黄铜矿生物冶金机制,什么是铁矿石的品位?
铁矿石的品位指的是铁矿石中铁元素的质量分数,通俗来说就是含铁量。比如说,铁矿石的品位为62,指的是其中铁元素的质量分数为62%
对于赤铁矿(主要成分为Fe2O3),理论最高品位为70%
对于磁铁矿(主要成分为Fe3O4),理论最高品位为72.4%
对于菱铁矿(主要成分为FeCO3),理论最高品位为48.3%
对于褐铁矿(主要成分为Fe2O3.H2O),理论最高品位为62.9% 铁矿石中有益与无益元素:铁矿石中的杂质很多,根据其对冶炼过程及其对产品质量的影响又可分为有益的与有害的两类。
1.有害杂质(元素)
指影响选冶的杂质。常见和最主要的有害杂质有:硫、磷、砷、钾、钠、氟等。
(1)磷
磷在矿石中一般以磷灰石(3CaO?P2O5)状态存在,也有以蓝铁矿(3FeO?As3O5)状态存在。磷在高炉中全部被还原并大部分进入生铁。含磷多的钢铁在低温加工时易破裂,即所谓“冷脆”。
(2)硫
硫在矿石中主要以黄铁矿(FeS2)存在,也有以黄铜矿(FeS?、CuS)或硫酸盐(CaSO4.2H2O\BaSO4)状态存在。冶炼时硫部分被还原进入生铁,钢铁中含硫在其热加工时易产生“热脆”。高炉冶炼时虽然可以脱硫,但却要多消耗焦碳(提高炉温)和石灰石(提高炉渣碱度),以至提高生产成本,因此入炉铁矿石要求含硫应
(3)钾、钠
常存在于霓石、钠闪石、云石之中。它们的最大危害性是降低铁矿石的软化点,常常因此造成高炉结瘤。含钾、钠高的矿石往往容易影响高炉冶炼的顺行。
(4)砷
砷在一般铁矿石中很少,但在褐铁矿中比较常见,它以毒砂(FeAs2S)或其它氧化物(As2O3、As3O5)的形态存在,砷在冶炼时大部分进入生铁,当钢中砷含量超过0.1%时会使钢冷脆冷脆,并影响钢的焊接性能。
2.有益元素(杂质)
铁矿石中有些元素对冶炼过程不一定带来好处,但是它们却往往能改善产品的某些性能,象这些元素我们称它为有益元素。这类元素常见的有:锰、镍、铬、钒、钛等。 铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料,一般低于50%品位的铁矿石需要经过选矿才能冶炼利用。
天然矿石(铁矿石)经过破碎、磨碎、磁选、浮选、重选等程序逐渐选出铁。针对中国铁矿石存在的特点,以及钢铁工业对铁精矿更高的要求等给中国选矿工作者提出了新的挑战。因此对中国冶金矿山选矿技术有了更深的发展要求,随之而来的就是促发选矿设备的进一步提高。
选矿工艺流程应该尽可能的高效、简单,比如抓好节能设备的开发,要尽可能以最合适的流程取得最佳的效果等。在选矿厂中,破碎和磨碎作业的设备投资、生产费用、电能消耗和钢材消耗往往所占的比例最大,故破碎和磨碎设备的计算选择及操作管理的好坏,在很大程度上决定着选矿厂的经济效益。
中国铁矿资源中易选的铁矿资源日益减少,铁矿资源特点是贫矿多,富矿少,伴生矿产多,矿石组分比较复杂,矿石嵌布粒度大多较细,给选矿造成一定的困难。从技术上来讲,迫切需要先进的技术、先进的工艺和先进的设备,来推动贫铁矿资源的高效开发与利用。从经济效益来讲,选矿厂对于贫铁矿的生产,必须扩大生产规模,必须扩大原矿的处理能力,节能降耗,降低选矿加工成本,才会有较好的经济效益。在矿石进入磨矿作业之前,将混入矿石中的一部分脉石矿物预选剔除,实现该丢早丢,以利于提高原矿品位。
采用超细碎粗粒抛尾优化的预选工艺,这是贫铁矿提高生产能力、节能降耗、创造较好的经济效益行之有效的方法。
深湘辊式柱磨机与低品位铁矿的作用
嵌布粒度极细低品位铁矿石在进行超细碎作业时,由于铁矿石在料层的状况下,受到快速旋转的磨辊反复多次碾压和搓揉,使得矿石碾压成细粒及粉末状。从而使有用矿物与脉石的结合界面即会发生疲劳断裂或发生微裂纹和内应力,部分的结合界面也会完全分离。
这样很大一部分有用矿物便获得了完全的单体解离,另一部分没有完全单体解离的颗粒内部的结合界面处,也会产生微裂纹或内应力。当获得了完全单体解离或部分单体解离的颗粒,进入预选作业粗粒抛尾时,便可获得品位较高的粗精矿和品位较低的尾矿。
这种脉石矿物较少的粗精矿进入球磨机时,没有完全单体解离的颗粒内部的结合界面,由于含有大量的微裂纹和内应力,因此在球磨机中,这部分颗粒中的有用矿物和脉石便很容易获得更好的单体解离。这样粗精矿磨矿后有利于磁选精选作业提高最终精矿的品位。
嵌布粒度极细低品位铁矿石经辊式柱磨机超细碎后,预选:干式弱磁选可以抛弃40%左右品位较低的尾矿,湿式弱磁选可以抛弃50%左右品位较低的尾矿。其原因在于辊式磨机超细碎产品的粒度很小,粒度分布范围广,其中-5mm以下的粒级达80%以上,-1mm以下的粒级达50%以上,-200目粒级达20%左右,其超细碎产品呈粉末状,所以这种粒级分布的铁矿石进行预选,粗粒抛尾时会获得显著的选别效果。
化学物质的原材料是什么?
