יסודות של הידרומטאורגיה ותהליכי ליהג בפלט מינרלים

הידרומטורגיה היא אחת משלושת הענפים העיקריים של מתכת מסלקת, לצד pyrometallurgy (בטיחות מבוססת חום) ואלקטרומטאורגיה.זה משתמש בכימיה קפואה כדי לשחזר מתכות מ Ores, ריכוזים וחומרים ממוחזרים כמו pyrometallorgy יש שליטה במשך מאות שנים, הידרומטורגיה גדלה בחשיבותה מאז המאה ה-20, במיוחד לטיפול בשרשרת נמוכה, או מטווחים כימיים, בדרך כלל, כמו גם על ידי דלקים ירוקים.

הבנה של הידרומטאורגיה: עקרונות הליבה ויתרונות

הידרומטאורגיה מסתמכת על פירוק הסלקטיבי של מתכות מטרה ללוח עצום, לעתים קרובות חומצה, בסיס או פתרון מלח.כוח המניע הכימי הבסיסי הוא היציבות היחסית של תצלומי מתכת בפתרון, נשלטת על ידי פוטנציאל חמצן-הפחתת (Eh) ו- pH.

(ב) [העיקרון]: [ה] [ה] [ה]] [ה] [ה]] [התורה] [התחילה]]] היא [התחילה] [התחילה] [התחילה] [ה]], ופתרון ההנעה (PLS) נושא את המתכת המתמוססת.
(FLT:0) Solution Purification: FLT:1 הסרת זיהומים כגון ברזל, אלומיניום, סיליקה, או זרמי מתכת אחרים שעשויים להשתולל.זה מושג באמצעות טכניקות כמו מפלט, חילופי יון או משקעים נבחרים.
(FLT:0) שחזור מ'מסטל: 1FLT: 1 (החלל) מפלט המתכת הטהורה או ביניים גבוה מהפתרון המטוהר, בדרך כלל באמצעות אלקטרושאות, מלטציה, משקעים או צמצום עם גזים.

היתרונות של הידרומטאורגיה מתועדים היטב.זה יכול לעבד אונים עם ציונים נמוכים כמו 0.1% נחושת או 0.5 גרם זהב (לא כלכלי ב smelter.הטמפרטורות התפעול הנמוכות (בדרך כלל מתחת 250 מעלות צלזיוס) להפחית את צריכת האנרגיה ולהימנע היווצרות של גזים רעילים כמו SO2. hydrometalurgical צמחי הם גם יותר מודולריים וקלים יותר למתן חומרים מ-AX ואילך) לאחר מכן, כלומר, כלומר, כלומר, לדוגמה, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, לאחר מכן, לדוגמה, לדוגמה, יותר, יותר, יותר ויותר, כלומר, כלומר, לדוגמה, ספקטרום של תעשיית אלקטרו-EX1, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, יותר, לאחר מכן, לאחר מכן, על ידי ספקטרום של 20%, על ידי ספקטרום של צריכת רקע של צריכת רקע של 20% (C) של גזים (C) של צריכת רקע מגנטית של צריכת רקע מגנטי (pcX) של גזים של גזים של חומרים אלקטרו- 10.

תהליך הגילוח בפירוט

ליהג הוא הצעד שנקבע בקצב ברוב גליונות הזרמים הידרומטריים.התגובה הכימית בין המינרל המוצק לבין ה-Lixiviant מתרחשת בממשק המוצק-החריד; הקינטיקה מושפעת מטמפרטורה, ריכוז חוזר, גודל חלקיקים, ריגוש, נוכחות של חמצון או צמצום.

כימיה של Laching

עבור מתכת sulfide כגון chalcopyrite (CuFeS2), פירוק דורש חמצון כדי לשבור את האג"ח sulfide. in נחושת heap leaching, חומצה sulfuric משולב עם ברזל ferric (Fe3+) כמו חמצון.

