化學(xué)選礦基礎(chǔ)知識(shí)

《化學(xué)選礦》復(fù)習(xí)資料一、填空題：1、焙燒多相化學(xué)反應(yīng)過(guò)程大致可分為氣體的擴(kuò)散與吸附—化學(xué)反應(yīng)兩個(gè)步驟。2、浸出方法和浸出試劑的選擇主要取決于被浸原料的礦物組成和化學(xué)組成、浸出目的、原料的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、浸出劑的價(jià)格、對(duì)礦物原料的反應(yīng)能力及對(duì)設(shè)備材質(zhì)的要求等。3、常用的堿性浸出試劑碳酸鈉苛性鈉、氨水硫化鈉 四種。4、高價(jià)鐵鹽浸取鉍中礦的pH值控制在2以下的原因是防止氯化鉍水解呈氯氧鉍和氫氧化鉍沉淀析出。5機(jī)相，則認(rèn)為萃取過(guò)程出現(xiàn)了三相。6、根據(jù)捕收劑與金屬離子作用產(chǎn)物的形態(tài)，離子浮選可分為泡沫離子浮選和浮渣離子浮選兩種類型。7、多級(jí)萃取流程按有機(jī)相和水相的流動(dòng)接觸方式可分錯(cuò)流萃取逆流萃取和分餾萃取回流萃取四種流程。8、影響氧化焙燒和硫酸化焙燒的主要因素是焙燒溫度和爐氣成分。9、還原焙燒常用的還原劑為固體炭、一氧化碳?xì)怏w和氫氣。10、所謂浸出是指浸出劑選擇性地溶浸礦物原料中某礦物組分的工藝流程。11、離子交換技術(shù)制備高純水的基本工藝過(guò)程包括陽(yáng)柱、除氣塔、陰柱、混合柱四個(gè)過(guò)程。12、依被浸物料和浸出試劑運(yùn)動(dòng)方向的差別可分為順流浸出、逆流浸出和錯(cuò)流浸出三種流程。13原料準(zhǔn)備，焙燒浸出固液分離，浸出液的凈化，制取化學(xué)精礦等六個(gè)主要作業(yè)。14、浸出原料為高價(jià)金屬氧化物和氫氧化物時(shí)，應(yīng)采用常壓還原酸浸。15、按藥劑配方和技術(shù)條件控制的不同，載金炭解吸的方法有常壓，（甲醇法，預(yù)先酸和非氰化物解吸法六種。16、氰化浸金宜在pH值為9-12的介質(zhì)中進(jìn)行。二、名詞解釋：浸出率：在浸出條件下，轉(zhuǎn)入浸出液中的量與在其被浸原料中的總量之比的百分?jǐn)?shù)。氯化物，以使目的組分分離富集的工藝過(guò)程。的現(xiàn)象分配系數(shù)：萃取平衡時(shí)被萃取物在不相混溶的兩相中的總濃度之比。釋酸性浸出液時(shí)，其中的金屬陽(yáng)離子將呈氫氧化物的形態(tài)沉淀出來(lái)。附著于氣泡上浮為泡沫產(chǎn)品的工藝流程。浸出選擇性：各組分的浸出率之比，此值越接近于1，則浸出選擇性越差?；锘蚪饘俚倪^(guò)程。凝聚：膠體顆粒在電解質(zhì)作用下失去穩(wěn)定性而互相凝聚樹(shù)脂中毒：離子交換樹(shù)脂在長(zhǎng)期循環(huán)使用過(guò)程中其交換容量不斷下降的現(xiàn)象。析出電位：通常將金屬、氫氣（氧或氯氣）等以明顯速度在陰極析出的實(shí)際電極電位。全容量：指單位體積（或重量）樹(shù)脂所具有的交換基團(tuán)的總數(shù)目（或可交換離子的總數(shù)硫酸化焙燒：硫化礦物在氧化氣氛條件下加熱，將部分硫脫除轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)硫酸鹽的過(guò)程。單獨(dú)使用時(shí)的分配系數(shù)之和的現(xiàn)象稱為協(xié)同效應(yīng)。萃余率：萃余液中被萃物的剩余質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱為萃余率。萃取率：萃取平衡時(shí)被萃物從水相轉(zhuǎn)入有機(jī)相的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。電位差稱為該金屬的電極電位。百分?jǐn)?shù)。槽電壓：電解槽內(nèi)兩相鄰陰陽(yáng)電極之間的電位差。三、簡(jiǎn)答題1、何為氧化焙燒，何為硫酸化焙燒，控制焙燒產(chǎn)物的主要因素有哪些？其判據(jù)是什么？2、簡(jiǎn)述氰化浸金的作用機(jī)理，氰化浸金為什么要使用保護(hù)堿？濃度越大，金銀的平衡電位下降越大，金銀越易被浸出。銀的溶解。③浸出礦漿經(jīng)固液分離后常用鋅置換法從貴液中回收金銀，溶煉置換所得金泥可得合質(zhì)金。使用保護(hù)堿的原因：①為了維持氰化物在水溶液中的穩(wěn)定性，減少其水解損失加入足夠量的堿。②加入堿可中和礦物氧化及二氧化碳溶解產(chǎn)生的酸，以及促進(jìn)一些金屬礦物氧化產(chǎn)物水解沉淀。③pH=9.0時(shí)氰化溶解金銀的推動(dòng)力最大，加入堿使溶液的pH維持在8-10，以穩(wěn)定操作。④保護(hù)堿對(duì)細(xì)粒物料的絮凝作用，于脫水作業(yè)也是有利的。210/已知。試計(jì)算錯(cuò)流洗滌和逆流洗滌時(shí)洗滌液中的鉍含量，洗渣液相中的鉍含量，洗滌效率以及過(guò)濾洗滌鉍的總回收率。逆流洗滌 錯(cuò)流洗滌KL

