（白銀礦冶職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 白銀 730900）

選礦在選礦工程中占有重要地位，而選礦環(huán)節(jié)尤為關(guān)鍵。它涉及礦物材料和粉末的技術(shù)以及資源的綜合利用。在涉及國民經(jīng)濟(jì)的許多學(xué)科中，它的重要性不言而喻。其中，選礦技術(shù)在選礦工程中具有極其重要的意義。在礦物工程中，淺出技術(shù)是一項(xiàng)重要的技術(shù)，如何應(yīng)用淺出技術(shù)，對于礦物工程的施工價值有著重要影響，而加強(qiáng)對淺出技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，可以有效促進(jìn)礦物分離，并且還能改善礦山的質(zhì)量。從當(dāng)前的淺出技術(shù)角度分析，可以將淺出技術(shù)分為化學(xué)淺出以及微生物淺出，雖然這兩類技術(shù)都存在不同的技術(shù)特點(diǎn)，但這兩類技術(shù)都能為淺出技術(shù)提供幫助，能夠很大程度上為礦物提供有效的利用率。

1 浸出技術(shù)概念

浸出技術(shù)是選礦過程中的重要部分。在此過程中，礦物質(zhì)的分解就是利用浸出技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，并且能從中提取出具有價值意義的物質(zhì)來進(jìn)行利用。從浸出技術(shù)的分類角度來看，可以將其分為微生物浸出和化學(xué)浸出。從應(yīng)用原理上講，就是利用微生物產(chǎn)生的反應(yīng)與礦物質(zhì)結(jié)合，通過浸泡和氧化等過程實(shí)現(xiàn)礦物質(zhì)的分離。

2 礦物浸出技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 浸出工藝突破了原有工藝的極限

浸出法可以提高整體開采的質(zhì)量和效率，一些傳統(tǒng)方法無法提取的物料利用浸出法就能夠提取，特別是礦山廢渣轉(zhuǎn)化為可用于工業(yè)的物料，實(shí)現(xiàn)環(huán)境的保護(hù)和礦山資源的高效利用[7]。在現(xiàn)今科學(xué)技術(shù)飛速的發(fā)展下，浸出技術(shù)所要做的是降低礦產(chǎn)開采的下限，實(shí)現(xiàn)低品位礦石的高效開采，如：浸出-萃取-電積法可使銅礦開采的徹底性提高0.40%左右，化學(xué)浸出法可使整個采礦的徹底性比傳統(tǒng)采礦法提高0.50%左右。浸出采礦法開采徹底、污染少的特點(diǎn)受到了大多數(shù)技術(shù)人員的關(guān)注，都利用其特點(diǎn)來對礦產(chǎn)資源進(jìn)行開采，逐漸成為現(xiàn)今礦產(chǎn)資源開采的有效途徑。

2.2 解決采礦污染問題

在一些傳統(tǒng)的礦物開采過程中就產(chǎn)生一些有毒的氣體、廢渣，會造成較大的污染，特別是對一些含有危險金屬離子的礦物。如果不能有效的回收和處理這些危險物質(zhì)，其污染性就會對環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。另外如果把雨水儲存在礦井里，有害物質(zhì)會擴(kuò)散得更快。在目前，浸出采礦法主要采用反應(yīng)或吸附的方法來吸附和處理有害離子。

2.3 浸出速度快、消耗少、操作環(huán)境優(yōu)

與傳統(tǒng)采礦工藝相比，浸出工藝具有速度快、工藝簡單、整體處理措施少、對環(huán)境影響小等特點(diǎn)，符合我國發(fā)展中倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展理念。目前看來，我國重金屬開采技術(shù)已處于成熟階段。