(ב) 0 (CuS2 + 4Fe3+ + 5Fe2+ + 2S003FLT:1

צורות sulfur אלמנטריות כתוצר, אשר יכול מאוחר יותר להיות מחומצן כדי לטשטש אם התנאים מאפשרים. עבור זהב, cyanide leaching מסתמכ על היווצרות של מתחם זהב יציב - ציאניד: FLT:04Au + 8NaCN + 2H2 + 2H2O , 4Na(N) + 4NaOHFalrphird; למנוע נוכחות חמצן חיוני (N) ו-N) הוא 10.

סוגים של גילוח

בחירת שיטת היטל תלויה בציון אור, מינרלים, נחיתות, וקנה מידה כלכלית.שלושת הסוגים העיקריים - היפא, ב-Situ, ו- צנרת טנקים - לכל אחד יש תכונות הנדסיות נפרדות.

« « LICK

(הנחיה הנחושת היא השיטה המיושמת ביותר עבור נחושת ואוזני זהב נמוכים (RUS) מסולפת במעליות (בדרך כלל 2-10 מ' גבוה) על מלצרת בלתי אפשרית (בדרך כלל HDPE), ויצרה כריית מטען המכילה מאות סנטימטרים), אך היא מופצה באמצעות טפטוף או מפזר ומטבתים דרך ה-LXLS) למשך שבועות נוספים, לאחר שלמטה (ה-0 חודשים) עד להורדת ה- 1 חודשים.

In-Situ Leaching (ISL)

כמו כן נקרא פתרון כרייה, ISL כרוך הזרקת הליקסינט ישירות לתוך הגוף האורן דרך עששת ללא הסרת האורן.זה משמש אורניום (למשל, בקזחסטן, אשר מייצרת מעל 40% אורניום גלובלי באמצעות ISL) ו עבור נחושת בתוך כמה הפקדה שבורה.הליכט זורם דרך האורן, מתמוסס את המתכת, ומשאב בחזרה לייצור נמוך יותר, ללא מרשם פחמן, 000 קפסולת, אבל לא יכול להיות מכווץ.

טנק (Agitated) Laching

עבור אורות או ריכוז גבוה יותר, טפט מיכל מספק קינטיקה מהירה יותר. יפה-קרקע אוה (P80 75-150 μm) מעורב עם ה-Lxiviant בסדרה של כלי שיט נסער (בדרך כלל 4-8 טנקים בסדרה) זמני מגורים נעים בין 6 ל-48 שעות. leaching הוא נפוץ עבור זהב (זהב-in-in-in-leachcy / aniation) עבור ניקל (מחץ) ו-i) עבור ניקל (מחץ איטי יותר מ-250 ליטר) לאחר מכן הוא לעתים קרובות יותר).

סוכני שילינג נפוצים ויישומים שלהם

בחירת ה- Lixiviant מוכתבת על ידי יציבות הכימית של המינרל, הכימיה של פתרון המתכת, והמגבלות הסביבתיות/כלכליות של הטבלה הבאה מתעדת את ההליירים החשובים ביותר:

תגית: Leaching

חומצה סליפרטית (H2SO4) היא עד כה הליקסינט הנפוץ ביותר בשל העלות הנמוכה שלה, הזמינות, ויכולת להמיס oxide רבים ומינרלים משניים sulfide.זה משמש עבור תחמוצות נחושת (chrysocolla, malachite, nichoite, nizurite), אורניום אוס, ניקליטים מאוחר יותר (עומס חומצי לחץ גבוה).

Cyanide Leaching

פתרונות אלקליין cyanide הם בדרך כלל 0.01-0.05%, תהליך זה בטוח כאשר pH נשמר מעל 10 כדי לדכא גז HCN. Cyanide (NaCyanide) הם יעילים מאוד, השגת ריבאונדים > 90% עבור זהב ללא תשלום פחמן-inpulp (IP) ו- Cyanide הוא יעיל מאוד, עם גישה ל- Cyanide מופעלת על ידי פחמן-Finach (Finach) עם חלופות סביבתית) עם גישה לפתרונות פחמן-Finach (Finach) עם גישה ל-Fintraicial) עם גישה לפתרונות פחמן-Fintracip (Finach) עם גישה ל-Fintracip) עם גישה ל-Fintraicialciciald) עם גישה ל-Fintraiclicip (Fintracption מופעלתיקים: 1Dicliach) עם גישה ל-Fincip (Fintralicip (Fintraliach) עם גישה ל-Fintraliach).