1.8

3.0

D0.60.2D 0.6 R 3 C 10 1n 10.23C 0

0.25g/L C D

0.6101.102g/L3 1KK2K3 1332nL 0 0 31.81 3 3 C(1KK2)C(1332)0.253.25g/L CnC0.23100.080g/1 3 3 Kn1K 343 Kn11 341DC

97.5% 1n10.2399.20%0.60.25(1

n)100%(1 )99.50% 1n110.2499.84%0RC 31003、稀釋劑、添加劑、鹽析劑和絡(luò)合劑在萃取過(guò)程中各起什么作用？A相中萃取劑的濃度，以達(dá)到較理想的萃取效率和選擇性；B加入添加劑是為了改善有機(jī)相的物理化學(xué)性質(zhì)，增加萃取劑和萃合物在稀釋劑中的溶解度，抑制穩(wěn)定乳濁液的形成，防止形成三相和起協(xié)萃作用；C鹽析劑的作用是多方面的：同離子效應(yīng)；鹽析劑離子的水化減小了自由水分子濃度，抑制了被萃組分水相中的聚合等。D萃取時(shí)加入絡(luò)合劑是為了提高分離系數(shù)。4、氟碳鈰礦—獨(dú)居石混合型稀土礦堿法浸出的工藝流程、原理及步驟？原理：一般是將60%的稀土精礦與濃堿液攪勻，在高溫下熔融反應(yīng)，稀土精礦即被分解，稀土變?yōu)闅溲趼然⊥寥芤?，調(diào)酸度除去雜質(zhì)，過(guò)濾后的氯化稀土溶液經(jīng)濃縮結(jié)晶即制得固體的氯化稀土。步驟：1、酸浸(化選)除鈣2、液堿分解3、鹽酸溶解4、鹽酸溶解回調(diào)5、硫酸全溶5、樹(shù)脂的預(yù)處理步驟如何？①先將樹(shù)脂放入水中浸泡24h讓其充分膨脹；②再用水反復(fù)漂洗以除去色素、水溶性雜質(zhì)和灰塵；924h脹并除去水溶性和醇溶性雜質(zhì)后的樹(shù)脂，用濕篩或沉降分級(jí)法得到所需粒級(jí)的樹(shù)脂。6、氯化離析加入炭粒的作用有哪些？(1)炭粒與水反應(yīng)產(chǎn)生H2。H2吸附于炭粒表面，將氯化亞銅蒸汽還原為金屬銅粒。炭粒則為金屬銅沉積和發(fā)育的核心。7、固液分離流程分為哪兩大類，其采用的設(shè)備分別為什么？制取清液流程：洗滌作業(yè)可在沉淀池中間斷的進(jìn)行，也可在濃縮機(jī)中連續(xù)逆流洗滌。濃縮攪拌槽沉淀池濃縮機(jī)中進(jìn)行。流態(tài)化塔螺旋分級(jí)機(jī)水力旋流器進(jìn)行細(xì)砂洗滌。