化工原料种类很多,用途很广。化学品在全世界有500~700万种之多,在市场上出售流通的已超过10万种,而且每年还有1000多种新的化学品问世,且其中有150~200种被认为是致癌物。类型编辑化工原料一般可以分为有机化工原料和无机化工原料两大类有机化工原料可以分为烷烃及其衍生物、烯烃及其衍生物、炔烃及衍生物、醌类、醛类 、醇类、酮类 、酚类、醚类、酐类 、酯类、有机酸、羧酸盐、碳水化合物 、杂环类、腈类 、卤代类 、胺酰类、其它种类无机化工原料无机化工产品的主要原料是含硫、钠、磷、钾、钙等化学矿物(见无机盐工业)和煤、石油、天然气以及空气、水等。此外,很多工业部门的副产物和废物,也是无机化工的原料,例如:钢铁工业中炼焦生产过程的焦炉煤气,其中所含的氨可用硫酸加以回收制成硫酸铵,黄铜矿、方铅矿、闪锌矿的冶炼废气中的二氧化硫可用来生产硫酸等。岩石和矿物有哪些用途?
对矿物的利用可以说无时无处不存在于我们的生活中。除了利用矿物的成分外,另一方面就是利用矿物的各种物理特性。 利用矿物的成分 冶金工业:
从矿物中提取有用元素,冶炼成各种工业需要的金属。最重要的是从磁铁矿、赤铁矿中提取铁;从方铅矿中提取铅;从黄铜矿、斑铜矿中提取铜;从铬铁矿中提取铬等。我国产量最高的矿物为黑钨矿,从中提取的钨占世界第一位;我国湖南是世界著名的辉锑矿产地,从中提取大量的锑;内蒙古白云鄂博的稀土矿床中用于提取铈族稀土元素的氟碳铈矿在世界上也属最富。
国防工业中所需的金属如铍是从石中提取的,铌、钽是从铌铁矿、钽铁矿中提取的,原子能工业中的钠是从晶质钠矿中提取的。 矿物中除了主要元素外还会混入些微量元素,如闪钠矿中常有镉、锢、锗混入,这些元素称为分散元素,而这些金属在电子工业上有重要的用途。我们也在提取主要元素时提取这些分散元素炼成金属。 化工原料:萤石可提取制成氢氟酸,黄铁矿可制成硫酸等。 农业:作为农业增产的肥料,除了一些合成肥料外,钾盐作为钾肥,磷灰石作为磷肥的来源。 利用矿物的物理特性 光学性质:最早是利用方解石、石英、萤石作为光学仪器上的棱镜,随后又发现许多矿物有特性的光学特性。
1960年发现宝石(刚玉)可作为激光发射材料产生激光的关键材料。硫镉矿单晶具有特殊的光弹性可用于雷达上。彩钼铅矿具有声光效应在声波作用下可以产生光的衍射。白钨、全绿宝石有光色作用,百钨在日光下呈白色,在紫外线下呈紫色,全绿宝石在日光下呈绿色在灯光下呈红色,可用于激光全息记录和存储。闪锌矿的单晶体用作紫外半导体激光材料。 电子性质:最常见的是用铜做电线中的导电材料。金刚石2型是重要的半导体仪器。方铅石可作为近红外线的主要光电变换材料,主要用于卫星探测、军事侦察、医用热图象仪器等领域。
石英具有压电性,多用于雷达、通讯、微处理机等方面。云母、滑石则可作为绝缘材料。 力学性质:主要用作研磨及切割材料,凡是矿物硬度大于摩氏7度的矿物都可利用,硬度最大的是金刚石,其次有刚玉、黄玉、石英等。 其他性质:由于石棉导热系数低,可用作保温材料,如石棉板等制品均可做隔热材料。熔点高的矿物如莫来石等可作耐火材料原料。沸石、凹凸棒石、蒙脱石、坡楼石、海泡石等许多矿物有吸附性和阳离子等交换作用的矿物可以清除废水中的有毒元素和重金属元素,是一种过滤材料可吸附气体、液体中的杂质,如制造啤酒时可用于除去杂质等
是什么矿石?
