什麼是溼法冶金

利用某種溶劑，藉助化學作用，包括氧化、還原、中和、水解及絡合等反應，對原料中的金屬進行提取和分離的冶金過程。又稱水法冶金，與傳統的火法冶金同屬於提取冶金或化學冶金。

溼法冶金包括下列步驟：

（1）將原料中有用成分轉入溶液，即浸取；

（2）浸取溶液與殘渣分離，同時將夾帶於殘渣中的冶金溶劑和金屬離子洗滌回收；

（3）浸取溶液的淨化和富集，常採用離子交換和溶劑萃取技術或其他化學沉澱方法；

（4）從淨化液提取金屬或化合物。在生產中，常用電解提取法從淨化液製取金、銀、銅、鋅、鎳、鈷等純金屬。鋁、鎢、鉬、釩等多數以含氧酸的形式存在於水溶液中，一般先以氧化物析出，然後還原得到金屬。20世紀50年代發展起來的加壓溼法冶金技術可自銅、鎳、鈷的氨性溶液中，直接用氫還原（例如在180℃，25大氣壓下）得到金屬銅、鎳、鈷粉，並能生產出多種性能優異的複合金屬粉末，如鎳包石墨、鎳包硅藻土等。這些都是很好的可磨密封噴塗材料。

許多金屬或化合物都可以用溼法生產。溼法冶金在鋅、鋁、銅、鈾等工業中佔有重要地位，目前世界上全部的氧化鋁、氧化鈾、約74％的鋅、近12％的銅都是用溼法生產的。

溼法冶金的發展過程

中國在北宋時期已用溼法(膽銅法)生產銅，據《宋史·藝文志》記載，有《浸銅要略》一卷，可惜已失傳。1752年西班牙里奧·廷託(Rio Tinto)開始用溼法生產銅。工藝與我國北宋膽銅法基本相同，其重要進展是採用人工焙燒硫化銅礦而不靠自然風化。同期，俄國古米雪夫斯基（Гумещевсκий）礦也開始用溼法生產銅。1889年開始用溼法生產氧化鋁，以後溼法煉鋅、金、銀、鈷、鎳等工廠相繼出現。

第二次世界大戰後，溼法冶金技術迅速發展，主要表現在以下幾方面：

（1）從礦物中提取鈾的技術有很大發展；

（2）1954年在加拿大對硫化鎳、鈷、銅礦加壓溼法冶金技術研究成功並投入生產；

（3）50年代起稀有金屬、半導體材料（鍺、鎵等）的提取技術有了迅速的發展；

（4）水解、沉澱、置換等分離、提純的傳統技術，逐漸被新興的離子交換、溶劑萃取等新技術所取代。

溼法冶金的優點

60年代末至70年代初，出現了研究所謂無污染冶金的高潮。以溼法處理硫化銅礦爲例，較成功的方法有：

（1）阿比特(Arbiter)法，即低壓氨浸、萃取分離、殘渣浮選法。硫產品形式爲(NH4)2SO4或CaSO4。

（2）加壓硫酸浸取法，85％的硫產品爲單質硫。

（3）氯化鐵浸出法，即氯化鐵浸取、溶劑萃取、電積法。95％以上的硫產品爲單質硫。

（4）舍利特高爾頓(Sherritt Gordon)法，即加壓氨浸法。硫產品形式爲(NH4)2SO4或CaSO4。

（5）R.L.E.(roasting-leaching-electrowinning)法，即焙燒-浸取-電積法。硫產品爲CaSO4或H2SO4。這些方法都可消除二氧化硫對空氣的污染，同時能綜合回收原料中的硫，已爲中間試驗所證實。

在溼法煉鋅方面，1981年已在加拿大建成一個直接加壓溼法煉鋅車間。硫化鋅精礦不再經氧化焙燒而直接進行浸出，可節省25％的投資，並消除了二氧化硫對大氣的污染。硫產品爲單質硫，回收率爲96％。原則流程見圖。

地殼中可利用的有色金屬資源品位愈來愈低，以銅爲例，20世紀初可採品位均在 1％以上，70年代已降到0.3％左右，而一些稀貴金屬原料的含量往往只有百萬分之幾，這些金屬的提取將更多地依賴於溼法冶金。

溼法冶金的優點是原料中有價金屬綜合回收程度高，有利於環境保護，並且生產過程較易實現連續化和自動化。

G. D. Van Arsdale， Hydrometallurgy of Base Metals，McGraw-Hill， New York， 1953.

hrist， Extractive Metallurgy， 2nd ed.，Pergamon， Oxford，1980.