化学选矿考试重点

1、资源加工学是由传统的选矿学、矿物加工学发展演变形成的。

传统选矿学、矿物加工学均以天然矿物资源为主；资源加工学包括一切资源（如二次资源）2、选矿学是用物理化学方法，对天然矿物资源（金属矿物、非金属矿物、煤炭等）进行选别、分离、富集其中的有用矿物的科学技术，其目的是为冶金化工等行业提供合格原料。

矿物加工学是在选矿学的基础上发展起来的，是用物化方法对天然矿物资源进行加工，以获得有用物质的科学技术，目的也可最直接获得金属、矿物材料。

3、化学分选是基于物料组分的化学性质的差异，利用化学方法改变物料性质组成，然后用其他的方法使目的组分富集的资源加工工艺。

包括化学浸出与化学分离两个过程。

4、化学分选与物理分选的区别与联系：联系-都是用来处理矿物原料并使目的组分得到富集、分离，其目的是综合利用矿产资源。

区别：物理分选成本低，化学分选成本较高；物理分选处理物料粒度相对较粗的矿物，化学分选处理物料粒度范围较物理分选更宽、更广；化学分选可以处理品位低、嵌布粒度细、矿物组成复杂的矿石，而物理分选方法不能；化学分选可以从“三废”中回收有用组分，能最大限度地综合回收原料中的有价成分。

5、化学分选过程准备作业：包括对物料的破碎与筛分、磨矿与分级及配料混匀等机械加工过程。

(2)焙烧作业：其目的是为了改变矿石的化学组成或除去有害杂质，使目的组分转变为容易浸出或有利于物理分选的形态，为下一作业准备条件。

(3)浸出作业：这一作业是根据原料性质和工艺要求，使有组分或杂质组分选择性溶于浸出溶剂中，从而使有用组分与杂质相分离，或者使不同有用组分之间相分离。

(4)固—液分离作业：一般采用沉降、过滤和分级等方法处理浸出料浆，以得到下一作业处理的澄清溶液和浸渣。

(5)净化与富集作业：为了得到高品位的化学精矿，浸出液常用化学沉淀法、离子交换法或溶剂萃取法等进行净化分离，以除去杂质，同时得到有用组分含量较高的净化溶液。

(6)制取化合物或金属作业：一般可采用离子沉淀法、金属置换法、电积法、炭吸附法、离子交换或溶剂萃取法。

6、焙烧分类：①还原被烧:金属氧化矿在还原剂存在的条件下进行的焙烧，使其还原为较低价的氧化物或金属，以便于矿物的分离和富集。

②氧化焙烧与硫酸化焙烧：在氧化气氛中，将金属硫化矿焙烧成金属氧化物（或硫酸盐），低价氧化物转变为高价氧化物，以便于浸出。

③氯化焙烧：矿物在焙烧过程，添加氯化剂，使金属氧化物、硫化物转化为氯化物。

④钠盐烧结焙烧：在焙烧过程中加入盐类添加剂，使之转化成相应的可溶性盐，便于浸出。

⑤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。

7、焙烧炉的类型：回转窑（结构简单，搅拌良好，热分布均匀，炉温难控制，产生炉结生产率热效率降低）多膛焙烧炉（结构简单散热少，热效率高，对不同温度的方便，炉温难控制生产能力低）沸腾焙烧炉大型化自动化能耗高不易控制劳动条件差一污染环境投资高8、还原被烧应用：处理难选的铁、锰、镍、铜、锡、锑等矿物原料。

此外还用于精矿除杂质，粗精矿精选。

举例：①铁矿石直接还原，②含镍红土矿的还原焙烧:常压氨浸法，③难选氧化铜矿的还原焙烧，④金属硫化矿的石灰强化还原。

【P11-17】9、氧化焙烧与硫酸化焙烧应用：①含钴硫化精矿硫酸化焙烧，②砷钴矿的氧化焙烧脱砷，③挥发氧化焙烧，④选择性低温氧化焙烧【P18-19】10、氯化离析：在矿石中加入一定量的碳质还原剂和氯化剂，在中性或还原性气氛中加热，使有价金属从矿石中氯化挥发并同时在炭粒表面还原成为金属颗粒的过程。