通常,从金属矿床中开采出的并具有冶炼金属价值的固体物质均称作矿石,俗名常简称为矿。在选矿的术语上则叫做原矿、粗矿或冒沙。矿石一般是由有用的金属矿物,即由矿石矿物与其伴生的脉石所构成。 矿石矿物是指在工业上能从其中提起一种或数种有用金属元素的矿物。矿石矿物大多数是不透明矿物,往往具有金属光泽,如黄铜矿、方铅矿分别为铜、铅的矿石矿物。但也有一些是透明矿物。矿石矿物有时作为自然金属产出,如自然金、铂等,但其大多数为化合物。 工业上所用的各种金属是从许多种金属矿物中提炼出来的。一种金属元素可以从几种不同的矿石矿物中提取出来,如铜可从辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿、赤铜矿、自然铜及孔雀石等中提炼;同样有的矿石矿物也可以提取两种或者两种以上的金属元素,如钾钒铀矿可提取铀和钒。 在我国的文字中,“矿”和“鑛”两个字是通用的,但最初却反映人们对自然界两类性质不同矿产的认识:前者是指非金属矿产,后者却是指金属矿产。在我国古代,凡矿山采掘物未经过加工精炼的,都叫做“矿”和“鑛”。人们最先采用的是石头和泥土,后来才开始熔炼金属矿石。“矿”和“鑛”两字的产生、并存和通用,正是这种社会生产力发展的反映。 “矿”字,原写成“”,象征着一种采矿工具的形象。早在战国时期(公元前475-前221年),已有掌管采矿的官员称“人”,音矿(Kuang),象征采矿之声音。 在西方,采矿活动开始较晚,至中世纪规模才日益扩大,故“矿物”(mineral)一词的出现也比较晚。它来自于中世纪拉丁文minera,原是矿、矿石和矿山的意思,开矿和采矿(mine)一字,也是由此而来。显然,在西方“矿物”的概念也是在生产实践的基础上形成的。
废铜怎么提炼纯铜?
火法炼铜是当今生产铜的主要方法,占铜产量的80%~90%,主要是处理硫化矿。火法炼铜的优点是原料适应性强,能耗低,效率高,金属回收率高。火法炼铜可分两类:一是传统工艺:如鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼。二是现代强化工艺:如闪速炉熔炼、熔池熔炼。
由于20世纪中叶以来全球性的能源和环境问题突出,能源日趋紧张,环境保护法规日益严格,劳动成本逐步上涨,促使铜冶炼技术从20世纪80年代起获得飞速发展,迫使传统的方法不得不被新的强化方法来代替,传统冶炼方法逐渐被淘汰。随之兴起的是以闪速熔炼和熔池熔炼为代表的强化冶炼先进技术,其中最重要的突破是氧气或富氧的广泛应用。经过几十年的努力,闪速熔炼与熔池熔炼已基本取代传统火法冶炼工艺。
1. 火法冶炼工艺流程
火法工艺过程主要包括四个主要步骤:造锍熔炼、铜锍(冰铜)吹炼、粗铜火法精炼和阳极铜电解精炼。
造硫熔炼(铜精矿—冰铜):主要是使用铜精矿造冰铜熔炼,目的是使铜精矿部分铁氧化,造渣除去,产出含铜较高的冰铜。
冰铜吹炼(冰铜—粗铜):将冰铜进一步氧化、造渣脱除冰铜中的铁和硫,生产粗铜。
火法精炼(粗铜—阳极铜):将粗铜通过氧化造渣进一步脱除杂质元素,生产阳极铜。
电解精炼(阳极铜—阴极铜):通过引入直流电,阳极铜溶解,在阴极析出纯铜,杂质进入阳极泥或电解液,从而实现铜和杂质的分离,产出阴
2. 火法冶炼工艺分类
(1)闪速熔炼