המונחים: ⁇

בשל הסיכונים הסביבתיים של cyanide ומגבלות של נטיעת חומצה, כמה ליקסיבקים חלופיים פותחו.

(FLT:0)Thiosulfate: 1FLT משמש כחלופה לא רעילה לשקע זהב.זה דורש יון כוסי כזרז ויוצר מתחם זהב יציב.
(ב) [ה]ה'ואורה: [ה]: [ה] [ה'] [ה']]'[ה']'[דרוש מקור], אלא אם כן, הוא יקר יותר ופחות סלקטיבי מאשר ציאניד.
(FLT:0)Chloride/Hypochlorite:cioFLT 1 משמש לייצור זהב מרכזים (תהליך "Intec") ולנטישת להוביל, דו-תות, ומתכות אחרות כמו chloro-complexes.
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

Bioleaching

Bioleaching משתמשת מיקרואורגניזמים כגון FLT:0Acidithiobacillus ferrooxidansFLT 1 כדי לזרז את חמצון של מינרלים sulfide, שחרור מתכות לפתרון.It הוא מיושם על ידי חיידקים נמוכים כיתה גופרית (למשל, בממכרה Escondida בצ'ילה) ולמען החזרת זהב (בטיפול ב-Licfers) איטי של חומצה פולית (בריד) אשר מופעלת נמוכה.

פתרון הטיהור וההתאוששות המתכת

לאחר ההנעה, ה- PLS מכיל את מתכת היעד יחד עם זיהומים שונים.הפתרון חייב להיות מרוכז וטיהור לפני שלב ההתאוששות הסופי של המתכת.

Solvent Extraction (SX)

SX הוא סוס העבודה עבור נחושת וטיהור אורניום.ה-PLS הוא מגע עם מפלט אורגני המכיל תמצית ספציפית מתכת (למשל, הידרוקסימס עבור נחושת) המתכת עוברת לשלב אורגני, בעוד זיהומים נשארים במסלול הידרוקסי-Lulice (Lcous rafate) הוא אז מופשט עם חומצה מרוכזת כדי לייצר פתרון טיהור גבוה עבור אלקטרוסורת מתאים עבור 40 X / LX.

Ion Exchange (IX)

IX משתמש ב-resin מוצק כי מודעות סלקטיביות של מתכת ions מתוך פתרון.זה שימושי במיוחד עבור פתרונות dilute (למשל, משקאות ISL, זהב מפתרונות cyanide, וכדורים נדירים) לאחר טעינה, ה-Resin הוא מזועזע עם נפח קטן של רטיגן חזק, ומייצר פתרון מרוכז מאוד.

סליחות ו-Cementation

ההתמחות היא השיטה הפשוטה ביותר: הוספת מחזר שמהווה תרכובת בלתי פתירה עם המתכת. Copper יכול להיות precipitated כמו Cu2S עם מימן sulfide, או כ- Cu(OH)2 עם אבק סיגנל משמש למלטה זהב (תהליך מריל-Crowe): LT2 [AuCN] + ZN) זול יותר ; ZN) אבל תוספת של C.2 (n) דורש גם LT) הוא גם LT (n-CRE) הוא צורך LT) הוא תוספת של LT2 (n) הוא גם LT) LT2 (n) הוא דורש LT) LT2 (n) זול יותר LT) LT2 (n) הוא דורש LT) LT) LT) LT2 (n- CN) LT (n- CN) LT (n-H) LT) LT) LT) זול יותר .