2.4 開采貧乏礦

在目前傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源開采中，在難以獲取利潤的條件下放棄了對礦區(qū)的開采，將開采過的礦區(qū)由于資源的短缺，沒有更多的價值，而且投資開采的費(fèi)用還低，所以具備能開采徹底的特點(diǎn)[5]。開采部分尾礦的過程中，不僅可以獲得更多的礦產(chǎn)資源，而且可以改善尾礦區(qū)的環(huán)境，而且使土壤與一些礦物混合，對后期的植被生長恢復(fù)創(chuàng)造了有利的條件。

3 物理浸出技術(shù)

3.1 微生物和細(xì)菌的類型。微生物不是簡單的低水平生物。在它們進(jìn)行吸收，吸附和聚集等活動時，它們通常會產(chǎn)生物理或化學(xué)反應(yīng)。促進(jìn)礦物質(zhì)成分浸出是需要這些有效的反映來實(shí)現(xiàn)的。人們利用微生物的這一特征。它可以有效地提取礦物質(zhì)。當(dāng)使用微生物分解礦物質(zhì)時，應(yīng)創(chuàng)造適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件以使反應(yīng)發(fā)生[6]。比如，溫度應(yīng)控制在20 攝氏度至50 攝氏度之間，這是促進(jìn)微生物反應(yīng)的合理溫度范圍。所選擇的微生物主要包括氧化亞鐵螺旋菌，氧化亞鐵硫桿菌，硫氧化硫桿菌等。

3.2 浸出機(jī)制。當(dāng)使用微生物分解礦物質(zhì)時，其應(yīng)用原理是將細(xì)菌直接置于礦物質(zhì)的表面，并利用氧化分解的過程來分離礦物質(zhì)，這是直接的原理。

3.3 使用和創(chuàng)新。在文章上面提到的內(nèi)容中，描寫到了溫度是影響微生物分解礦物質(zhì)的條件之一所以此，分解環(huán)境一定要嚴(yán)格要求，尤其是浸出微生物的條件要求更高。但是，如果篩選要求過于嚴(yán)苛也會影響其效率。若想進(jìn)一步加強(qiáng)微生物分解礦物質(zhì)中的效率，就一定要去嘗試新的方法。想要進(jìn)一步作出創(chuàng)新，可以嘗試將微生物生態(tài)學(xué)等學(xué)科與涉及化學(xué)反應(yīng)的分子生物學(xué)相結(jié)合，相互利用彼此的優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)化微生物的化學(xué)能力。反應(yīng)的適應(yīng)性可以保證細(xì)菌群落的穩(wěn)定性，保證礦物的浸出效率[1]。對于新增的細(xì)菌群落，也能更好更快地適應(yīng)環(huán)境，讓礦物質(zhì)分解效率有一個跨越式的提升，讓揮浸提工藝進(jìn)一步發(fā)揮出自身應(yīng)有的作用。

4 化學(xué)浸出技術(shù)

4.1 水浸技術(shù)。水熱硫化浮選法在水浸技術(shù)中是一種最為普遍應(yīng)用的方法，它可以大大的促進(jìn)礦物質(zhì)進(jìn)行分解。水熱硫化浮選法的原理是：當(dāng)具備一定的條件時，硫可以跟水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如鉬、鎳以及硫化銅等物質(zhì)可以在一定條件下與硫發(fā)生反應(yīng)生成硫化銅礦物，而由于此類的穩(wěn)定性較高，因而很難被分解。如若要使反應(yīng)順利進(jìn)行并得到有效的硫化銅礦物質(zhì)，就必須為反應(yīng)創(chuàng)造熱壓條件才行，因?yàn)榫邆錈釅簵l件是發(fā)生反應(yīng)的基本條件，熱壓情況下能夠使浮選硫化銅產(chǎn)生應(yīng)有的促進(jìn)效果，因而達(dá)到回收硫化銅礦物的目的[3]。于熱壓硫化浮選的運(yùn)用過程而言，很多因素會對其產(chǎn)生影響，如溫度、硫化時間、硫含量以及礦石粒度等因素。另外，在使用這種方法分解礦石時，需要大量的能量來加熱，因此這種方法對環(huán)境不友好，這也決定了水熱硫化浮選方法非常困難。并且在實(shí)際使用中也受到較大限制。