影响因素：①矿石性质：粒度愈细，离析效果愈好；②氯化剂：处理Ca、Fe含量较高的矿石，一般宜用较大的盐比，而处理硅质矿石常采用较小的盐比；③还原剂：粒度和用量必须适度；④反应温度：提高反应温度加快速度，为保证反应速度，实际离析温度超过“临界温度”；⑤气氛条件：中性或弱还原气氛中进行；⑥水蒸气30%合适11、浸出：选择适当药剂选择性溶解物料中的目的组分，使该组分进入溶液中，以达到有用组分与杂质组分（或脉石)分离的目的。

包括提取和分离。

处理的物料为难于用物理选矿方法处理的原矿、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12、浸出剂：①酸类浸出剂：硫酸、盐酸、硝酸、亚硫酸②碱类浸出剂：氨、碳酸钠、苛性钠和硫化钠③盐类浸出剂:氯化钠和硫酸铵、高价铁盐、氰化钠cacl2次氯酸钠13、影响浸出过程的主要因素: 磨矿细度一定范围内，v随加加过细磨矿费用黏度阻力选择性、药剂浓度、搅拌强度矿粒悬浮扩散层分散溶解氧、矿浆液固比黏度降效率高药剂增加体积大@低和浸出时间 t长v降低14、浸出方法的应用：⑪酸性浸出：简单酸浸、氧化酸浸、还原酸浸；⑫碱类浸出：氨浸、碳酸钠、苛性钠；⑬盐类浸出：氯化钠、高价铁盐、氯化铜、次氯酸钠、氰化15、氰化浸出机理：⑪热力学解释：属电化腐蚀，颗粒内部出现电位不平衡，有电子流动，在表面产生阳极区（结晶纯正处）和阴极区（结晶有缺陷处），形成客观存在的相邻两区组成固体电极。

阳极区反应：Au+＋2CN→Au(CN)2-，促进了金颗粒的溶解。

阴极区反应：O2＋2H2O＋2e→H2O2＋2OH- 阴阳两极反应产生，形成腐蚀电流，电化腐蚀过程，形成无数原电池，遍布在颗粒表面上。

原电池电动势推动电池反应不断进行，推动了金的不断溶解。

⑫动力学解释：溶于水中的气体氧和氰根离子向固体金粒表面的对流扩散(正扩散)；扩散到金粒阳极区表面的CN-和阴极区表面的O2被吸附；被吸附的CN-和O2与金发生化学反应；新生成的Au(CN)2-、 H202、H20从金粒表面脱附；脱附的产物向溶液内部扩散(逆扩散)。

⑬影响氰化浸出的因素：①氰化物和氧的浓度氧浓度最大为8mg/L，氰化物浓度由0～0.05%时浸出速度迅速上升，在0.05％～0.15％时，上升缓慢，大于0.15％时，浸出速度反而下降。

②温度：提高浸出温度有利于浸出，温度为85℃时，金的浸出速度最快。

③粒度和形状：磨矿细度越细，金粒暴露得越完全，浸出速度越快，作业时间越短，浸出率越高。

金粒的形状对金的浸出速度有明显的影响，比表面积越大浸出速度越快。

④矿浆粘度：矿浆浓度越高，浸出速度越慢。

⑤浮选药剂：各种浮选药剂对氰化浸出率的影响各异，同种药用量越大，氰化效果就越差。

16、⑪热压浸出是在密闭答器(压煮器、高压釜)中进行高温、高压浸出的方法。

热压无氧氧浸⑫浸出的分类: 渗滤浸出和搅拌浸出，渗滤浸出可分为：槽浸、堆浸和就地浸出三种⑬浸出流程分为 (1)顺流浸出@高Q低v小t长(2)错流浸出v快t短效率高剩余c高Q 大@低(3)逆流浸出@高Q低v低多级17、离子沉淀分类：金属氢氧化物沉淀、硫化物沉淀、碳酸盐沉淀、草酸盐沉淀18、常用的置换沉淀反应：①铁屑置换铜:Cu2++ Fe＝Fe2++Cu↓锌常用少量乙酸铅处理表面有助于锌的溶解②锌粉置换金、银：Zn +2[Au(CN)2]-＝[Zn(CN)4]2-+2Au↓，在锌的溶解过程中，还伴有氢气释出，即Zn+4CN- +2H2O＝[Zn(CN)4]2-+ 2OH- + H2↑，Zn+2OH-＝[ZnO2]2- + H2↑19、萃取的应用:⑪在物料加工领域的应用：①提取、富集有价金属。

