化学选矿
概述化学选矿
chemical mineral processing
近代化学选矿的发展历史与金、银、铀、铜、铝等矿物原料的化学处理密切相关。
1887年用氰化物溶液直接从矿石中浸出提取金银,开始了在矿山生产成品金的历史。
奥地利人拜尔(K.J.Bayer)于1888年发明的拜尔法和20世纪初处理铝矿物原料生产氧化铝的联合法先后用于工业生产。
40年代起，随着原子能工业的发展，用酸浸法或碱浸法直接浸出铀矿石，在铀矿山生产铀化学浓缩物的工艺在工业上获得应用。硫酸浸出法及氛浸法处理次生铜矿的工艺早已工业化。
60年代末期，处理难选氧化铜矿的离析法也开始用于工业生产。
60年代以后，化学选矿除用于处理难选原矿外，还用于物理选矿产出的尾矿、中矿和混合精矿的处理以及粗精矿的除杂。
化学选矿已被成功地用于处理许多金属矿物和非金属矿物原料，如铁、锰、铅、铜、锌、钨、铝、锡、金、银、钽、铌、钴、镍、铀、钍、稀土、铝、磷、石墨、金刚石、高岭土等固体矿物原料，还可从矿坑水、废水及海水中提取某些有用组分。
特征特征化学选矿的处理对象与物理选矿相同，但化学选矿法的适应性比物理选矿法强，其分选原理及产品形态均与物理选矿不同。化学选矿的分选原理与传统的冶金过程相似，均利用无机化学、有机化学、物理化学及化工过程的基本原理解决各自的工艺问题。 但化学选矿处理的一般为有用组分含量低、杂质组分和有害组分含量高、组成复杂的难选矿物原料。冶金过程处理的原料为选矿产出的精矿，其有用组分含量高、 杂质和有害组分含量较低，组成较简单。因此，选择具体工艺时，化学选矿常采用不同于冶金过程常用工艺的方法，处理价值较低的矿物原料才能获得一定的经济效益。化学选矿过程只产出化学精矿，冶金过程则产出适于用户使用的金属。化学选矿属于物理选矿和传统冶金之间的过渡性学科，是组成现代矿物工程学的主要部分之一，属于选矿的范畴。1960年国际选矿会议将化学选矿与破碎、筛分、重选、电选、磁选、浮选等并列；法国于1977年将化学选矿定名为湿法化学选矿；化学选矿过程通常涉及矿物的化学热处理、水溶液化学处理和电化学处理等各种作业。其原则流程一般包括原料准备、矿物原料焙烧、矿物浸出、 固液分离、浸出液处理等5个主要作业。但一个具体的化学选矿过程并不一定包括上述全部作业，如有时采用炭浆法、炭浸法、树脂矿浆法、矿浆直接电积法或物理选矿法从浸出矿浆中提取有用组分，即可省去固液分离和净化作业，将浸出、净化和制取化学精矿等作业结合在一起进行。
原料准备包括原料的破碎、筛分、磨矿、分级、配料混匀等作业。目的是将原料碎磨至一定粒度，为后续作业准备细度、浓度合适的矿浆或混合料，以使物料分解更完全。有时需预先用物理选矿法除去某些有害杂质，预先富集有用矿物，使矿物原料与化学药剂配料、混匀，为后续作业创造较有利的条件。焙烧使有用矿物转变为易浸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，且可改变原料的结构构造，为其进入后续作业作好准备。浸出根据原料性质和工艺要求，使有用组分或杂质组分选择性地溶于浸出溶剂中，使有用组分与杂质组分分离或使有用组分相互分离。可直接浸出矿物原料，也可浸出焙烧后的焙砂、烟尘等物料。通常只浸出含量少的组分，再用相应方法从浸出液和浸出渣中回收有用组分。 难选矿物原料行化学精矿化学选矿的原则流程图固液分离采用沉降倾析、过滤和分级的方法处理浸出矿浆，以获得供后续作业处理的澄清溶液或含少量细矿粒的稀矿浆。此外，固液分离的方法还常用于化学选矿的其他作业，使沉淀悬浮物与溶液分离。 浸出液处理包括浸出液净化和制取化学精矿两部分。采用相应方法使有用组分与杂质组分相互分离，净化富集相应的有用组分，得到有用组分含量较高的净化液。随之从净化液制取化学精矿。一般采用化学沉淀法、金属呈换法、还原沉淀法、电积法和物理选矿法等从浸出液或净化液中沉淀析出化学精矿。
应用化学选矿是处理贫、细、杂等难选矿物原料和使未利用矿产资源资源化的有效方法，其分选效率比物理选矿法高。但化学选矿过程需消耗大量的化学药剂，对设备材质和固液分离等的要求均比物理选矿高。因此，在通常条件下应尽可能采用现有的物理选矿法处理矿物原料，仅在单独使用物理选矿法无法处理或得不到合理的技术经济指标时，才考虑采用化学选矿工艺。采用化学选矿工艺时，应尽量采用闭路流程，使药剂充分再生回收和水循环使用，以降低药剂消耗和减少环境污染;并应尽可能采用物理选矿和化学选矿的联合流程，采用多种选矿方法处理矿物原料，以便最经济地综合利用矿产资源。
化学选矿基本流程：1.焙烧：采用化学选矿的矿石多为贫细杂矿石，依据目的矿物赋存状态不同，需要考虑焙烧。焙烧是为浸出做准备，有利于目的矿物的析出。（某些元素以类质同象形式存在于矿物中，其析出需要破坏矿物晶格）；焙烧又根据添加剂不同，温度不同，压力不同而有各种分类，如：氯化焙烧，钙化焙烧，高温焙烧.....2.浸出：该步骤使有用元素以离子形式进入浸出液中，为固液分离做准备，根据浸出条件不同，也有类似焙烧的分类。3.固液分离：使浸渣与浸出液分离。4.浸出液处理方法（1）：置换沉淀：将目的元素沉淀，得到碳酸盐或其他易分解盐类，再次固液分离，烘干，得到化学精矿。
方法（2）：溶剂萃取：一次或多次萃取，根据萃取液性质，分离出精矿。