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微波技术在湿法冶金中的应用现状与展望
作为一种发展迅猛的新型绿色冶金方法,微波加热在磨矿、预处理、预还原、干燥、焙烧、金属提取和烟尘等废料的处理和利用等领域也受到了广泛重视,某些研究成果正逐步转入实用阶段,初步显示了在化学冶金中应用的巨大潜力。下面本文将对微波技术在湿法冶金中的应用现状做一简单的叙述。
一微波浸出
通常,传统浸出方法中矿物加热浸出一定时间后,浸出反应产生的较致密物质会包裹未反应矿核,使浸出反应受阻。而采用微波强化浸取配有相应添加物的矿石,使矿粒间产生热应力裂纹和孔隙或与添加物反应,不断更新反应界面,将有助于改善浸出效果[1]。用该方法预处理黄铁矿、砷黄铁矿和磁黄铁矿等很容易被微波加热的硫化矿型难浸金矿既不需要燃料,也不需要控制临界含硫量,不仅能耗降低,处理效率也大大提高。
(1) 微波浸出提纯富钛料
微波加热属于体加热,通过分子高速转动产生内摩擦热、无热滞后性,具有加热速度跨、内部加热、选择性加热、加热均匀等特点。在浸出时,微波家人促使无聊颗粒表面破裂,暴露出新鲜表面,有利于液固反应的进行,同时在外电场的作用下,急性分子迅速改变方向进行高速震动,不仅能产生热量,而且增加了物质间的相互碰撞,强化了反应的进行。为了制取高品味的富钛料结合了微波加热和酸浸法的优点。在微波浸出过程中,微波加热强化了液固反应的进行,与常规浸出相比时间缩短了67%-75%左右。事实证明该方法及减少了污染,也提高了生产效率[2]。
(2) 微波辅助高价锰还原浸出研究
生产锰系产品的湿法冶金过程要求将软锰矿中的MnO2还原为酸溶性的MnO,软锰矿的还原工艺对锰系产品的成本、能耗和操作环境具有很大的影响。因此,微波独特的选择性加热,快速加热,均匀辐射等特点,因此也有研究使用微波辅助高价锰的还原浸出[3]。
(3) 微波处理提高难处理金的氰化浸出率[4]
用微波辐射对难处理的金精矿进行预处理,就可以把金、砷和硫从矿石基体中分离出来,游离出来的金即可用常规的碱性氰化法浸出,难处理金精矿的微波预处理是一种很有前途的新方法。
刘全军[5]等人对贵州省某金矿的矿石进行了研究原料中金主要呈微细粒嵌布在碳质围岩中,未经微波预处理的原矿金几乎不能氰化浸出,利用微波进行预处理后,使该矿石中金的氰化浸出率提高到 %.
地质部矿产综合利用研究[6]所近年的研究表明,难处理金矿经微波处理后,得到的金浸出率大于 90 % ,比传统的焙烧工艺的结果好得多,且微波处理作用时间短,具有明显的节能降耗效果.
魏明安[7],,没有搅拌且制粒的不利条件下,虽然只处理了短短的 2~3min ,但金精矿中金的浸出率却提高了 719 %~15152 % ,说明有一部分被包裹的金暴露并被浸出,达到了回收的目的。研究结果表明,难选冶金矿在固体状态和矿浆中进行微波预处理,然后氰化浸出,与常规氰化浸出工艺相比,均能达到缩短预处理时间,提高氰化浸出效果的目的,。
(4)硫化铜矿浸出
辉铜矿和黄铜矿是最具有代表性的硫化铜矿物。为避免SO2气体的逸出, 对于硫化矿, 常用湿法流程处理。存在于