4.2 酸浸技術(shù)。加壓酸浸技術(shù)也是浸出技術(shù)在選礦中應(yīng)用的一種方法。采用加壓酸浸工藝時，通常采用兩種基本方法。第一種方法是大氣和加壓條件的結(jié)合。采用該方法時，需要將多段常壓浸出與一段加壓浸出相結(jié)合，再結(jié)合酸浸實(shí)現(xiàn)礦物浸出。一個是在壓力下進(jìn)行的，這是通過兩個或多個階段的提取來實(shí)現(xiàn)的。在這種方法中，用于礦物浸出的礦物主要是酸鹽，如鋁硅酸鹽脈石和硅酸鹽。共生礦酸浸法除采用加壓酸浸技術(shù)外，也是將酸浸技術(shù)應(yīng)用于選礦過程的方法之一。

以上兩種方法為常見的兩種選礦方法，但此類方法不適合銅-鉬-鉛-鋅共生礦石。這種方法對于礦石中的物質(zhì)依靠是沒用的，為了加強(qiáng)銅鉬鉛鋅共生，礦石中物質(zhì)的分離，則需要極其特殊的浸出技術(shù)[4]。在使用這種特殊的浸出技術(shù)時，必須首先進(jìn)行鉛浸出和硫富集的相關(guān)反應(yīng)。當(dāng)進(jìn)行鉛浸出和硫富集的相關(guān)反應(yīng)時，有必要確保溫度保持在85 攝氏度。大約半小時后，反應(yīng)完成。使用鉛浸出和硫富集的相關(guān)反應(yīng)的原因是，酸溶液可以分別溶解酸和水中礦物質(zhì)中的氧化物和硫酸鹽，從而可以充分溶解鉬，銅，鋅和其他物質(zhì)。分離物質(zhì)以達(dá)到礦物浸出的目的。

4.3 選礦過程中，應(yīng)用最為廣泛的浸出技術(shù)方法是堿浸技術(shù)氨浸技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)最起源于美國加拿大一家工廠內(nèi)，當(dāng)時這家工廠目的是為了提取硫化鎳便使用了氨浸法進(jìn)行提取。由于該項(xiàng)技術(shù)擁有較強(qiáng)的綜合性，目前國內(nèi)外已有多種氨浸技術(shù)在世界各國工廠得到應(yīng)用。薩斯喀徹溫堡的工廠是這些仍在使用氨浸技術(shù)的工廠中具有代表性的一個。他們主要采用兩段逆流加壓氨浸法，這時他們鎳廠最常用的浸礦方法。采用此方法時，將進(jìn)行兩次浸出操作，且兩次操作的壓力和溫度不同。在第二次操作中，第一次溫度和壓力值分別為85℃和0.83mpa，溫度與第一次操作相同，壓力的施加發(fā)生了變化。主要原因是采用加壓空氣作為氧化劑參與反應(yīng)，提高了原料應(yīng)用的靈活性[2]。該工藝具有工藝簡單的特點(diǎn)，在有色金屬硫化礦中有明顯的驗(yàn)證。它還具有一些特點(diǎn)，例如：對設(shè)備的侵蝕程度低、造成的環(huán)境影響較小、使用后的金屬材料可以二次利用等。因此，氨浸法得到了廣泛的應(yīng)用。同時，這種工藝也有它自身的劣勢，例如：貴金屬礦物的浸出采用這種方法時不可取的，原因是貴金屬與溶液一旦相融，會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致形成了絡(luò)合物，絡(luò)合物一旦與溶液再次相融，會使浸出程序更加復(fù)雜，使得對礦物的提取變得困難。該技術(shù)的應(yīng)用過程中，可以選擇另一種方法，那就是氧化鐵礦氨浸法，主要作用于氧化銅礦中提取出礦物銅。該方法可以科學(xué)有效的對礦物銅進(jìn)行提取，在其他幾種方法中具有較大的可使用性。

