Fullkomið ferli vatnsmálmvinnslu: Frá útskolun sýaníðs til rafgreiningar

Í nútíma málmvinnslu gegnir vatnsmálmvinnsla lykilhlutverki í málmvinnslu og hreinsun vegna einstakra kosta sinna. Hvaða leyndarmál liggja að baki umbreytingunni úr málmgrýti í hágæða málm? Í dag skulum við kafa djúpt í allt ferlið við vatnsmálmvinnslu, frá útskolun til rafgreiningar, í gegnum tólf lykilspurningar.

1. Hvað er vatnsmálmvinnsla?

Vatnsmálmvinnsla, í einföldu máli, er ferli sem notar útskolunarefni til að leysa upp verðmæta málmhluta úr málmgrýti, þykkni, brennsluefnum og öðrum efnum í lausnir. Í kjölfarið eru málmar dregnir út, aðskildir og auðgaðir úr lausnunum með röð efna- og eðlisfræðilegra aðferða. Ólíkt hefðbundinni flugeldavinnslu starfar vatnsmálmvinnsla aðallega í lausnumhverfi, með lítilli orkunotkun og minni umhverfismengun.

2. Hver eru markmið útskolunar og algengar útskolunaraðferðir?

Tilgangur útskolunar er að aðskilja verðmæta málma frá gangtegundum í málmgrýti og leysa upp málma í formi jóna í lausnir. Algengar útskolunaraðferðir eru meðal annars sýruskolun. Til dæmis er kopargrýti skolað út með brennisteinssýru til að leysa upp kopar í formi koparjóna. Basísk útskolun er notuð til að meðhöndla báxít með natríumhýdroxíðlausn til að vinna út ál. Vatnsskolun hentar sumum salttegundum steinefnum með góða vatnsleysni, svo sem útdrátt á glaubersalti.

3. Hvaða þættir hafa áhrif á útskolunarhraða meðan á útskolun stendur?

Helstu þættirnir eru styrkur útskolunarefnisins. Almennt, því meiri styrkur, því hærra er útskolunarhraði. Hins vegar getur of mikil samþjöppun leitt til aukins kostnaðar og erfiðleika við síðari vinnslu. Hitastig: Hækka hitastigið á viðeigandi hátt getur flýtt fyrir hvarfhraða og bætt útskolunarhraða, en of hátt hitastig mun auka orkunotkun og tæringu búnaðar. Kornastærð málmgrýti: Því minni sem kornastærð er, því stærra er tiltekið yfirborðsflatarmál og því ítarlegri er útskolunarhvarfið. Hræringarstyrkur: Góð hræring getur tryggt fulla snertingu á milli útskolunarefnisins og málmgrýtisins, sem eykur massaflutning.

4. Hvernig fer aðskilnaður fasts og vökva fram fyrir deigið eftir útskolun?

Algengar aðferðir við aðskilnað fastar og vökva innihalda síun. Tómasíur og plötu - og - ramma síupressur eru notaðar til að stöðva fastar agnir í gegnum síumiðilinn og leyfa vökvanum að fara í gegnum. Setmyndun: Fastar agnir fá að setjast undir þyngdarafl eða miðflóttaafl. Til dæmis, í þykkingarefnum, sest kvoða hægt og rólega í stórt rúmmálstæki. Fljótandi vökvinn flæðir yfir og neðra lag þykk grisjun er unnin frekar. Miðflóttaskilnaður: Miðflóttakraftur sem myndast við háhraða snúning er notaður til að ná fast-vökva aðskilnað, sem er hentugur til að aðskilja fínar agnir.

5. Hver er tilgangur lausnarhreinsunar og hverjar eru algengar hreinsunaraðferðir?

Hreinsun lausnar miðar að því að fjarlægja óhreinindi í sigvatninu til að forðast truflun á síðari málmútdrætti. Algengar aðferðir eru efnaúrfelling. Útfellingarefnum er bætt við til að mynda botnfall óhreinindajóna. Til dæmis er natríumsúlfíði bætt við til að fella út þungmálmjónir. Jónaskiptaaðferð: Jónaskiptaresín eru notuð til að skiptast á jónum í lausninni til að fjarlægja óhreinindi jónir. Útdráttur leysis: Byggt á mismun á leysni uppleystra efna í tveimur óblandanlegum fasum, er markmálmurinn dreginn út í lífræna fasann til að ná aðskilnaði frá óhreinindum.

6. Hver er meginreglan um útdrátt leysis og hvernig á að velja viðeigandi útdráttarefni?

Meginreglan við leysiútdrátt er að nýta mismuninn á dreifingarstuðlum uppleystra efna milli lífræna fasans og vatnsfasans, sem gerir kleift að flytja uppleyst efni úr vatnsfasanum yfir í lífræna fasann. Þegar útdráttarefni er valið er nauðsynlegt að huga að mikilli sértækni þess fyrir markmálminn, sem þýðir að hann hefur sterka útdráttargetu fyrir markmálminn og veika útdráttargetu fyrir óhreinindi. Það ætti að hafa mikla útdráttargetu til að vinna mikið magn af málmi á skilvirkan hátt. Það ætti einnig að hafa góðan efnafræðilegan stöðugleika, ekki brotna auðveldlega niður, vera óblandanlegt við vatnsfasann og hafa viðeigandi þéttleikamun til að auðvelda fasaaðskilnað. Að auki ætti að huga að kostnaði og framboði.

