某高铁铝土矿石焙烧—磁选脱铁产物的碱浸—深度脱硅试验

广西贵港某高铁三水铝石型铝土矿石铁含量达31.76%,Al2O3和Si O2含量分别为21.33%和7.09%,铝硅比为3.01,属典型的高铁、低铝、高硅、低铝硅比的铝土矿石。在常规开发利用工艺难以有效分离铁、铝、硅的情况下,确定采用钠化还原焙烧—磨矿—弱磁选—碱浸—深度脱硅—铝酸钠结晶工艺对该矿石进行开发利用工艺研究,在课题组已报道过焙烧—磨矿—弱磁选工艺的基础上,对富铝渣进行了碱浸与深度脱硅工艺条件研究。结果表明:(1)在富铝渣的碱浸过程中,随着碱初始浓度的增大、浸出温度的升高、浸出时间的延长,铝、硅、铁的浸出率均呈不同程度的上升趋势。碱浓度为200 g/L、浸出温度为220℃、浸出时间为1.0 h情况下的铝、硅、铁浸出率分别为60.51%、6.12%、5.82%。(2)在深度脱硅过程中,随着Ca O添加量的增加,脱硅率逐渐增大;随着温度的升高,脱硅率呈现先上升后下降的趋势;随着反应时间的延长,脱硅率先上升后下降。在Ca O添加量为2 g/L,反应温度为80℃,脱硅时间为2 h情况下,硅的脱除率达90.34%。较好地实现了铝的碱浸和硅的深度脱除。     

矿物原料的生物选矿

从不同的矿物原料 (如石英砂、高岭土、粘土等 )中 ,用化学生物联合方法除掉含铁氧化矿物的技术得到了发展。在此方法中 ,矿物原料在由细菌产生的草酸和盐酸的浸出液中进行浸出 ,浸出温度为 90℃±。浸出是在带有机械搅拌的耐酸反应器中进行。随被浸出的矿物原料的铁含量和铁的存在形式不同 ,浸出时间为 1 -6h不等。经过此方法处理后 ,一些石英砂的Fe2 O3含量从 0 0 3 5-0 0 88%降至 0 0 1 2 %以下 ,使得它们适合制作优质的玻璃。不同种类高岭土的Fe2 O3含量可从 0 65-1 4 9%降为 0 4 4-0 75% ,从而使它们的白度从 55-87%增至 86-92 %。粘土中的Fe2 O3含量从 6 2 5%降至 1 85% ,使粘土的耐火性从 1 670℃增至 1 750℃。同样的方法也被用来从主要为粘土和高岭土的铝硅酸盐中浸出铝。但是在这种情况下 ,含有柠檬酸的微生物发酵液体是通过硫酸或盐酸 ,或不同无机酸的混合物来进行酸化的。为了提高铝的溶解度 ,铝硅酸盐浸出前在 60 0℃ -650℃的温度下加热 1 -2h。不同种类的粘土和高岭土中的90 %以上的铝在 3 -6h内将被浸出来。“硅酸盐”细菌与环状芽胞杆菌类有关 ,已用来从含有杂质铝硅酸盐的低品位的铝土矿中浸出硅。细菌的作用与矿物结构的裂解 (通过细菌代谢物 ,如有机酸和多糖 )有关 ,同时与     

用细菌从铝硅酸盐矿物中浸出硅的工艺研究

采用单独摇瓶浸出、半连续浸出和连续浸出工艺的方式对硅酸盐细菌的浸矿能力作了一个较全面的对比试验。不同来源的硅酸盐菌株均能较好的从铝硅酸盐矿物中浸出硅,但它们的浸出能力存在较明显的差异,微生物浸出工艺表明,采用连续浸出工艺,细菌浸出矿样中硅的效果明显比单独摇瓶浸出与半连续浸出效果要好,且浸矿时间也大幅度的缩短。5种矿样在连续浸出工艺中硅的浸出率比单独摇瓶浸出平均高10个百分点左右,对矿物中的铝也有一定的活化作用,可以浸出供试矿样中6.5%～14.9%的铝,但远低于浸出的硅,可除去铝土矿中的硅,为该菌种在矿物加工和土壤微生物硅肥中的应用提供理论依据。     

用细菌从铝硅酸盐矿物中浸出硅的工艺研究

采用单独摇瓶浸出、半连续浸出和连续浸出工艺的方式对硅酸盐细菌的浸矿能力作了一个较全面的对比试验.不同来源的硅酸盐菌株均能较好的从铝硅酸盐矿物中浸出硅,但它们的浸出能力存在较明显的差异,微生物浸出工艺表明,采用连续浸出工艺,细菌浸出矿样中硅的效果明显比单独摇瓶浸出与半连续浸出效果要好,且浸矿时间也大幅度的缩短.5种矿样在连续浸出工艺中硅的浸出率比单独摇瓶浸出平均高10个百分点左右,对矿物中的铝也有一定的活化作用,可以浸出供试矿样中6.5%～14.9%的铝,但远低于浸出的硅,可除去铝土矿中的硅,为该菌种在矿物加工和土壤微生物硅肥中的应用提供理论依据.     

