湿法冶金是利用浸出剂将矿石、精矿、焙砂及其他物料中有价金属组分溶解在溶液中或以新的固相析出,进行金属分离、富集和提取的科学技术。由于这种冶金过程大都是在水溶液中进行,故称湿法冶金。湿法冶金中的工艺较为复杂,本文主要介绍离心萃取机应用在湿法冶金中提取铜工艺。
湿法冶金的历史
湿法冶金的历史可以追溯到公元前200年,中国的西汉时期就有用胆矾法提铜的记载。但湿法冶金近代的发展与湿法炼锌的成功、拜尔法生产氧化铝的发明以及铀工业的发展和20世纪60年代羟肟类萃取剂的发明并应用于湿法炼铜是分不开的。
湿法冶金工艺及现状
随着矿石品位的下降和对环境保护要求的日益严格,湿法冶金在有色金属生产中的作用越来越大。湿法冶金主要包括浸出、液固分离、溶液净化、溶液中金属提取及废水处理等单元操作过程。
湿法炼铜工艺应用
用溶剂浸出铜矿石或精矿,而后从浸出液中提取铜。主要过程包括浸出(见浸取)、净化、提取等工序。目前世界上湿法炼铜的产量约占总产量的12%。20世纪60年代以来,为了消除SO2污染,对用湿法冶炼硫化铜矿进行了许多研究,但因经济指标尚不如火法,湿法工艺大多停留在试验和小规模生产阶段。
湿法炼铜目前主要用于处理氧化铜矿。有氧化铜矿直接酸浸和氨浸(或还原焙烧后氨浸)等法;酸浸应用较广,氨浸限于处理含钙镁较高的结合性氧化矿。处理硫化矿多用硫酸化焙烧-浸出或者直接用氨或氯盐溶液浸出等方法。①硫酸化焙烧-浸出法是将精矿中的铜转变为可溶性硫酸铜溶出;②氨液浸出法是将铜转变为铜氨络合物溶出,浸出液在高压釜内用氢还原,制成铜粉,或者用溶剂萃取-电积法制取电铜;氯盐浸出法是将铜转变为铜氯络合物进入溶液,然后进行隔膜电解得电铜。
离心萃取机溶剂萃取法湿法冶金工艺
利用水溶液中某些金属在有机溶剂和水溶液中分配比例的不同,当有机相和水相充分接触时,水相中某些金属会选择性地转移到有机相,金属的这种转移过程被称为萃取。在湿法冶金中,常用于水溶液提取有价金属或作为溶液净化的一种手段。因为接触的水溶液和有机溶液都是液相,因而常把溶剂萃取称为液一液萃取。
与其他分离法如沉淀法、离子交换祛相比,溶剂萃取法具有提取和分离效率高、免除过滤、试剂消耗少、回收率高、生产能力大、易实现自动化和连续化等优点。近年来在湿法冶金、石油、化工、环保等部门得到广泛应用。
一个萃取体系通常由互不溶解的有机相和水相组成。有机相由萃取剂和稀释剂组成,水相常含一种或多种被提取或分离的金属离子。被萃取物从有机相转移到水溶液的过程被称为反萃取。按水相料液是否含有固体悬浮物分为清液萃取和矿浆萃取。按萃取过程选用萃取剂数量在两种以上的称为协同萃取和反协同萃取。