9.第九章 化学选矿及其它选矿方法(2017).

2.焙烧过Hale Waihona Puke Baidu的分类
焙烧是物料在熔点以下加热的一种过程，它的 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。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 ； (3)硫化焙烧 ；(4)氯化离析 ； (5)加盐焙烧 ；(6)煅烧 。
CuO氯化离析
（5）加盐焙烧
为了从物料中提取钒、钨、铬等有价金属，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，这类焙烧称为加盐焙烧。 （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。
第九章 化学选矿及其它选矿方法
本章基本内容 1.化学选矿的定义、特点和一般过程； 2.化学选矿的主要方法，各方法的定义、基本原理和过程； 3.各方法的应用及实例； 4.手选、光电选、摩擦选矿简介 本章重点 1.化学选矿的定义和特点； 2.化学选矿与物理选矿的主要区别； 3.化学选矿的主要方法及应用。
有用组分含量高的浸液
制取化学精矿 1化学沉淀法 2金属沉积法 （电积、金属置 换等） 3物理选矿法
固液分离
化学精矿
母液
试剂再生
二、焙 烧
1.焙烧的定义及目的
（1）定义：在适宜的焙烧气氛和低于矿物原料熔点 温度等相应条件下，通过加热升温使目的矿物发 生物理和化学变化的工艺过程。 （2）目的：使目的组分矿物转变为易于浸出或易于 物理分选的形态。 （3）产品：焙砂、干烟尘或湿法收尘集气产品。
（2）氧化焙烧：

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，焙烧最终固体产物为金属氧化物。有时还可脱去 挥发性物质，如砷、锑、硒等。
举例：辉钼矿的焙烧氨浸：

辉钼矿经氧化焙烧生成三氧化钼，用氨浸出生成钼 酸铵进入溶液，与不容物加以分离。溶液经浓缩或酸化生 成钼酸沉淀，然后用氢还原法生产金属钼。
③应用：主要用于处理难选的铁、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。
例如，含镍红土矿是世界上最大的氧化镍矿资源，因 其品位低，镍呈化学浸染状存在，目前无法用物理分选富 集。用焙烧-低压氨浸的方法回收其中的镍已得到工业应
用。过程为预先将氧化镍还原焙烧为活性金属镍、钴镍合
金，然后氨浸回收镍。





化 学 选 矿 原 则 流 程
化学选矿主要包 括： 焙烧、浸出； 溶剂萃取；离子 交换；离子浮选 等
难选矿物原料 原料准备 焙烧 浸出 固液分离 浸液 浸渣 洗液 洗涤 渣 （弃或回收其他组分）
有用组分含量低的浸液 净化 1化学沉淀法 2离子交换法 3溶剂萃取法 4活性炭吸附法 5膜分离
4.焙烧设备
（1）回转窑
①结构：一种连续生产的旋转高温窑炉。窑身为衬有耐火
材料的钢制圆筒，斜卧在钢制的托轮上，绕轴缓缓旋转。
回转窑
②工作过程：物料喂入回转窑后，由于筒体具有一定
的斜度，并以一定的速度回转，物料就会由窑尾向窑 头运动。喷煤管将煤粉喷入回转窑燃烧提供热量，转 窑通过旋转和排风实现物料的输送和加热焙烧。
第一节 化学选矿
一、概 述
1.化学选矿定义：化学选矿是利用化学作用将矿石 中的有用成分提取出来的方法。 分选对象：难选矿石原料、中间产品、尾矿渣
分选原理：矿物或矿物组分化学性质的差异
分选特点：改变矿物的化学组成与存在形态 分选结果：分离、富集目的组分
2.化学选矿的特点
优点：
（1）化学选矿能处理各种 “贫”、“细”、“杂”矿 石，对原料的适应性广；有利于矿产的全面综合利用。 （2）最终产品纯度高。除形成化学精矿外，还可生产 较纯的化合物或金属，直接满足社会需求，供应金属 加工市场。
氯化焙烧是矿物原料与氯化剂在氧化或还原气氛中加热并发
生化学反应，生成可溶性或气态金属氯化物的过程。 氯化剂：Cl2、HCl、NaCl、CaCl2等
2MO 2Cl2 2MCl 2 O 2 MS Cl2 MCl 2 S
金属氧化物 金属硫化物
12CuO 12HCl 4Cu 3Cl3 6H 2 O 3O 2 C H 2 O CO H 2 2Cu 3Cl3 3H 2 6Cu 6HCl
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。
3.化学选矿的一般过程

1.原料准备作业：破碎筛分、磨矿分级、配料混匀等作业，为后 续作业准备细度、浓度合适的物料或混合料。 2.焙烧作业：使目的组分矿物转变为易浸出或易于物理分选的形 态，使部分杂质分解挥发或转变为难浸的形态。 3.浸出作业：使有用组分或杂质组分选择性地溶于浸出溶剂中， 从而使有用组分与杂质组分相分离或使有用组分相分离。 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 等进行净化分离，以除去杂质。 6.制取化学精矿作业：从净化液中沉淀析出化学精矿一般可采用 化学沉淀法、金属置换法、电积法和物理选矿法等。
3.焙烧方法
（1）还原焙烧 ： ①定义：还原焙烧是在低于炉料熔点和还原气氛条件下，使 矿石中的金属氧化物转变为相应低价金属氧化物或金属的过 程。 ②原理：金属氧化物的还原可用式表示： MO +R = 式中： M + RO
MO——金属氧化物； R，RO——还原剂和还原剂氧化物。
凡是对氧的化学亲合力比被还原的金属对氧的亲合力大的 物质，均可作为该金属氧化物的还原剂。生产中常用的还原 剂为固体炭、一氧化碳和氢气。
（3）硫酸化焙烧

金属硫化物经硫酸化焙烧生成硫酸盐，然后用水浸出
的分离过程。金属硫酸盐在高温下易分解成金属氧化物和
二氧化硫。根据各种金属硫盐分解温度不同，得到不同金 属的分解物。

举例： 如铁的硫酸盐约在550℃发生分解，而铜、钴、镍的
硫酸盐 则在700℃以上发生分解。利用这种差别将其分离。
（4）氯化焙烧