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——读《高压浸出技术》的感悟

2023年12月01日 15:19 2642次浏览 来源:   分类: 科技创新

近一年来,笔者为了解高压湿法冶金技术,认真学习了《高压浸出技术》这本书,了解了高压浸出技术的发展,并从书中学到了很多知识。

近几十年来,高压浸出技术在冶金生产上取得了巨大成就,在氧化铝生产、闪锌矿氧压浸出、钨矿高压浸出等生产应用上占有举足轻重的地位。高压浸出(加压浸出)即在压力大于9.8692×104Pa的情况下用溶液处理矿石或精矿,一直是处理含金属物料的一种有效的工艺,具有排除杂质和提取目标金属的能力。高压浸出技术的特点包括:浸出温度高,达到某些化学反应的活化温度,能够使一些在常温常压下不能进行的反应成为可能;水的离子积增大10n倍,从而使水溶液中反应的产物形态与常压不同,如铁离子根据温度与pH的不同可以形成Fe(OH)3、FeOOH或Fe2O3物象;加压可以使某些气体(如氧气)在浸出时有较高的分压,使反应能在更有效的条件下进行,从而强化了浸出过程,加快了浸出速度,大幅缩短了浸出时间,提高了金属的提取率。

近年来,高压浸出技术的研究和应用拓展到冶金、材料及环境保护等诸多领域。昆明理工大学、中南大学、东北大学、江西理工大学、北京矿冶科技集团有限公司、云南冶金集团股份有限公司、中金岭南丹霞冶炼厂、呼伦贝尔驰宏矿业有限公司、加拿大Sherritts公司等高校、研究机构和生产企业都对高压浸出反应有所研究及实际应用。

《高压浸出技术》从概述、高温高压水(矿浆)的性质、高压的获取与压力场中的矿浆流、压力容器基础、高压浸出的控制技术基础、高温高压浸出的换热、冶金中的高压浸出、高温高压浸出的安全生产几个方面对高压浸出技术进行的介绍。

在学习过程中,首先看到的就是高压浸出技术在处理金属硫化矿中的应用。高压浸出技术具有金属综合回收率高、反应快及工艺流程简短等优点,过程中硫以硫元素或硫酸根形式进入残渣或溶液中,避免了二氧化硫对环境的污染,在有色金属硫化铜、锌、铅、镍、钨、铀等方面都有所帮助。而笔者所在的河南豫光金铅集团现阶段存在硫化铜、锌、砷等中间产品。

在没有接触这本书之前,对于所研究的物料,笔者只是了解产生工艺以及反应条件等参数,然后根据查阅到的文献综合考量进行条件实验,但是在做实验的过程中却发现很多问题。例如:在与论文同样的反应条件下,并不能达到理想的反应结果,令人困惑。为了解决这一问题,笔者从调整实验方案以及查找专业书籍等方面入手,看能否有所帮助。

通过阅读专业书籍,笔者了解到影响浸出速度的因素包括粒度、温度、浸出剂浓度、矿物的离解程度和固体产物层。高压浸出技术需要研究溶出曲线、金属及其化合物在(酸性、碱性)水溶液中高压浸出的机理、高压条件下的配合物反应及高温高压体系还原等,高温高压浸出技术需要研究物料准备、压浸、闪蒸及冷却、硫回收,而不是根据条件,将原料放进去就可以了。从专业的角度来说,高温高压水(矿浆)的性质有许多需要考量的因素,比如高压条件下水的黏度、密度、离子积、普朗特数和比热容等条件,然后再用正确的参数进行计算,才能得到理论上的正确结果。湿法冶金过程,需要考量高温高压矿浆的性质。矿浆的流变性与颗粒特性、颗粒径向分布情况、体系中颗粒数量、颗粒表面粗糙度、颗粒球形度以及颗粒柔软度等条件有关系。所以说,相对于每一种物料,都需要不同的条件变化,以达到较优的反应条件。

不论是做研发工作,还是在生产过程中,需要阅读大量的书籍、文献资料,都需要注重机理研究以及基础研究,结合实际,不断加深自己的知识储备与实践积累,才能在以后遇到问题时有一定的解决能力。

责任编辑:杨净茹

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