铝土矿的细菌浸出及微生物代谢产物试验研究

就细菌浸出方式、矿物品格结构、菌种的不同来源及其分解代谢物种类、数量、能力等四个方面对铝土矿的硅酸盐细菌浸硅效果的影响进行了试验研究和分析。结果表明,五种不同来源的硅酸盐细菌都能较好地从各种铝土矿中浸出硅,硅浸出率范围为35.3%-65.3%,其中JXF-1菌株浸出硅的效果最好;试验采用了四种不同的浸出方式,其中,利用预先在有被浸矿样且含蔗糖的培养基中培养的菌种,然后在有糖培养基质中对矿样进行浸出,硅的浸出率最好,从各种矿样中浸出硅的范围为25.7%-65.3%,比其它浸出方式高10%以上。在各种类型的被浸矿样中,细菌对层状结构的绿泥石浸出效果最好,可浸出其中65.3%的硅,而架状结构的正长石被细菌浸出的硅只有25.7%。硅酸盐细菌在不同的培养基中可以合成大部分的氨基酸、多糖和酒石酸、柠檬酸、苹果酸等四种主要的有机酸,各种代谢产物均对高岭石中的硅有一定的浸溶作用,试验表明,氨基酸、有机酸、多糖三者混合物溶解高岭石中硅的量比单独代谢产物的溶解硅的量分别高357.99%、291.89%、1186.1%。     

煅烧煤矸石中铝铁和硅组分的硫酸浸出行为差异研究

以硫酸为浸出剂对古交东曲矿煤矸石中铝、铁、硅组分的浸出行为差异进行了研究。结果表明,煤矸石中铝、铁和硅组分的硫酸浸出行为差异很大。在硫酸浓度7.5mol/L、液固比4:1、120℃浸出150min,TFe、Al_2O_3、SiO_2的浸出率分别为98.31%、97.19%和15.88%,TFe、Al_2O_3和SiO_2的浸出率差异分别达到82.43%、81.31%。显然,硫酸浸出可实现煤矸石中TFe、Al_2O_3和SiO_2的清洁分离,使TFe、Al_2O_3组分富集到浸出液中,SiO_2组分富集到浸出渣中。最终获得了pH3、Al、Fe元素含量分别为10.2g/L和3.4g/L的浸出液和SiO_2含量高达90.22%的浸出渣。     

永平低品位黄铜矿矿石细菌浸出的银离子催化效应

为了提高用氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌混合菌对永平铜矿低品位黄铜矿矿石细菌浸出的效果,通过摇瓶实验,研究了银离子的催化效应。研究表明,在细菌浸出的初始阶段,添加银离子可以大大加快铜的浸出速度和提高铜的浸出率,其中添加初始银离子浓度10 mg/L时,最有利于铜的浸出,在600 h时内铜的浸出率可以从20%增加到65%,比不添加银离子时提高了45%。添加初始银离子使矿石中铁的浸出和溶液中二价铁的细菌氧化明显受到抑制。当有银离子时,低品位黄铜矿矿石在低氧化还原电位下比高氧化还原电位更有利于铜的浸出。     

高铁三水铝石型矿的酸浸性能

对于铝硅比低的高铁铝土矿采用拜耳法已不能经济地提取。以国外某低品位三水铝石矿为研究对象,采用盐酸为浸出介质对其进行酸浸性能研究。主要考察矿石粒度、液固比及时间和温度对浸出效果的影响。结果表明:温度对铝元素浸出效果影响显著。当矿石粒度55 μm,液固比100∶7,温度105℃,时间120 min,采用密闭加压方式浸出,此时铝元素和铁元素的浸出率均高于95%,均得到有效浸出,与浸出渣产物表征一致;对该高铁三水矿酸浸过程进行动力学研究表明,铁和铝的酸浸过程均受内扩散控制。      

