1、第三章第三章 礦物的浸出礦物的浸出1 鈾的浸出鈾的浸出 1.1 1.1 酸法浸出鈾的化學過程酸法浸出鈾的化學過程 1.2 1.2 堿法浸出堿法浸出 2 銅的浸出銅的浸出 2.1 2.1 銅的主要化合物銅的主要化合物 2.2 2.2 銅的價態銅的價態 2.3 2.3 銅的氧化物銅的氧化物 2.4 2.4 銅的硫化物銅的硫化物 2.5 2.5 銅鹽銅鹽 3 金、銀的浸出金、銀的浸出1 1 鈾的浸出鈾的浸出 按溶浸液的性質分為酸法浸出和堿法浸出兩種。前者適用于硅酸鹽類的礦石，常用的溶浸液為硫酸；后者適用于碳酸鹽類礦石，常用的溶浸液為碳酸氫鈉和碳酸鈉的混合溶液。按浸出工藝和方法如第一章所述分為原地浸出

2、、就地破碎浸出、堆浸和聯合浸出等。 在工業生產中采用哪種方法，當然要根據試驗最終結果來確定，主要是考慮以下幾點： 1)礦石性質礦石性質。如滲透性、塊度、泥含量、硅酸鹽含量、碳酸鹽含量、硫化物含量、有用組分在礦石中的分布特點，礦石浸出性能等。 2)浸礦劑價格。浸礦劑價格。低廉，易于生產和獲得。 3)浸出液成分。浸出液成分。浸出液適合于后續工序處理。 4)處理工藝。處理工藝。溶液能再生和循環使用。 5)浸出率和生產率高。浸出率和生產率高。 6)環境影響。環境影響。對環境污染小，浸出結束后易恢復生態平衡。1.1 1.1 酸法浸出鈾的化學過程酸法浸出鈾的化學過程 在鈾礦石酸法浸出工藝中，硫酸、硝酸、鹽

3、酸都可以作為浸礦劑，但工業上絕大多數使用硫酸浸出鈾礦石。這是因為硫酸不僅有較強的浸出能力，與鈾反應生成穩定的硫酸鈾酰絡離子，而且價格低、運輸方便、腐蝕性較小、浸出液適合于后續工序處理等優點，所以在工業上廣泛應用。 用硫酸浸出鈾礦石時，由于四價鈾難以浸出，浸出過程中需要先把四價鈾氧化為六價鈾，而鈾礦石中四價鈾往往占有一定比例，所以在鈾礦的浸出工藝中往往需要加入氧化劑。 礦物中的雜質主要有： 二氧化硅、鐵氧化物、氧化鋁、鈣鎂化合物、磷酸鹽、鉬、釩等。1.2 1.2 堿法浸出堿法浸出 常用的溶浸液為碳酸氫鈉和碳酸鈉的混合溶液，能選擇性地溶解礦石中的鈾氧化物。 堿法浸出是利用鈾酰離子與碳酸根的強絡合作

4、用，浸出過程中對鈾有較好的選擇性，進入浸出液中的雜質較少。 1.3 1.3 酸法浸出酸法浸出 酸法浸出可用硫酸、硝酸和鹽酸。鹽酸價格高，對設備、材料等腐蝕性很強，故一般不用；硝酸氧化性強，浸出四價鈾時不需另加氧化劑，對鈾溶解能力大，但價格較高，且稀硝酸對浸出設備和材料要求很嚴，特別是在地浸中應用，井孔內設施一旦遭到腐蝕和破壞，維修和恢復十分困難，甚至引起鉆孔報廢，故一般很少使用。 硫酸則如前所述，是一種優點較多的理想浸礦劑。濃硫酸可用碳素鋼容器轉運和儲存，浸礦設備和材料可用不銹鋼、耐酸陶瓷和塑料等制造。前蘇聯主要用酸法，我國目前也以酸法為主。2 2 銅的浸出銅的浸出2.1 2.1 銅的主要化合

5、物銅的主要化合物 銅的化學活性比金高，它與硫、氧、鹵素、硝酸、熱的濃硫酸起反應；但與鈾相比，銅的化學活性低，人們一般把銅歸結為化學活性低的元素。鈾、金、銅在化學活性方面的差異，與它們在自然界存在的礦物形態是一致的。自界的鈾礦物都以化合物形式存在，從未發現單質鈾；而金則主要是以自然金的形態出現，很少以化合物形式存在；銅主要是以化合物形式存在，只有少量的自然銅出露于礦石中。2.2 2.2 銅的價態銅的價態 銅存在一價和二價兩種價態。一價銅在溶液中不穩定，只有溶液中存在能與一價銅絡合的離子(如CN-，C1-等)時，才是穩定的。Cu+在溶液中會產生歧化反應，但固態銅化合物中，一價銅可以穩定存在 。2.

6、3 2.3 銅的氧化物銅的氧化物 銅的氧化物有氧化銅(CuO)和氧化亞銅(Cu2O)。天然礦物中也存在這兩種物質，按它們所具有的顏色，前者被稱為黑銅礦，后者稱赤銅礦。 氧化銅(CuO)不溶于水，易溶于稀的無機酸，生成相應的銅鹽。氧化銅是堿性氧化物，不與堿發生化學反應，但由于銅能與氨形成穩定的銅氨絡離子，因此，氧化銅能溶解于氨水碳酸銨溶液中。2.4 2.4 銅的硫化物銅的硫化物 自然界存在的銅的硫化物相當多，是人類獲取銅的主要原料。CuS不溶于水、稀硫酸、鹽酸、硝酸中。它不溶于無機酸(稀)中的這一特性，常被人們用來從其他金屬元素中分離和提純銅。2.5 2.5 銅鹽銅鹽 銅鹽的種類繁多，在天然的銅

7、礦物中存在有碳酸鹽類的孔雀石CuCO3Cu(OH)2。和藍銅礦2CuCO3Cu(OH)2，硅酸鹽類的硅孔雀石CuSiO32H2O和透視石CuSiO3H20，硫酸鹽類的膽礬和水膽礬CuSO45H20和CuSO43Cu(OH)2，此外還有氯銅礦CuCl23Cu(OH)2等。 與堆浸工藝有關的銅鹽，最重要的是硫酸銅，因為從古到今的銅礦堆浸均采用硫酸作為溶浸劑，礦石中的銅均以硫酸銅的形式轉移到浸出液中，從浸出液中分離、提純，直至得到市售產品，都借助于硫酸銅的化學、物理性質來實現。此外，硫酸銅是除電解銅以外，市場上最多的銅產品。 硫酸銅易溶于水，其水溶液呈弱酸性；它的溶解度與溫度有關。 浸出液中的銅經分離、提純和富集后，往往經加熱蒸發，然后冷卻結晶出五水硫酸銅CuSO45H20，它在9399時轉變為CuSO4.H20，而于150 時變為無水硫酸銅CuSO4。3 3 金、銀的浸出金、銀的浸出 金、銀礦石的浸出，普遍使用氰化物作浸礦劑，