有色金屬硫化礦選礦技術現狀及進展

趙少華

有色金屬硫化礦選礦研究中電化學技術與生物浸出技術的應用有助于緩解能源緊張危機，在提升能源開發利用效益、保護生態平衡方面有顯著優勢。本文對有色金屬硫化礦選礦技術中電化學研究與生物浸出技術研究現狀及進展進行了分析探討，希望能為有色金屬硫化礦選礦技術的進步提供參考。

能源缺乏作為當前世界經濟發展的典型問題，需要在確保可持續發展的基礎上，探索更好的礦產選礦技術，以便提升礦產資源的綜合利用率，解決能源缺乏問題。有色金屬硫化礦選礦技術作為目前備受關注的典型技術，通過對生物性技術的合理應用可有效提升礦產采掘、提取質量，實現高效益、低成本、低能耗、低污染等目標，適應經濟發展中日益增長的礦物需求。下面簡要解析下有色金屬硫化礦選礦技術現狀及進展。

有色金屬硫化礦浮選電化學現狀及進展

浮選電化學作為有色金屬硫化礦選礦技術領域的重要研究方向，主要針對硫化礦電化學特性、電化學調控浮選技術、硫化作用電化學機理及相關藥劑進行解釋與應用。

有色金屬硫化礦表現金屬的氧化情況金氧化程度決定了浮選分離效果，氧化還原反應作為重要電化學反應過程，在選礦中發揮著重要作用，有研究顯示硫化礦物與低碳鋼之間存在著電蝕交互作用，類似黃銅礦、磁黃鐵礦等于浮選分離關系密切，鉛鋅礦在礦石磨礦、礦漿化學中腐蝕磨損作用較為嚴重，因此常規磨礦中出了要考慮不同有色金屬硫化礦之間的電蝕作用之外，還要考慮到磨礦介質與礦物間的反應作用。硫化礦本身靜電電位高于磨礦介質，因此一旦游離出的鐵進入礦漿會導致礦粒表面形成氫氧化鐵覆蓋層，導致礦物可浮性降低，像是銅礦、鉛鋅礦磨礦中因電化學反應的發生會導致介質與能量損耗增加，通過調低磨礦介質靜電電位可有效減輕損耗、改善可浮性。

電化學調控浮選技術作為有色金屬硫化礦選礦技術中的一大重點，其應用重點在于無捕收劑浮選，如自誘導浮選、硫誘導浮選等。在黃銅礦、黃鐵礦等硫化礦的電化學浮選研究中，在排除硫化鈉干擾時可建立礦物的電化學測試與熱力學計算模型，利用量子化學可從微觀層面解釋氧在礦石浮選中的作用，同時還可完成硫化礦溶液界面電子轉移的理論解釋，配合量子化學計算方法可有效得到分子氧的能級圖，以便確定不同硫化礦類型是否具有自誘導可浮性。實驗室研究結果顯示，硫化礦表面所產生氧化硫越多則氧化氫含量越高，礦石表面親水性越強。含有硫化鈉的硫化礦對于礦石浮選有較大影響，從電化學角度而言，硫化鈉的存在將會導致硫化氫的氧化與吸附作用，導致礦石表面親水性或者疏水性增強，因此要對硫化礦中硫化鈉成分加以注意、另外，硫化礦電化學調控福選擇中通過測定電極過程熱效應及其對礦石表面濕潤性影響，可實現浮選過程熱效應量化，從而有助于進一步完成礦石表面親水性、疏水性的改善研究，可為電化學調控浮選技術的研究與應用提供有效參考。工業實踐中電化學技術目前得到了普遍應用，比如俄羅斯在銅鋅硫礦的混合浮選中取得了較好的效果，極大的提升了三種有色金屬的回收率，在降低能耗、環保節能方面也有出色表現，芬蘭的OK-PCF電位監控系統可直接控制浮選過程中礦物的電化學電位，為浮選過程的控制提供了簡便高效的方法，有助于改善礦石表面的疏水性與礦漿的物理化學性質。

有色金屬硫化礦生物選礦現狀及進展

能源開發利用的可持續發展戰略與環保節能方針意味著選礦技術研究要兼具生態環境保護與增強市場競爭力量大主要原則，生物選礦技術作為近年來快速發展的環保選礦技術備受關注，并且在工業生產中得到了廣泛應用，有著低能耗、高效益、低污染等特點，也是當前選礦技術發展的一大主要方向之一。

生物浸出技術作為目前較為典型的生物選礦技術，應用范圍廣、效益高，其原理是利用微生物直接浸出與代謝產物間接浸出完成有色技術硫化礦的浮選。目前從自然界分離、培養的主要浸出微生物以氧化鐵硫桿菌、中溫菌等為主，這些細菌在酸性環境中可大量繁殖并成功浸蝕硫化礦分離金屬離子，從而獲得不同金屬礦種。目前生物浸出技術與細菌氧化技術廣泛應用于有色金屬硫化礦的浮選，并且在處理銅礦、鈾礦等各類硫化礦中取得了不錯的效果。對于低品位的銅礦硫化礦采用生物浸出技術科極大的降低生產成本與能耗，經濟效益高，目前我國工業生產中廣泛應用該技術，并對一些含難處理金礦也有較好的實驗效果。在復雜硫化礦中應用生物浸出技術科有效改善以往硫化礦浮選技術的弊端，可實現大規模應用于推廣，像一些含有鉛、錳、鎳、鉆等復雜金屬元素的有色礦產都是該技術未來發展的潛在應用目標。目前國內外諸多實驗室都在探索浸出技術高效率、低能耗的關鍵，尤其是我國擁有大量低品位復雜礦的背景下，其他技術無法完成有價金屬的經濟回收，生物浸出技術的未來發展前景有更被看好，也是目前所公認的經濟環保的高效浮選技術之一。目前生物浸出技術的應用領域不斷擴大，幾乎已經覆蓋了所有有價金屬及伴生金屬等有色金屬硫化礦的浮選分離，這對于改善未來我國有色金屬硫化礦選礦技術發展前景有積極意義，對于解決能源危機、提升能源開發利用效益、實現環保目標至關重要，值得大力推廣應用。

綜上所述，有色金屬硫化礦選礦技術的研究與應用具有極強的理論價值與現實指導意義，對于改善目前我國能源缺乏現狀、提升能源開發利用效率、提升環保效益有重要價值，值得大力推廣應用。