②分离化学性质相近的金属离子。

③净化工业溶液和处理工业废水。

⑫在生物产品的典型应用：①从发酵培养液中萃取化合物(产物) ，②从生物反应液或生物转化液中萃取产物。

20、溶剂萃取的基本概念：①萃取体系：由有机相和水相组成的互不相溶或基本不相溶两相体系。

有机相通常由萃取剂和稀释剂组成。

②萃取与反萃取：当两相接触时，水相料液中被分离的物质部分或几乎全部转移到有机相，这种分离过程，称为液—液萃取，简称为萃取。

被萃取物萃入有机相后，将负载有机相与反萃剂接触，使其重新返回水相，这一过程相当于萃取的逆过程，称为反萃取。

③溶剂萃取的相比：溶剂萃取的两相，通常是指含有萃取剂(有时还有改质剂)和稀释剂的有机相和含金属离子(或无机酸、碱)的水相。

相比就是在萃取过程中有机相体积与水相体积的比例，通常用O/A表示。

④分配系数和分配比：萃取物在水相与有机相之间的转移是一种可逆过程，平衡后，A被萃入有机相中，并且在水相和有机相的分配达到平衡，A在水相和有机相的平衡浓度分别为[A]和[A] ，分配系数K D= [A]/[A]⑤萃取因数(萃取比):溶质进入有机相的总量与该溶质在萃余液中的总量之比，通常用E表示。

这个物理量在用计算法确定流比和理论级数时有用。

相比 R＝V/VE＝有机相中总溶质质量/水相中总溶质质量＝[M]V/[M]V＝[M]/[M]×V/V＝D×R⑥萃取率:表示萃取过程中溶质被萃取到有机相中的份数。

有机相溶质m|原始料液m⑦分离系数：表示两种物质萃取分离的难易程度，用β表示。

分离系数等于同一萃取体系内两种物质在同样萃取条件下分配比的比值，即β= DA /DB⑧饱和容量与操作容量:在一定萃取体系中，单位浓度的萃取剂对某种溶质的最大萃取能力，称为这种萃取剂的饱和容量（也称极限浓度），以单位体积浓度萃取剂的有机相含被萃溶质的浓度（g/L）表示。

操作容量:指萃取剂实际萃取溶质的容量。

⑨萃取的协同效应—协萃：两种或两种以上萃取剂同时萃取某一溶质或其他化合物时，萃取性能优于它们各自萃取的性能之和的效应称为协同效应，也称为协萃。

21、影响萃取平衡的因素：①温度:在恒温、恒压下，金属M在两相中的分配达到平衡—即萃取平衡.温度不同，萃取的平衡状态也不同。

②萃取剂浓度当料液中金属离子浓度一定，其他条件保持不变，则萃取因数E随萃取剂浓度的增加而提高。

③pH被萃金属越多oh增加ph增加效率降低④水相组分：水相的组分是指水相中存在的阴离子，它的类型和浓度往往会影响金属的萃取效率。

⑤金属离子浓度浓度增高，萃取剂浓度增多，游离萃取剂的浓度减少，分配比D下降。

22、①萃取剂：是能够与被萃金属相结合，并以萃合物形式转入有机相的活性有机反应剂。

②稀释剂：能溶解萃取剂、添加剂及萃合物的有机相的惰性溶剂。

③改质剂：为避免萃取或反萃取时产生稳定的乳化或生成第三相，向有机相中加入一些高碳醇或其它有机物，以增加萃取剂、萃取剂的盐类或金属萃合物的溶解度。

凡是加入到有机相中能消除第三相的试剂称作改质剂。

23、离子交换树脂：一种不溶于酸碱和有机溶剂的固态高分子材料化学稳定性良好孔隙度⑪结构特征：是带有官能团网状结构的高分子化合物。

包括三部分：①不溶性的三维空间网状骨架②连接在骨架上的官能团③官能团所带的相反电荷的可交换离子。

⑫分类：①强酸性阳离子树脂：磺酸基-S03H；②弱酸性阳离子树脂:羧基-COOH、酚羟基-OH；③强碱性阴离子树脂：季铵基-NR30H，④弱碱性阴离子树脂：伯胺基-NH2、仲胺基-NHR 或叔胺基-NR2；⑤两性离子交换树脂⑥选择性离子交换树脂⑬性质：①物理：外形和粒度、密度、树脂水分、膨胀性、机械性能；②化学：酸碱性、交换容量、再生度和失效度、化学反应24、活性炭种类：⑪按原料分类：①果壳活性炭（椰壳、杏核、）；②煤质柱状活性炭；③木质粉状活性炭等。