8、電位—pH圖對(duì)于研究浸出過(guò)程的熱力學(xué)具有什么意義？等作業(yè)提供熱力學(xué)依據(jù)，成為研究浸出、分離和電解等作業(yè)熱力學(xué)的常用工具。方便地推斷出反應(yīng)的可能性，及生成物的穩(wěn)定性，可形象直觀地描述溶液中化學(xué)平衡條件，反應(yīng)進(jìn)行方另外還有預(yù)測(cè)新方法，新工藝。9、金的化學(xué)提取方法有哪幾種，其適用場(chǎng)合如何？①氰化法：收率高達(dá)90%以上，對(duì)礦石適應(yīng)性強(qiáng)，方法簡(jiǎn)單，成本低，能就地產(chǎn)金②硫脲法：硫脲法浸金一般在酸性介質(zhì)中進(jìn)行，通常用Fe3+作氧化劑。③多硫化物法：用多硫化物浸取含金硫化精礦,金的浸出率為93%。④硫代硫酸鹽法：硫代硫酸鹽可用作浸金溶劑來(lái)直接浸金⑤氯化法⑥溴法⑦碘法⑧熱酸鹽提金法10、簡(jiǎn)述氰化浸金的作用機(jī)理，如何控制氰化浸出的過(guò)程？濃度越大，金銀的平衡電位下降越大，金銀越易被浸出。PHpH9-12為宜。②控制浸出溫度，一般在大于15-20℃常溫下進(jìn)行浸出。③控制礦漿濃度，一般小于30%-33%。含泥多時(shí)應(yīng)小于22%-25%。④控制氰化浸出時(shí)間，一般攪拌浸出時(shí)間常大。11、提高二段浸出流程浸出率有哪些措施？二段易浸物料的浸出。段高酸浸出，浸出難浸物料，浸出液返回一段進(jìn)行低酸浸出。進(jìn)行還原浸出，加入被浸物料以還原第一段浸出液中的剩余氧化浸出劑。12、請(qǐng)回答鎢礦物原料除雜的原理及除雜的流程。13、請(qǐng)簡(jiǎn)答低品位鎢礦物原料的化學(xué)處理原則流程及原理。 礦物分解（1）蘇打燒結(jié)-水浸法（2）（3）酸分解法礦物分解（1）（2）蘇打溶液壓煮法（3）酸分解法浸出渣（鎢沉淀（1）鎢酸鈉結(jié)晶法（2）（3）酸分解法（4）仲鎢酸銨結(jié)晶法三氧化鎢14、何謂電解沉積法？與金屬置換法相比有什么特點(diǎn)？一定值后正常電極作業(yè)無(wú)法進(jìn)行為止。沉積法可直接得到供用戶使用的純金屬。15、簡(jiǎn)述細(xì)菌浸出的原理，以細(xì)菌浸出黃銅礦為例說(shuō)明。①細(xì)菌的直接作用：硫化礦床的酸性水中生活的氧化鐵硫桿菌等細(xì)菌，在氧化過(guò)程中，直接破壞了黃銅礦礦物晶格，使礦石中的銅及其它金屬組分呈硫酸鹽的形態(tài)轉(zhuǎn)入溶液中。2CuFeS2