5 建議

隨著人類生活水平的提高、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對金屬礦產(chǎn)量需求也在不斷的增加，各個領(lǐng)域技術(shù)的運(yùn)用都離不開這些礦物質(zhì)，所以這就要求我們繼續(xù)加工礦產(chǎn)，但另一方面，環(huán)保意識的提高也使對資源的利用和節(jié)約資源有了一定的要求，以促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)可持續(xù)發(fā)展。在時代的進(jìn)步過程中，這就變成了礦石加工業(yè)面臨的一個重要問題。產(chǎn)業(yè)要想發(fā)展，必須改變傳統(tǒng)的加工方式，探索新的加工方式。浸出技術(shù)具有能耗低、成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)，順應(yīng)了時代的發(fā)展，符合控制標(biāo)準(zhǔn)。與傳統(tǒng)采礦法相比，運(yùn)用浸出開采法具有成本低、消耗少、用工少的特點(diǎn)，在浸出開采過程中，整個工藝流程短，在環(huán)保方面資金消耗也很小，它具有無廢氣、廢水排放的特點(diǎn)，在礦區(qū)后期回采中易于回收，整體簡化了工作的工藝操作，在開發(fā)中逐漸受到各級重視。為此，為更好地利用浸出法，提出下面的幾條建議：

5.1 改良菌種特性

在目前的微生物開采方法在開采中，開采的物質(zhì)種類有很大的局限性，目前的菌種只能開采單一的幾種礦物，也不能開采各種微生物，另外，在開采過程中進(jìn)出速度很慢，同時工廠的選址也使極為困難的，因?yàn)殚_采對環(huán)境的要求極高，只能適應(yīng)某些特定的溫度和pH值。在菌種的培養(yǎng)后期，要選用耐特殊氣候條件的菌株進(jìn)行繁殖，或通過特殊條件提高其耐特殊溫度或pH的能力。

5.2 著力發(fā)展新型浸出技術(shù)開采廠

近年來，在我國的浸出技術(shù)發(fā)展中，浸出生產(chǎn)廠的數(shù)量只占采選廠總數(shù)的一小部分，與全面建設(shè)新的采選廠的目標(biāo)還有很大差距。因此，要大力開展新建礦山廠房建設(shè)，確保高質(zhì)量開采。

5.3 物理微波加熱浸出法

微波加熱浸出法的原理是利用物理方法加快物料的提取，利用微波的作用可以加快反應(yīng)速率，類似催化劑，從而能夠有效提高物料的提取速度，可以防止硬化等情況的發(fā)生，這對中國的北方高寒地區(qū)的礦產(chǎn)開采具有很大的借鑒意義。

6 結(jié)語

隨著現(xiàn)代化社會的深入發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷提高，礦物作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，需要具備相關(guān)的技術(shù)來支撐，而當(dāng)前的社會對于礦物的需求越來越大，這就決定了礦物加工需要相關(guān)的技術(shù)輔助，而淺出技術(shù)的發(fā)展，正好迎合了當(dāng)前礦物需要的技術(shù)依賴。基于此，浸出技術(shù)作為選礦行業(yè)最關(guān)鍵的技術(shù)，具有工藝流程相對簡單、反應(yīng)速度極快、操作相對容易等特點(diǎn)。針對這種現(xiàn)象，礦物需要采用淺出技術(shù)，以此來提高礦物的價值，以此來提高礦物的應(yīng)用價值和使用有效率。因此本文以浸出技術(shù)概念、礦物浸出技術(shù)的特點(diǎn)、物理浸出技術(shù)和化學(xué)浸出技術(shù)為研究路線，加強(qiáng)對礦物淺出技術(shù)的分析，并提出相關(guān)的建議，旨在深入剖析礦物加工工程中的浸出技術(shù)，為相關(guān)領(lǐng)域和行業(yè)提供一定的幫助。