7. Hvert er hlutverk strippunar og hvernig tengist það útdrætti?

Ströndun er ferlið við að flytja málminn sem dreginn er út í lífræna fasann aftur í vatnsfasann. Það er viðbót við útdrátt. Útdráttur auðgar og aðskilur málma, en strípurinn dregur auðgaða málminn úr lífræna fasanum til að fá hástyrka málmlausn fyrir síðari rafgreiningu eða aðra vinnslu. Með því að stilla tegund, styrk og pH-gildi afhreinsunarefnisins er hægt að ná skilvirkri afhreinsun á málmum.

8. Hvað er rafvinnsla (raflausn) og hver er meginregla þess?

Rafvinnsla er ferli þar sem málmjónir í lausn eru minnkaðar og settar á bakskautið undir áhrifum jafnstraums. Ef tekin er rafvinnsla kopar sem dæmi, í koparsúlfatlausn, þegar jafnstraumur er beitt, fá koparjónir rafeindir við bakskautið, eru minnkaðar í málmkopar og settar á bakskautsplötuna. Við forskautið eiga sér stað oxunarviðbrögð vatns sem myndar súrefni. Þetta er mikilvægt skref til að fá háhreina málma í vatnsmálmvinnslu.

9. Hvaða þættir hafa áhrif á núverandi skilvirkni og málmgæði meðan á rafgreiningu stendur?

Þættir sem hafa áhrif á straumvirkni eru meðal annars hitastig raflausnarinnar. Of hátt hitastig mun auka hliðarviðbrögð og draga úr straumvirkni. Straumþéttleiki: Bæði of hár og of lítill straumþéttleiki er óhagstæður fyrir straumafköst og það er ákjósanlegt svið. Innihald óhreininda: Óhreinindajónir geta orðið fyrir samkeppnisviðbrögðum við rafskautin, sem dregur úr straumvirkni. Þættir sem hafa áhrif á gæði málms eru samsetning raflausnarinnar. Gerð og innihald aukefna getur haft áhrif á kristalformgerð málmsins. Rafskautsefni og yfirborðsástand: Slétt og flöt rafskaut stuðla að samræmdri útfellingu hágæða málma. Rafgreiningartími og rekstrarstöðugleiki: Stöðug rekstrarskilyrði geta tryggt stöðugleika málmgæða.

10. Hvernig myndast rafskautslím og hver er notkun þess?

Í rafgreiningarferlinu, auk upplausnar málma við forskautið, mynda sum óleysanleg óhreinindi eins og góðmálmar eins og gull, silfur og platínu og önnur óhreinindi rafskautslím og botnfall. Skautslím er mikilvæg aukaauðlind. Hægt er að endurheimta marga góðmálma úr því. Til dæmis er hægt að vinna gull, silfur, osfrv., úr kopar rafgreiningu rafskautslími með röð vinnslutækni, sem hefur afar mikið efnahagslegt gildi.

11. Hvernig á að ná fram umhverfisvernd og endurvinnslu auðlinda í öllu vatnsmálmvinnsluferlinu?

Hvað varðar umhverfisvernd er skólp, úrgangsgas og úrgangsleifar meðhöndlaðar til að uppfylla losunarstaðla. Fyrir skólphreinsun eru aðferðir eins og hlutleysing, úrkoma og jónaskipti notaðar til að fjarlægja þungmálmajónir og skaðleg efni. Úrgangsgas er hreinsað til að fjarlægja mengandi efni eins og brennisteinsdíoxíð með hreinsibúnaði. Að því er varðar endurvinnslu auðlinda fer fram aukameðferð á útskolunarleifum og rafskautaslími til að endurheimta verðmæta málma. Notað raflausn er hreinsuð og endurnýjuð til endurvinnslu.

12. Hver eru framtíðarþróunarþróun vatnsmálmvinnslu?

Í framtíðinni mun vatnsmálmvinnsla þróast í átt að því að vera græn, skilvirk og gáfuð. Farið verður í rannsóknir og þróun á umhverfisvænni og skilvirkari útskolunar- og útdráttarefnum til að draga úr orkunotkun og mengun. Háþróuð sjálfvirkni og snjöll tækni verður notuð til að ná nákvæmri stjórn og hagræðingu á framleiðsluferlinu, bæta framleiðslu skilvirkni og vörugæði. Umsóknarsviðin verða stækkuð, svo sem að vinna málma úr nýjum auðlindum eins og rafeindaúrgangi og djúpsjávarsteinefnum.

Með þessum tólf spurningum höfum við fengið tiltölulega yfirgripsmikinn skilning á öllu ferli vatnsmálmvinnslu frá útskolun til rafgreiningar. Með stöðugri framþróun tækninnar mun vatnsmálmvinnsla gegna enn stærra hlutverki á sviði málmvinnslu, sem stuðlar að efnahagslegri þróun og skynsamlegri nýtingu auðlinda.