过程。
净液：为了获得高品位的化合物或金属产品，浸出液常常采用化学沉淀、离子交换、有机溶剂萃取、离子浮选、两液浮选、沉淀浮选等方法，除去有害杂质，获得最终产品。
产品制取：从净化液中沉淀析出化学选矿产品，一般采用化学沉淀法、电解沉积法和物理选矿法，有时也采用炭浆法、矿浆树脂法、矿浆直接萃取法等。有时可采用炭浆法、矿浆树脂法、矿浆直接电积法或物理选矿法直接从浸出矿桨中提取有用组分、省去或简化固液分离作业。有时也可采用上述方法将浸出、净化和制取化学榨矿等作业组合在一起，以提高化选过程的技术经济指标。
实际上，一个完整的化学选矿过程除了上述三个阶段外，往往还包括试剂的再生，废液处理等。
由于近20多年来的不断研究和实践，目前化学选矿已被成功地用于处理某些难选的黑色、有色、稀有金属和非金属矿物原料，如铁、锰、钦、钢、铅、锌、钨、铂、锡、金、银，钮、妮、钻、镍、铀、社、稀土、磷、铝、石墨、金刚石，高岭土等矿物原料。除已大规模地用于从物理选矿尾矿、难选中矿、难选原矿、粗精矿、表外矿、废石等固体矿物原料中回
收某些有用组分外，还可从矿坑水、洗矿水和海水中提取某些有用组分，其应用范围正日益
扩大，现已成为处理某些难选矿物原料和治理三废的常规方法之一。
一个先进的方法、流程或工艺，除技术上先进外，经济上还必须合理。化学选矿法虽然是处理贫、细、杂等难选矿物原料和使未利用资源资源化的有效方法，综合利用系数也较高，但化学选矿过程需要消耗大量的化学试剂，因而在通常条件下应尽可能利用现有的物理选矿方法处理矿物原料，仅在用物理选矿法无法处理或得不到满意的技术经济指标时，刁一考虑采用化学选矿工艺。采用化学选矿工艺时，也应尽可能采用物理选矿和化学选矿的联合流程，即采用多种选矿‘方法和工艺，以期最经济合理地综合利用矿物资源。采用选矿联合流程时，物理选矿作业可位于化选作业之前，也可在其间或共后，这取决于原料特性和对产品形态的要求。此外，还应尽可能地采用闭路流程，使试剂充分再生回收和使水循环使用，以降低化学选矿的成本和减少环境污染，取得最好的经济效益、社会效益和环境效益。只有在化学选矿工艺具有明显的技术经济效益的前提一下，才单独采用化学选矿工艺欢理某些矿物原料，此时除设法降低试剂耗量、降低能耗外，还应同时考虑化选过程的三废处理问题。
5、总结
（1）化学选矿主要包括对矿石或其他原料的焙烧处理和湿法化学处理两大部分。
（2）焙烧由于燃料价格上涨和环境保护等问题，近年发展缓慢。
（3）湿法化学处理受到人们的重视。
（4）化学选矿广泛地用于处理各种难选的黑色金属、有色金属、特别是贵金属和非金属矿产资源的开发。
第一章矿物原料的焙烧
1、焙烧过程的分类
焙烧是物料在适宜的气氛和低于矿物原料熔点的温度条件下，使矿物原料中的目的组分矿物发生物理和化学变化的工艺过程。焙烧后的产品称焙砂。
根据焙烧在化学选矿过程中的作用和其主要化学反应性质可分为：(1)还原焙烧；(2)
氧化焙烧和硫酸化焙烧；(3)氯化焙烧与氯化离析；(5)钠盐焙烧；(6)煅烧。
（1）氧化焙烧和硫酸化焙烧
这是一种最常用的焙烧方法。将金属的硫化物矿石或精矿在空气中焙烧成氧化物，或将低价氧化物转变为高价氧化物，有时还可脱去挥发性物质，如砷、锑、硒等。如果将金属的硫化物矿石在氧化气氛中进行焙烧，使之转化为易溶的硫酸盐，以便用水浸出，则称为硫酸化焙烧。在焙烧条件下，硫化矿物转变为金属氧化物和金属硫酸盐的反应可表示为：
2MS+3O2=2MO+2SO2；2SO2+O2=2SO3；MO+SO3=MSO4
氧化焙烧可使重金属硫化矿物转变为易浸的氧化物或硫酸盐，使硫化铁转变为难浸的氧