响应曲面法优化产氨细菌浸矿试验研究

为了研究产氨细菌浸矿条件,采用响应曲面法对产氨细菌浸出碱性铜矿石的工艺条件进行优化,并揭示各因素对铜浸出效果的影响水平及其交互作用规律。研究结果表明,采用响应曲面法的中心组合设计(CCD)模型对试验结果进行回归分析,响应值精确度为98.85%。各因素对铜浸出效果影响的大小为:细菌初始接种量>助浸剂浓度>矿浆浓度。产氨细菌浸出碱性铜矿石最佳工艺条件为:细菌初始接种量30%,矿浆浓度14%,助浸剂浓度0.04 mol/L。在此条件下,浸出144 h后,铜浸出率可达47.32%,比优化前提高了4.67%。     

基于正交设计法的西藏玉龙铜矿酸浸工艺研究

为了提高西藏玉龙铜矿铜氧化矿的酸浸效率,采用正交设计法优化了酸浸过程中的各项参数,以期提高铜浸出效率,为中试及工程化生产提供理论依据.首先研究了氧化铜矿硫酸浸出的单因素最佳区间,然后针对温度、初始酸浓度、浸出时间、液固比和磨矿细度等多因素进行了正交优化.结果表明:这些因素对浸出过程均有影响,其中温度影响最大.通过参数优化,最终确定搅拌浸出最优工艺条件为:温度30℃、初始酸浓度100 g/L、浸矿时间2 h、液固比(指质量比)2∶1、磨矿细度为粒径≤74μm的物粒占65%.此时,铜氧化矿中铜浸出率可以达到79.45%.     

双氧水还原浸出非洲氧化铜钴矿的试验研究

采用双氧水还原浸出非洲氧化铜钴矿,研究了还原剂用量、初始酸浓度、液固比、浸出温度和浸出时间等参数对浸出过程的影响。结果表明:使用双氧水与铜钴矿计量比为0.2mL/g、浓硫酸与铜钴矿质量比为0.46、液固比为5∶1(mL/g),在温度75℃下浸出2h,钴、铜的浸出率分别达到了99.50%,99.42%。     

碱性氧化铜矿产氨菌浸出特性

为了研究碱性氧化铜矿产氨菌浸出特性,分析了产氨菌浸矿过程对矿石的作用.将云南某矿的碱性氧化铜矿置于含菌培养液、去菌培养液和氨水等5种浸矿溶液中,在同一条件下进行摇瓶浸矿实验,剖析溶液中各可能的浸矿因子.研究结果表明:产氨菌产氨能力较强,尿素培养液中氨质量浓度最大达8.93 g·L-1;产氨量与细菌含量呈正相关关系,细菌含量越高,产氨量越大;产氨菌主要通过产氨间接浸矿,此外产氨菌和其代谢产物都能直接作用于矿石,浸矿能力细菌产氨 > 细菌 > 细菌代谢产物,三者比值约为12:5:4.      

高碱性脉石低品位氧化铜矿提铜研究进展

高碱性脉石低品位氧化铜矿属于"三高一低"的难处理的氧化铜矿, 其矿石具有高钙镁、高含泥量、高氧化率和低铜品位的特点。本文综述了该类矿物的资源特征、浸出方法和浸出液提铜方法。主要浸出方法包括:浮选法、氨浸法、细菌浸出等。铜氨溶液中提铜方法有萃取法、离子交换法、沉淀法等, 目前氨浸法和产氨菌浸出能有效而经济地浸出, 但氨浸法由于氨的挥发性和产氨菌浸出培养问题都有其缺陷, 因此, 笔者认为常温下低浓度氨浸-萃取或产氨菌浸出-萃取是从高碱性脉石低品位氧化铜矿石提取铜的未来发展方向之一。      

酸浸法从铁氟龙废料中回收铜

采用常压酸浸法从铁氟龙废料中回收铜,考察了初始酸浓度、浸出助剂浓度、温度、时间对铜浸出率的影响。结果表明,在常压下,初始硫酸浓度为3.5mol/L,助浸剂为原料质量的15%,浸出5h,铜浸出率可达98%以上,浸出液中其它金属杂质含量较少。     

高结合率氧化铜矿高温搅拌浸出

对某高山矿区的碱性高结合率氧化铜矿进行铜物相分析和多元素分析,探明高结合率是因为铜微粒镶嵌于铜与氧化铁胶体共生沉淀生成的褐铁矿中。结合菲克定律,通过5组试验研究了不同液固比、初始硫酸浓度、浸出温度和浸出时间对矿石高温搅拌浸出的影响行为;验证得出最佳浸出条件为-200目的矿石占80%,液固比3∶1,浸出时间1h,浸出温度80°C,初始H2SO4浓度120g/L,搅拌速度180r/min,此时铜浸出率75.12%,铁浸出率10.19%,吨矿耗酸量172.44kg,综合效果好。     