אלקטרוניקה עטורפת (EW)

EW הוא הדהור אלקטרוליטי של מתכת מפתרון על קטוודה.זהו הצעד האחרון עבור צמחי נחושת SX-EW (המפיקים קטדות של טוהר ⁇ 9%), עבור אלקטרוניקה אבץ, ועבור פתרונות זהב cyanide בשילוב עם הסרת חמצן מומס.איי מודרני תאי EW משתמשים בחלבונים עם הסרת מחזורית של הפקדת המתכת.

יתרונות ושיקולים סביבתיים

הידרומטאורג'יה מציעה יתרונות סביבתיים ברורים על פני pyrometallurgy: לא פליטות SO2, טביעת רגל פחמן נמוכה יותר, ואת היכולת לטפל אוסים באתר שלי ללא משלוח להתרכז כדי ל-smelters. עם זאת, זה לא ללא אתגרים סביבתיים.הכרכי גדול של מי פסולת (PLS, raffinate, לשטוף פתרונות) דורש ניהול זהיר יכול להתרחש אם או ריצה היא יעילה, 000, 000 (p) יש צורך ניקוי מים מודרניים, 000) לפני כן, 000) יש צורך ניקוי (pine) לנטרל את כל אלה).

יתרון נוסף הוא היכולת לשלב התאוששות מתכת עם מחזור משאבים - hydroometallurgy הוא קריטי עבור מחזור אלקטרוני waste, ליתיום-יון סוללה מחזור (למשל, באמצעות ניכוי כדי לשחזר לי, Co, Ni, Mn), ותקנות כרייה עירוניות באיחוד האירופי ובאזורים אחרים הם נהיגה מוגברת של הידרומטריה עבור חומרים משניים עבור מחזור חיים:0ALTs 2020: 1.Fer קריפטים עבור מחזור חיים של מחזור חיים של קריפטים 1.

אתגרים וכיוונים עתידיים

למרות הבשלות שלה, הידרומטורגיה מתמודדת עם אתגרים מתמשכים.הקינטיקה ליהג'י עבור כמה אורסים (למשל, chalcopyrite) נשאר איטי, הדורש טמפרטורות גבוהות או לחץ, אשר מגדילים את העלויות.נוכחותם של מינרלים כנופיות יכול לצרוך reagents ולפגוע בהעברה המונית.p-up מבדיקות מעבדה ל heaps מסחרי הוא קשה לשמצה בגלל hetraogeneity וערוץ בקרה מורכב יותר, הוא דורש ריכוז אמיתי.

התפתחויות עתידיות צפויות להתמקד:

(ב) ,0) שחזור (ISR) ⁇ 1:1 עבור נחושת, זהב וארץ נדירה, צמצום טביעת הרגל פני השטח וחיסול זנבים.
(FLT:0) ,Deep-sea polymetallic nodules:FLT ( 1 hydrometallurgical עיבוד של נוודים מגנים המכילים Ni, Co, Cu, ו Mn באמצעות סלקטיבי עם אמוניה או חומצה sulfuric.
(ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ : ⁇ 1 (ב) , שימוש באלקטרוליטיזה כדי ליצור ליקסים בשבחו, צמצום צריכת הטינה.
(ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ 1 (ב) כורים גבוהים, חנקות מאולתרות, ומיקרוגל חימום להאיץ קינטיקה.
(FLT:0) כימיה ירוקה: ⁇ FLT:1 ⁇ לא רעילים כגון חומצות אמינו (גליקינה), פוליסקוכריזידים, או מעצורים המבוססים על ביו.

השילוב של הידרומטאורגיה עם pyrometallurgy (תהליכים היברידיים) הוא גם צובר עניין - לדוגמה, קלוי או לחץ חמצון כדי לשבור את המפלקסים השבויים לפני הידבקות. כמו המעבר בתעשייה לתחתונים נמוכים וחומרים ממוחזרים, החשיבות של הידרומטורגיה רק להגדיל.