化學選礦之離析-浮選法

離析-浮選法是一種火法化學處理與浮選相結合的方法。例如難選氧化銅礦石的離析-浮選就是將礦石破碎到一定的粒度以后，混以少量的食鹽 (0.1-1.0%)和煤粉(0.5-2.0%)，隔氧加熱至900度左右，礦石中的銅便以金屬狀態在碳粒表面析出，將焙砂隔氧冷卻后經磨礦進行浮選，即得銅精礦。

離析-浮選法最大的優點是能解決那些不能用常規選礦方法處理的礦石，它可以綜合回收礦石中的有用金屬。例如銅礦石中，當礦石中含有大量的硅孔雀石、赤銅礦及結合銅時，或是含有大量的礦泥時，這類礦石用浮選法往往指標很低，而用離析法則是比較有效的。離析法還能處理氧化銅礦石與硫化銅礦石的混合礦石，并能綜合回收金、銀、鐵等有用金屬。此外，金、銀、鎳、鋁、鈷、銻、鈀、鉍、錫等幾種金屬的化合物是易于還原的并且易于生成揮發性的氯化物，也適應于用離析法處理。

離析法的缺點是成本較高，基建投資較大，生產費用也較高。估計離析法的基建投資約為同樣能力浮選廠的兩倍，生產費用也要高2—3倍。所以用離析法處理難選的氧化銅礦石時，認為原礦中的銅品位應大于2%方能得到較好的經濟效果。所以離析法僅用于解決那些不能用其他方法處理的礦石。因此在采用此法之前，應對處理的礦石作全面的研究，若能用其他方法處理，就不宜用離析法。

銅離析三大階段

離析過程比較復雜，雖然對銅的離析已經做了不少的實驗研究工作，但對一些問題至今仍有不同的見解。多數認為氧化銅礦的離析過程大致分為三個階段。

(1)食鹽的分解階段，離析過程中，首先是食鹽與礦石中的結晶水在700℃溫度下生成氯化氫。其反應式如下：

4NaCl＋Al₂O₃·2SiO₂＋2H₂O＝Na₄Al₂·2SiO₃＋4HC1↑

(2)氯化亞銅的揮發階段 氯化氫與氧化銅礦物作用，產生可揮發性的氯化亞銅，氧化銅礦物的種類較多，為簡明起見，用簡單的Cu₂O作代表，其反應式為:

4HC1+3Cu₂O=2Cu₃C1₃↑+3H₂O

(3)還原和離析作用階段，氯化亞銅蒸氧被氫(與碳粒吸附的氫)還原而生成離析銅并覆蓋在炭粒上。其反應式為:

2Cu₃C1₃↑+3H₂=6Cu+6HC1↑

離析銅(Cu)用浮選法可以有效的加以回收，氯化亞銅還原所產生的氯化氫(再生的HC1)能繼續和氧化銅礦物作用生成氯化亞銅，使上述反應周期循環發生。

影響離析過程的因素較多，其中較為主要的有下列因素。

(1)礦石性質 礦石粒度及礦石的物質組成都要影響離析過程，尤其是處理含鈣質脈石時，特別是方解石、石灰石等，氧化鈣的生成將妨礙銅的離析。

(2)溫度的影響 溫度直接影響氯化反應速度，準確控制溫度是進行離析過程的一個重要條件。離析溫度的上限既決定于礦石性質和熱交換條件，也決定于經濟因素。若離析溫度高，不僅浪費燃料，而且引起物料的燒結，出現結窯皮現象，若溫度在離析溫度以下，則會使離析效果變壞。

(3)停留時間 物料在離析窯的停留時間取決于窯的體積、物料的相對密度、物料的通過速度，總之物料在窯內的停留時間應足以達到較高的回收率為好。

(4)還原條件 還原條件對離析過程的影響是很大的，適度的還原條件有利于氯化反應的進行。

(5)氯化劑用量 食鹽本身對氯化反應沒有影響，離析的引發反應是依靠食鹽水解產生的氯化氫，而氯化反應速度與氯化氫壓力成正比。食鹽的加入量過少，則氯化氫的供應就不能滿足起始氯化反應速度的需要。食鹽的用量過大也是有害的，它會溶解氯化亞銅，降低離析回收率。

(6)水蒸汽 水蒸汽對氯化劑的分解及氯化氫的生成具有重要作用。實驗證明，礦石如果喪失了結晶水，則離析過程不能進行。