黑曲霉对辉石中硅的浸出及其机理研究

普通铁精矿的含铁硅酸盐中硅的有效脱除是制备超纯铁精矿的前提。通过摇瓶浸出的方式,研究了浸矿时间、矿浆浓度对黑曲霉浸出含铁硅酸盐矿石--辉石中硅的影响,并通过SEM、XRD、EDS和FTIR等手段对浸出前后的矿物进行性能表征,以探究其浸矿机理。研究结果表明：随着浸出时间的延长,硅浸出率呈现先上升后下降的趋势,浸出13 d时的硅浸出率较高,为10.68%;随矿浆浓度的提高,硅浸出率呈先上升后下降趋势,矿浆浓度为10%时的硅浸出率较高,为6.01%;在黑曲霉浸出辉石的过程中,辉石的晶体结构遭到破坏,出现断裂甚至崩塌,晶体结构中O-H键、Si-O键的变化,与黑曲霉代谢产物通过酸解和络合作用降低矿物结晶度、破坏晶体结构、使矿石组分溶解有关。     

硅酸盐矿物的硅酸盐细菌浸出工艺研究

采用5种硅酸盐细菌,对含不同硅酸盐矿物的5种矿样（包括铝土矿原矿和人工混合矿）进行细菌浸矿脱硅摇瓶试验和工艺试验。摇瓶试验表明：5种细菌均能较好地浸出矿样中的硅,但其中JXF-1菌的脱硅效果最好;细菌存活环境和硅酸盐矿物的晶格结构影响浸硅效果。工艺试验表明：连续浸出工艺的细菌浸硅效果明显优于摇瓶试验和半连续浸出工艺,并可将浸出时间缩短4 d;以JXF-F菌为浸矿细菌,以含2%蔗糖的阿什比基质矿物盐培养基为细菌培养液和浸出液,采用连续浸出工艺可从铝土矿原矿和含绿泥石人工混合矿获得铝硅比分别为12.53和17.74的精矿,硅浸出率分别达70.1%和83.6%。     

铝土矿中铝、铁和硅有价组分的综合利用研究

针对山东某地铝土矿高铝、高铁、高硅、低铝硅比的特点,设计了一个综合利用矿石中铝、铁、硅的工艺流程。通过硫酸铵焙烧、水浸、过滤,矿石中的铝、铁等有价组元进入浸出液中,二氧化硅在渣中富集。利用不同金属离子的溶度积的差别,通过加入沉淀剂碳酸铵调节溶液pH值,滤液中的铁和铝分别以氢氧化铁和氢氧化铝的形式析出,再经高温煅烧得氧化铁和氧化铝粉体。氧化铁的回收率可达85%以上,氧化铝的回收率可达95%以上。硫酸铵低温焙烧铝土矿的工艺实现了铝、铁和硅的综合利用,整个流程无废物、废水和废气的排放。     

黑曲霉对辉石中硅的浸出及其机理研究

普通铁精矿的含铁硅酸盐中硅的有效脱除是制备超纯铁精矿的前提。通过摇瓶浸出的方式，研究了浸矿时间、矿浆浓度对黑曲霉浸出含铁硅酸盐矿石——辉石中硅的影响，并通过SEM、XRD、EDS和FTIR等手段对浸出前后的矿物进行性能表征，以探究其浸矿机理。研究结果表明：随着浸出时间的延长，硅浸出率呈现先上升后下降的趋势，浸出13 d时的硅浸出率较高，为10.68%；随矿浆浓度的提高，硅浸出率呈先上升后下降趋势，矿浆浓度为10%时的硅浸出率较高，为6.01%；在黑曲霉浸出辉石的过程中，辉石的晶体结构遭到破坏，出现断裂甚至崩塌，晶体结构中O—H键、Si—O键的变化，与黑曲霉代谢产物通过酸解和络合作用降低矿物结晶度、破坏晶体结构、使矿石组分溶解有关。     

高硅铝土矿溶出脱硅试验研究

为了脱去铝土矿中的含硅矿物提高铝硅比,将原矿石在1180℃的温度下利用电炉焙烧半小时,然后再在低压釜中溶出,溶出温度为120℃、溶出时间为15 min、液固比为10:1、碱液浓度40%。经过焙烧的矿石二氧化硅溶出率最高可达42%,可将矿石铝硅比从2.52提高到5.03。     

四川某沉积型钛矿化学选矿工艺探讨

沉积型锐钛矿在钛资源选矿技术发展中长期以来基本处于空白状态,甚至被业内研究人员认为是呆滞资源.四川某含铁高岭土型锐钛矿为典型的该类矿石,含TFe 18.88％、TiO26.19％、Al2O321.39％.本文针对该矿石性质,进行了不同硫酸浸出工艺的化学选矿探索性实验.实验结果表明,硫酸化焙烧-水浸工艺和硫酸直接浸出工艺均能对矿石中钛和铝有较好的浸出效果.探索实验获得的浸出实验结果:钛浸出率分别为68.66％、52.78％,铝铁浸出率均在90％以上.实验结果为该类沉积型钛矿的利用指明了方向.     