HSO2

8.5O2

2CuSO4

Fe2

(SO)43

HO2②細(xì)菌的間接催化作用：在氧和硫酸的存在下，細(xì)菌可起到催化作用，黃銅礦可在細(xì)菌的催化作用下被氧化。CuFeS2

Fe2

(SO)43

2O2

2CuSO4

3Fe(SO S)34)316、按萃取機(jī)理將萃取過(guò)程分為哪幾種萃取方法？①中性萃?、陔x子締合萃?、鬯嵝耘浜陷腿、軈f(xié)同萃取17、推導(dǎo)分步水解法分離浸出液中各種金屬離子的原理。Men+＋nOH－→Me(OH)n↓G0G0

Me(OH)N

G0

Men

nG0 RTlnKRTlnKsOHlgKs

G0 2.303RTlgKs

lg(Men

n )lgOH

Men

nlgOHlg n(lgKMen

lg )lgH Men

nlgKW

npHpH 1lgKn s

lgKW

1lgn

Men18、影響金屬置換的主要因素有那些？溶液中的氧濃度、溶液中的pH值、被置換金屬離子濃度、溶液溫度、置換劑與被置換金屬的電位差置換劑的粒度、溶液流速、攪拌強(qiáng)度19、寫出浸出過(guò)程的四種典型化學(xué)反應(yīng)方程及其平衡表達(dá)式，指出它們的受控因素。有氫離子參加的氧化還原反應(yīng)AB（aA+mH++ne→bB+cHO=（

alg

mpHblg

H）2 n A B無(wú)氫離子參加的氧化還原反應(yīng)AB（aA+ne→bB=（n

blgA

）（取決于平衡電位）B有氫離子參加的非氧化還原反應(yīng)ABaA+mH+→bB+cHOpHpH2

1(algm

blgB

) （決定于溶液的PH）無(wú)氫離子參加的非氧化還原反應(yīng)ABaA→bB lgKblg alg（取決于反應(yīng)平衡常數(shù)）B A20、某銅礦浸出液含有銅15克/升，擬采用逆流萃取流程進(jìn)行凈化富集，已知相比R=1/3,D=9,萃余液中含銅小于0.15克/升，求萃取理論級(jí)數(shù)是幾級(jí)？=D

R=91=3 =

=31u 3 15 3n1n=421、銅電積的工作原理是什么？影響銅電積的主要因素有那些？電子，析出氧氣。即：CuSO+HO→Cu↓+HSO+1 O↑影響因素：4 2 2 4 2 2①電解液組成②電解液溫度③電解液循環(huán)速度④電流密度⑤極間距⑥添加劑22、簡(jiǎn)述氰化浸金的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：工藝成熟、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)穩(wěn)定收率高缺點(diǎn)：氰化物劇毒，處理不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染23、簡(jiǎn)述流態(tài)化塔作為濃縮分級(jí)設(shè)備的工作原理。24、請(qǐng)簡(jiǎn)答風(fēng)化殼淋積型稀土礦提取的三代工藝流程。（1）氯化鈉浸取工藝（2）硫酸銨浸出工藝（3）原地浸出工藝255/已知D=0.6，L=1.5，CW=0。試計(jì)算錯(cuò)流洗滌和逆流洗滌時(shí)洗滌液中的銅含量，洗渣液相中的鉍含量，洗滌效率以及過(guò)濾洗滌銅的總回收率。逆流洗滌 錯(cuò)流洗滌KL

1.5

2.5

0.2D 0.6 R 3 C 10 1n 10.23C 0

0.197g/L C D

0.650.661g/L3 1KK2K3 12.52.522.53 nL 0 0 31.51 3 3 CKK2)C (12.52.52)0.1971.921g/L C nC 0.2350.040g/1 3 3 Kn1K 2.543 96.06% 1n10.2399.20%Kn11 2.541(1RC

0.60.197n )100%(1 )99.21% 1 n110.24n 0350稀土原礦淋浸 浸取劑(