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摘要：对于矿物工程的加工技术中，浸出技术是很重要的一种技术手段，由于其具有反应速度快、流程比较短、以及操作的环境较好等优势，对于矿物加工业的发展有着重要的推进作用，对其进行研究有着很重要的意义。在这样的背景下，本文主要对于矿物加工的工程中的浸出技术进行了简单的分析，对于化学浸出、生物浸出做出了相应的介绍，且举例说明了浸出技术的实际应用情况，希望可以将不同的浸出技术应用于适合的条件下。
关键词：矿物加工；浸出技术；反应
矿石的浸出技术分为化学浸出和微生物浸出。微生物的浸出技术，则是使用某些微生物的生理机能以及代谢产物，对矿石进行氧化、浸泡，从而对矿物的分离过程进行改善，把矿石中那些有用的成分通过溶解出来加以回收利用。
一、化学浸出
1、水浸
这种浸出技术中，最常见的方法就是水热硫化浮选法，就是在热压的条件下，使硫能够与矿物中的硫化铜、钼、镍等物质发生化学反应，从而进一步生成比较稳定的硫化铜矿物，然后在热水中使用浮选硫化铜的方式对其进行回收。在这个工艺中，温度对其产生的影响最大，其次就是矿石的粒度、硫的量的多少以及硫化时间等均会对结果造成一定程度的影响。然而由于这种化学浸出方式受到的环境影响因素较多，对能源的消耗也比较大，因此难以实现规模化的生产，所以由于它自身的这些限制使其难以得到更加深入的研究以及广泛的应用。
2、酸浸
加压酸浸的化学浸出法在工业上的应用主要分为两大类：一类是常压下的加压酸浸，就是浸出是由或者几段常压下的浸出以及一段加压浸出组成的。另一种酸浸的方式则是通过两段或者多段的加压浸出组成的。通常情况下，硅酸盐或铝硅酸盐脉石都会采用酸浸的方式进行矿物的浸出。
除此之外还有共生矿的酸浸法。由于经常使用常规的选矿方法使得难以从铜钼铅锌共生矿中获得单一的、合格的精矿产品，这使得铜钼铅锌共生矿被称为呆滞矿产。因此对于该矿产采用的浸出技术比较特别，首先进行浸铅富硫的反应，反应在85摄氏度的温度下进行，反应时间应该为1.5个小时左右。之所以可以采取这种方式进行浸出，是因为铜钼锌的氧化物溶于酸，而它的硫酸盐是溶于水的，能够使得主要的金属铜、钼、锌最大程度的浸出到溶液中去，这样就实现了将这些金属和其他的杂质进行分离的目的。经过酸浸之后，剩余的浸出渣中主要剩下的是原生的硫化铜、硫化钼，其他的锌、银等金属则以硫化银以及包裹着的银的形式存在。
3、碱浸
碱浸的方式中，较为常见的方法就是使用氨浸的方式。1954年，加拿大建立了世界上的第一个加压的使用氨浸方法通过硫化镍提取精矿的加工厂，目前为止，世界上有很多厂家都采取了该技术。其中，Fort Saskatchewan镍精炼厂采用两段逆流加压氨浸的方式进行矿物的浸出。这种加工方式的第一段浸出温度为85摄氏度，使用的压力为0.83MPa。而第二段的浸出温度也在85摄氏度，压力和第一段的压力相同，同时使用压缩空气作为氧化剂，处理的原料也十分的多种多样。这种工艺方式在对有色金属的硫化矿石进行处理的时候，工艺简单，设备的防腐问题也很容易得到解决，而且对于环境的污染很轻微，能够回收大部分的金属，所以在这个方面得到了广泛的应用。相反的，这种方法处理贵金属矿物时，由于贵金属能够形成络合物在溶液中分散，使得溶液的成分变得更加的复杂，提取的过程更加的困难，因此在这个方面的提取比较不适应。
这种方式的应用中，还有氧化铁矿石氨浸的方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种方法中，氧化铜矿石通过氨浸的方式对铜进行提取，就是使用含氨的溶剂，把含铜的矿物中的铜以及铜的化合物浸溶出来，使其进入到溶液中区，然后选择一些较为合适的方式将其沉降出来。这种浸出方式中，对于铜的回收了能够达到百分之八十八，对于铜的回收率远远地高于其他的浸出方式。