从诺兰达炉渣浮选尾矿回收铜技术研究

针对诺兰达炉渣浮选尾砂的性质特点,采用氨浸法工艺,对尾砂中铜的回收进行了试验研究。遵循单一变量原则,分别讨论了浮选尾砂与氨固液比、浸出温度、浸出时间、溶液搅拌转速、助浸剂作用效果等因素对浸出效果的影响,在试验范围内,得出了最优的浸出参数:尾矿与25%～28%浓氨水的质量比1︰1.4,浸出温度60℃,浸出周期8 h,溶液搅拌转速700 r/min,助浸剂(NH_4)_2SO_4添加量0.2 mol/L。在最优试验条件下,尾砂中的铜浸出率达89.24%。实验结果表明,通过氨性浸出回收铜渣中的有价金属铜是一种可行的方法。     

铜冶炼烟灰碱浸渣氨浸工艺

以铜冶炼烟灰碱浸渣为原料,研究氨-硫酸铵体系的 pH 值、总氨浓度、氨铵摩尔比、液固质量比、反应温度、反应时间等因素对铜冶炼烟灰碱浸渣中铜锌浸出的影响规律.结果表明,最佳工艺条件为:总氨浓度为 5 mol/L、pH 值为 10、氨铵摩尔比为 2:1、液固质量比为 5:1,浸出温度为 70 ℃,浸出时间为 60 min.此条件下铜和锌浸出率分别为 90.6 %和 92.4 %.      

一株碱性产氨浸铜细菌改良试验研究

碱性浸矿细菌是处理碱性脉石矿物的新型高效菌株.为提高碱性浸矿细菌(Providencia sp.)的浸矿适应性和浸出率,首次对其进行铜矿浆驯化和紫外诱变改良.使用Design Expert-8软件对改良菌株进行三因素三水平Box-Behnken试验设计与结果分析,考察矿浆中固相质量浓度、接种量和温度三个因素与浸出率之间的关系,利用Design Expert-8软件对试验条件进行优化,确定改良菌株最佳浸出条件,并得到浸出率预测模型.在最佳浸出条件下对改良菌株与原始菌株别进行浸出试验,比较二者在改良前后生长及浸出率的变化情况.结果显示:改良菌株能更好适应矿浆环境,细菌浓度最高时可达6.5×108mL-1左右,浸出率达到了50.57%;而改良前细菌浓度最高只有3×108mL-1,浸出率也只有29.03%.      

低品位硫化镍铜矿生物浸出工艺研究

研究了某低品位硫化镍铜矿的生物浸出工艺矿物学,考察了接种量、初始pH、矿石粒度、浸出周期对该矿摇瓶浸出过程的影响。在矿石粒度-0.074 mm占90%、矿浆浓度2%、细菌接种量30%、初始pH 1.5、浸出周期30天、摇床转速150 r/min的条件下,可获得最大的镍铜浸出率,分别为89.79%和41.80%。     

细菌接种量对铀生物浸出的影响

以某难处理铀矿石为原料,开展了不同细菌接种量对铀生物浸出的影响研究。在相同浸出条件下,经84h浸出,5%、10%、20%和30%细菌接种量的铀浸出率分别为50.46%、56.42%、62.38%和67.05%,细菌接种量越大,铀浸出率也越高。在铀矿生物浸出工艺中,可以通过控制细菌接种量来获得适宜的浸铀效率。     

矿石粒度和矿浆浓度对原生硫化铜矿细菌浸出的影响

通过摇瓶试验研究矿石粒度和矿浆浓度对原生硫化铜矿石中细菌浸出的影响,并初步探讨了浸矿过程中细菌的氧化活性及其对浸矿的影响。研究结果表明:在原生硫化铜矿石细菌浸出过程中,有利于铜浸出的矿石粒度和矿浆浓度分别是5 mm和20%~25%;溶液中三价铁含量过高或产生的铁沉淀都会直接影响细菌的氧化活性和浸矿效果。     

某氧化铜钴矿硫酸浸出试验研究

采用硫酸为浸出剂,对氧化铜钴矿浸出工艺进行了研究。试验结果表明:硫酸加入量为氧化铜钴矿质量的12.5%,氧化铜钴矿粒度磨样-74μm占87%,浸出温度80℃,浸出时间2 h,浸出液固比L/S=2∶1;铜浸出率为89.26%,钴浸出率为78.69%。     

