无酸超声强化水热浸出法从多金属硫化矿二次精矿中选择性提取铜锌

本文推荐一种创新环保的湿法冶金工艺，采用无酸水浸体系结合超声波强化技术，在温和条件下实现复杂多金属硫化矿二次精矿(CPSSC)中铜(99.88%)和锌(99.68%)的高效选择性浸出，同时抑制铁浸出率至11.37%。该技术通过超声空化效应破解黄铜矿(CuFeS2)表面钝化层，促进铁离子水解沉淀，为低品位多金属矿资源化提供新思路。

　　

Highlight亮点

本研究开创性地将超声波场引入无酸氧压水热浸出体系，成功破解了复杂多金属硫化矿二次精矿(CPSSC)资源化难题。就像用"声波手术刀"精准剥离矿物表面钝化层，该技术使铜锌浸出率双双突破99%，同时将铁离子"锁"在沉淀相中，堪称矿物浸出领域的"选择性膜分离术"。

Materials and chemical agents材料与试剂

实验采用的CPSSC原料来自中国云南某冶金企业浮选厂，经ICP-AES检测显示其铜、铁、铅、锌等多金属共生特性。这些"矿物家族"成员在超声水热环境中展现出截然不同的溶出行为，为选择性浸出提供了研究基础。

Effect of leaching temperature浸出温度影响

当反应温度从120℃升至180℃时，铜锌浸出率如同"温度计中的水银柱"持续攀升。值得注意的是，180℃时铁离子却像被"分子筛"过滤般大量水解沉淀，揭示温度对金属离子水解平衡的精准调控作用。

Estimation of ultrasonic energy consumption超声能耗评估

通过对比实验发现，超声强化使反应温度降低20℃仍能达到相同浸出效率，相当于为每个反应釜配备了"能量放大器"。经测算，该技术总能耗较传统方法降低35%，完美诠释"四两拨千斤"的绿色化学理念。

Conclusions结论

这项研究如同为多金属矿处理装上了"声纳导航系统"：在1.0MPa氧压、360W超声功率和160℃的"黄金参数"下，不仅实现了铜锌的"分子级"选择性提取，更开创了无酸清洁冶金的新范式。技术经济分析表明，该工艺比常规方法节能1/3，为可持续发展目标(SDGs)贡献了创新解决方案。