高泥化微细嵌布铝土矿选矿试验研究

试验矿石泥含量高,铝硅比较低,目的矿物一水硬铝石嵌布粒度微细,因此,提铝降硅的选矿难度极大。根据矿石性质,试验采取适度预先脱泥、阶段磨矿与检查分级相结合、采用选择性捕收剂EMLB-2等有效措施,获得了铝精矿铝硅比9.49、氧化铝回收率80.22%的良好试验指标。同时,对矿石中的硫实现了综合回收利用,获得的硫精矿含硫46.88%、硫回收率34.14%。该项研究为开发利用该矿石资源提供了技术支持。     

卡里玛魁尔矿床表外氧化矿和混合矿的浸出研究

对于正在开采的表外氧化矿和混合矿的两种矿样进行了H_2SO_4液浸出研究。两种矿石都是含硅高的和铁、硫含量较低的铝代硅酸盐矿石。根据物相成分,氧化矿中的铜有65.2％是易溶解的化合物;混合矿中易浸出的铜则较少(51.4％),其中原生和次生硫化物分别为32.5％和47.7％。     

粉煤灰中有价元素的强化浸出研究

采用焙烧-微波场酸浸联合工艺, 强化粉煤灰中有价元素的浸出。研究表明, 焙烧-酸浸时, 硅、铝、铁的浸出率分别仅有0.72%、40.05%、41.30%; 采用焙烧-微波场酸浸联合工艺, 硅、铝、铁的浸出率分别达到1.63%、59.17%、49.20%, 提高了126%、48%、19%。对原料粉煤灰和焙烧后粉煤灰进行XRD、SEM及EDS分析表明, 焙烧-微波场酸浸联合工艺的强化浸出机理是: 粉煤灰和钠盐混合焙烧破坏了粉煤灰中莫来石的SiO₂-Al₂O₃键, 生成活性高的物质; 同时微波加热能提高反应物分子的内能, 降低反应活化能, 从而加快粉煤灰中有价元素的浸出速率, 缩短反应时间, 提高浸出率。     

Na2SO4-H2SO4混合焙烧中低品位锂云母提锂研究

采用Na2SO4-H2SO4混合焙烧法处理宜春地区中低品位锂云母（Li2O=1.2-1.4%）,研究了酸浓度、焙烧后粒径、硫酸钠添加量等工艺条件对浸出率的影响。采用TG、XRD、SEM、元素成分分析等方法对焙烧过程进行了分析,探讨了Na2SO4对浸出过程的影响。研究结果表明：在800℃-1000℃的温度下,酸浓度70%、矿粒径80目、硫酸钠添加量100g时,浸出率达到90.0%,优于传统H2SO4法的浸出率（73.0%）。本工艺具有优异的固硅、固铝效果,可大幅度缩减传统工艺浸出过程中除硅、除铝工序;焙烧后的硅渣主要成分为SiO2和Al2O3;硫酸钠的加入加剧了锂云母矿原有结构的破坏,可以大幅度提升锂浸出率     

重庆某高硫铝土矿石选矿试验

重庆某高硫铝土矿石中主要含铝矿物为一水硬铝石,主要含硫矿物为黄铁矿,铝硅比仅为4.73。对该矿石脱硫降硅提铝工艺技术条件进行了研究。结果表明,采用1次粗浮选选硫,2粗3精1精扫、中矿顺序返回浮铝土矿流程处理该矿石,最终获得了Al₂O₃品位为65.81%、含硫0.42%、铝硅比为9.09、Al₂O₃回收率为77.88%的铝土矿精矿,副产品硫精矿硫品位为22.13%、回收率为82.69%、Al₂O₃含量为32.94%、回收率为5.15%。     

氧化碱浸体系下次级铜精矿中钼和硅的浸出行为

以过硫酸钠(Na2S2O8)为氧化剂,研究了次级铜精矿中钼和硅的碱浸行为。探讨了搅拌速度、Na2S2O8和氢氧化钠(NaOH)的初始浓度、浸出时间、温度和液固比(L/S)等因素对次级铜精矿中钼和硅浸出行为的影响。结果表明：次级铜精矿的氧化碱浸较佳条件为：搅拌速度500 r?min-1,温度50 ℃,NaOH初始浓度2.0 mol?L-1,Na2S2O8初始浓度0.5 mol?L-1,液固比10/1 mL?g-1,浸出时间3.0 h。此条件下次级铜精矿中钼浸出率达96.85%,硅浸出率为28.87%,实现了高选择性分离铜和钼,铝和锌基本脱除,硅和硫部分脱除,获得了合格铜精矿