低品位次生硫化铜矿的细菌浸出研究

在硫酸体系中 ,对含有辉铜矿、蓝辉铜矿和铜蓝的低品位次生硫化铜矿的Fe3+ 浸出和细菌浸出进行了研究 ,通过对浸出过程的动力学进行分析 ,揭示了次生硫化铜矿的浸出过程和细菌浸出的作用机理 ,得出了细菌浸铜主要以间接机理进行的结论 ,提出了加快铜浸出速率的 2条途径。     

微生物浸出低品位铜矿的研究

进行了微生物浸出低品位铜矿的研究。用从矿山分离的对Fe2+和元素硫氧化活性高的细菌浸出低品位黄铜矿,摇瓶浸出21d,矿石中铜的浸出率为26.8%;柱式渗滤浸出32d,矿石中铜的浸出率为14.5%。     

Silver-catalyzed bioleaching of low-grade copper ores.: Part I: Shake flasks tests

A study of the effect of different variables (inoculation, pulp density, [Ag], nutrient medium, pH and [Fe³⁺]) on the silver-catalyzed bioleaching of a low-grade copper sulfide ore has been carried out in shake flasks. Chalcopyrite was the dominant copper mineral in the ore. Preliminary tests showed that addition of other ions (Sb, Bi, Co, Mn, Ni and Sn) did not enhance the copper dissolution rate. Conversely, an inoculation with mesophilic microorganisms and the addition of silver had a markedly catalytic effect on the extraction of copper. The kinetics of the silver-catalyzed chalcopyritic ore bioleaching was greatly affected by pulp density and silver concentration. Small amounts of silver (14.7 g Ag/kg Cu) dramatically accelerated the copper dissolution process while large amounts (294.12 g Ag/kg Cu) had an inhibitory effect. The copper dissolution rate was slightly affected in the range of pH between 1.2 and 2.5 but was significantly slower at pH 3.0. The effect of [Fe³⁺] in the presence of silver was studied both in abiotic and biotic conditions. High ferric iron concentrations in abiotic tests recovered similar copper amounts (∼ 95%) to those obtained without or with low [Fe³⁺] in the presence of bacteria. The leaching of copper from the low-grade copper ore can be very effectively enhanced with silver and mesophilic microorganisms. For that system, the onset of oxidizing conditions starts at an Eh value slightly higher than 650 mV. Above that critical value of potential the copper dissolution rate slows down. This also corresponds with the completion of the leaching process. As the potential rises past 650 mV, the copper extraction reaches a plateau.     

低品位次生硫化铜矿生物堆浸工艺优化研究

针对低品位次生硫化铜矿生物堆浸生产中浸出周期长的问题,进行了不同矿石粒度、不同堆高对铜、铁浸出影响的实验室试验和现场柱浸工业试验,优化了生物堆浸工艺,缩短浸出周期,提高了铜浸出率。结果表明,矿石粒度的降低可显著提高铜的浸出率,且不提高铁的溶出。相同粒度条件下,堆高提高有利于堆内温度保持,铜浸出率随之升高。-40mm工业柱浸出194d,铜的浸出率为62.67%,比-80mm高出10个百分点。     

含碳酸盐脉石氧化铜矿的酸浸动力学

针对碳酸盐脉石对氧化铜矿酸浸动力学的影响进行探讨,研究了温度、酸度、矿石粒径、液固质量比、振荡速度等因素对含碳酸盐脉石氧化铜矿浸出的影响.结果表明,高温、高酸度、高液固质量比、小粒径和高振荡速度利于矿石的浸出,但碳酸盐脉石使得酸耗增加.考虑浸出成本确定合理的浸出条件为温度303 K、酸度35 g·L-1、矿石粒径0.074~0.125 mm、液固质量比3∶1以及振荡速度180 r·min-1,浸出180 min后铜浸出率达53.6%.对浸出前后矿石表面形貌进行分析.结果显示碳酸盐脉石与酸反应后在矿石表面形成CaSO₄·2H₂O沉淀,覆盖在颗粒表面,限制了矿石颗粒孔裂隙的发育.基于收缩未反应核模型对浸出动力学进行分析,发现碳酸盐脉石反应生成的沉淀阻碍了浸出反应,固体产物层扩散为浸出反应的控制步骤,反应的表观活化能为8.65 kJ·mol-1.