闪速熔炼(flash smelting)包括国际镍公司因科(Inco)闪速炉、奥托昆普(Outokumpu)闪速炉和旋涡顶吹熔炼(ConTop)3种。闪速熔炼是充分利用细磨物料巨大的活性表面,强化冶炼反应过程的熔炼方法。将精矿经过深度干燥后,与熔剂经干燥一起用富氧空气喷入反应塔内,精矿粒子在空间悬浮1-3s时间,与高温氧化性气流迅速发生硫化矿物的氧化反应,并放出大量的热,完成熔炼反应即造锍的过程。反应的产物落入闪速炉的沉淀池中进行沉降,使铜锍和渣得到进一步的分离。这种方法主要用于铜、镍等硫化矿的造锍熔炼。
闪速熔炼在20世纪50年代末开始生产,已在四十多家企业推广应用,因为不断改进在节能环保方面有着显著成绩。该工艺技术具有生产能力大、能耗低、污染少等优点,单套系统最大矿铜产能可达40万t/a以上,适用于规模20万t/a以上的工厂。但是要求原料进行深度干燥到含水<0.3%,精矿粒度<1mm,原料中杂质铅加锌不宜高于6%。工艺的缺点是设备复杂、烟尘率较高,渣含铜比较高,需要进行贫化处理。
(2)熔池熔炼
熔池熔炼包括特尼恩特炼铜法、三菱法、奥斯麦特法、瓦纽柯夫炼铜法、艾萨熔炼法、诺兰达法、顶吹旋转转炉法(TBRC)、白银炼铜法、水口山炼铜法和东营底吹富氧熔炼法等。熔池熔炼是在细小的硫化精矿加入熔体的同时,向熔体鼓入空气或工业氧气,在剧烈搅拌的熔池内进行强化熔炼。由于鼓风向溶池中压人了气泡,当气泡通过熔池上升时,造成“熔体柱”运动,这样便给熔体输入了很大的功能。它的炉型有卧、立式、回转式或固定式,鼓风方式有侧吹、顶吹、底吹三种。
熔池熔炼是20世纪70年代开始在工业上应用。由于熔池熔炼过程中的传热与传质效果好,可大大强化冶金过程,达到了提高设备生产率和降低冶炼过程能耗的目的。而且对炉料的要求不高,各种类型的精矿,干的、湿的、大粒的、粉状的都适用,炉子容积小,热损失小,节能环保都比较好,特别是烟尘率明显
二、湿法冶炼(SX-EW法)
湿法冶炼占铜生产量的10%~20%,是用溶剂浸出铜矿石或铜精矿使铜进入溶液,然后从经过净化处理后的含铜溶液中回收铜的方法。主要用于处理低品位铜矿石、氧化铜矿和一些复杂的铜矿石。
湿法炼铜设备更简单,在矿山附近就近生产,生产成本低,不生产硫酸,无SO2污染。但杂质含量较高,且炼铜周期长、效率低、产能规模小;贵金属回收困难,回收率不确定;处理黄铜矿精矿的湿法工艺还没有工业应用,存在技术障碍。
虽然目前湿法炼铜在铜生产中所占比重不大,但从今后资源发展趋势看,随着矿石逐渐贫化,氧化矿、低品位难选矿石和多金属复杂铜矿的利用日益增多,湿法炼铜将成为处理这些原料的有效途径。
矿物品在我们生活中有哪些用途?
冶金工业:从矿物中提取有用元素,冶炼成各种工业需要的金属。最重要的是从磁铁矿、赤铁矿中提取铁;从方铅矿中提取铅;从黄铜矿、斑铜矿中提取铜;从铬铁矿中提取铬等。我国产量最高的矿物为黑钨矿,从中提取的钨占世界第一位;我国湖南是世界著名的辉锑矿产地,从中提取大量的锑;内蒙古白云鄂博的稀土矿床中用于提取铈族稀土元素的氟碳铈矿在世界上也属最富。国防工业中所需的金属如铍是从石中提取的,铌、钽是从铌铁矿、钽铁矿中提取的,原子能工业中的钠是从晶质钠矿中提取的。
化工原料:萤石可提取制成氢氟酸,黄铁矿可制成硫酸等。
农业:作为农业增产的肥料,除了一些合成肥料外,钾盐作为钾肥,磷灰石作为磷肥的来源。
光学性质:最早是利用方解石、石英、萤石作为光学仪器上的棱镜,随后又发现许多矿物有特性的光学特性。
力学性质:主要用作研磨及切割材料,凡是矿物硬度大于摩氏7度的矿物都可利用,硬度最大的是金刚石,其次有刚玉、黄玉、石英等。