二、生物浸出
1、菌种
微生物可以通过生物吸附、生物吸收、生物聚集等物理化学反应，选择性的提取出想要的矿物或者成分。目前，对于微生物的浸出技术在硫化矿石上得到了广泛的应用，微生物细菌的有效温度大约在20到50摄氏度之间，而最常用的生物菌种则为氧化亚铁硫杆菌、氧化铁微螺菌以及氧化硫硫杆菌。
2、影响细菌浸出的主要因素
微生物浸出技术已经取得了一些成果，但是其在工业上的应用推广并不广泛，该技术环境友好、反映温和，但是微生物浸矿周期较长、浸矿速度较慢，成为制约其应用的瓶颈。近些年，国内外学者对微生物浸出过程中影响浸出速率的因素进行了广泛研究。主要包括培养基的组成成分、浸出的温度、浸出液的pH值、矿料的粒度及矿浆浓度、离子的浓度、O 2 和 CO2的供给、介质的氧化还原电位等诸多方面，基本掌握了它们的影响规律。
为了细菌能够快速的生长繁殖，必须给它们提供足够的营养物质，在矿石的生物浸出中，还需要给硫含量不足的矿石加入适量的元素硫和铁或者矿料。在细菌浸出体系中加入10 g/L Fe 2 +，结果表明Fe 2 + 显著提高了混合菌剂对矿物的浸出率。研究不同浓度的元素硫对3种典型浸矿细菌混合浸出黄铜矿的影响，结果发现，加入3.193 g/L 元素硫能够促进细菌的表观硫氧化活性，改变浸矿体系的群落结构，并进一步抑制钝化层的形成，其浸出率（71%）较未添加硫的（67%）有一定程度的提高，而过量的元素硫又会抑制铜的浸出（浸出率 44%）。浸矿细菌主要分为常温菌、中度嗜热菌和极端嗜热细菌。氧化亚铁硫杆菌是目前研究和应用最为广泛的浸矿细菌，大多数氧化亚铁硫杆菌菌株都属于常温微生物，生长温度在15 ～ 37℃之间，最适生长温度为30 ℃左右。20世纪90年代，一些研究发现在堆浸和槽浸过程的中后期，反应体系中的优势菌群已不是常温菌，而是一些中高温细菌，于是，人们开始重视中高温菌浸矿的研究和应用，在高温条件下，高温菌可以显著提高浸出的反应速率，同时能够防止黄铜矿等原生硫化矿的钝化而阻碍浸出反应的进行。各种细菌都有其最适合的 pH 值范围。pH 值直接影响细菌的生长繁殖和氧化活性，同时当 pH 值过高时，Fe 2 + 及 Fe 3 + 会产生不同形式的沉淀，附着在矿石的表面，妨碍细菌和矿石的接触。
3、应用与创新
经典使用的纯培养的方法对于微生物的生态有着较大的局限性，对于浸矿的微生物来说这种局限性显得更加的明显。可以将分子生物学应用到微生物的生态学中，这样不仅能够有效地避免在传统的研究过程中微生物的生物多样性的丢失对矿物浸出造成的影响，而且能够通过新的菌种的发现增加对于细菌浸矿环境的了解，使得矿石工程中的浸出技术达到更好的浸出效果。
结束语
矿物加工是矿物工程中一个重点学科，其中以选矿工程为主要内容，包含了矿物材料与粉体技术、资源综合利用等方向，在与国民经济相关的学科中是很重要的一门学科，而其中矿物加工工程中矿石的浸出技术对于矿物工程的发展有着很重要的意义。在这样的基础上，本文主要对于矿物价加工工程中的浸出技术进行了研究，分析了浸出技术的一些概念以及在矿物加工的实际过程中的应用，希望对于该技术的推广起到一定的推广作用。
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论文作者:迟维先,李顺
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/8/2
标签：矿物论文; 矿石论文; 微生物论文; 细菌论文; 技术论文; 方式论文; 亚铁论文; 《基层建设》2016年10期论文;