辉钼矿生物浸出的研究现状与展望

介绍了辉钼矿生物浸出(包括细菌的驯化、浸矿细菌的作用机理以及能源物质、培养基和矿浆浓度对Mo的浸出影响等)的国内外研究现状和进展情况,提出了辉钼矿细菌浸出中存在的问题,并展望了该技术的前景.     

生物冶金中浸矿微生物的研究现状

总结了国内外主要浸矿微生物种类,分析了嗜中温细菌、中度嗜热细菌、中度嗜热古生菌和极端嗜热古生菌等嗜酸菌种及嗜碱菌种的生存习性、培养特点和浸矿能力,评述了浸矿微生物的物理、化学及生物改良方法的特点和适用性,以及多种菌属联合浸出、异养微生物浸出和浸矿生物反应器等高效强化浸出方法。     

锌的生物浸出技术现状及研究进展

锌是现代工业所必需的有色金属,属于很重要的战略资源,其在世界所有金属产量中排名第四,仅次于铁、铝和铜。随着低品位难处理锌资源的种类和产量的不断增加,以及湿法冶金技术的不断发展,锌的生物浸出技术得到了研究人员的广泛关注,并展示出了良好的潜在应用前景。本文首先较为详细的介绍了含锌资源的矿物特征,并对其生物可浸性进行了分析。其次,对目前锌的生物浸出体系,所用浸矿菌种,浸出过程所涉及的电化学、热力学、动力学以及浸出机理进行了归纳总结;接着,对锌的生物浸出技术现状和工艺新进展进行了阐述。最后,展望了锌的生物浸出工艺的发展趋势及后续的研究热点。研究表明高效浸锌菌种的选育驯化、与之相匹配的工艺及装备研发,是锌的生物浸出当今研究热点及未来发展方向。      

表面活性剂吐温20对胶硫钼矿生物浸出的促进机理

为提高胶硫钼矿中钼的生物浸出效率,研究了非离子表面活性剂吐温20对氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)的代谢活性以及胶硫钼矿生物浸出的影响,并采用X射线衍射、扫描电镜对浸出产物进行表征.研究结果表明,吐温20对A.ferrooxidans氧化Fe2+有明显的抑制作用,但对S0的氧化则表现出一定的促进作用.吐温20对胶硫钼矿生物浸出的作用表现为:低质量浓度促进,高质量浓度抑制,当其质量浓度为30 mg·L-1时,浸出40 d,Mo的浸出率由未添加时的42.21%提高至54.10%.吐温20的加入强化了浸出过程中间产物S0的生物氧化作用,提高了体系中细菌浓度,同时削弱了矿物表面生成的黄钾铁矾和单质硫的钝化作用,从而促进了胶硫钼矿的氧化与溶解.      

镍钼矿湿法冶金研究现状

简单介绍了国内镍钼矿的经济价值、主要分布地区及矿物组成特点。指出了对镍钼矿采用传统焙烧-浸出的方法将带来严重的环境污染问题,并对镍钼矿现阶段主要的湿法冶金方法进行了简要的评析,指出镍钼矿的常压氧化浸出、加压氧化浸出、生物浸出中各类方法的优点与缺点。提出了镍钼矿湿法冶金工艺是镍钼矿冶炼的发展方向。     

钼矿选矿技术进展

叙述了钼矿选矿工艺和选矿设备,油类和黄原酸盐类混合捕收剂,絮凝浮选,用硫酸锌与亚铁氰化钾分离滑石与辉钼矿,碱浸-浮选高氧化率钼矿石,离子浮选,采用浮选氧压氧化浸出浮选工艺从低品位钼精矿生产纯三氧化钼。     

含砷难浸金精矿柱浸生物氧化回收金

通过室内柱浸试验,对含砷难浸金精矿进行了生物氧化试验。样品经过制粒,用氧化亚铁硫杆菌,在15~28℃条件下分别进行了60 d1、32 d3、02 d的生物浸出,金的氰化浸出率最高达到88.66%,比常规氰化浸出率提高了50个百分点。结果显示,金的浸出率与砷的氧化率呈线性正相关关系;浸出液中Fe3+/Fe2+的氧化还原电位是该体系中的主控电位;细菌浸出液中全铁浓度增量和砷浓度增量呈现出了周期性的变化,这种变化反应了菌种活性的周期性变化,是氧化亚铁硫杆菌不断受到抑制、不断适应的表现。试验证明,用生物堆浸工艺处理含砷难浸金精矿具有一定的可行性,但如何缩短生物氧化时间还需要进一步研究。     

钼矿选矿技术进展

叙述了钼矿选矿工艺和选矿设备，油类和黄原酸盐类混合捕收剂，絮凝浮选，用硫酸锌与亚铁氰化钾分离滑石与辉钼矿，碱浸-浮选高氧化率钼矿石，离子浮选，采用浮选氧压氧化浸出浮选工艺从低品位钼精矿生产纯三氧化钼。     

铜镍多金属硫化矿生物浸出研究现状及进展

铜镍多金属硫化矿是目前产镍的主要矿物,这些含镍硫化矿物很容易被细菌侵蚀,对于生物浸出铜镍硫化矿,许多学者已经开展了广泛的研究,并实现了规模化的工业实践。介绍了铜镍多金属硫化矿的主要矿床类型、分布规律和矿物组成特征,并从矿物晶体结构、热力学、电化学等多个方面分析了铜镍硫化矿中主要矿物物化性质的差异,总结了铜镍硫化矿生物浸出研究的现状。当前,生物浸出铜镍多金属硫化矿还有很多机制和工艺上的问题有待进一步解决:高性能浸铜、浸镍菌种的选育驯化;浸出铜镍硫化矿过程的微观机制分析以及常规生物浸出工艺存在的各种问题。未来铜镍矿生物浸出的发展趋势主要有3方面:高效菌种选育、微观机制研究、新工艺开发。对于常规生物浸出铜镍硫化矿工艺,所得浸出液成分复杂,杂质含量较高,给萃取分离工作带来了困难,本文提出了复杂铜镍硫化矿生物选择性浸出的新思路,有助于解决复杂生物浸出液中有价金属的高效分离。目前,该工艺还处在实验阶段,要实现其工业化应用还需要更广泛的基础理论研究和工艺实践。     

生物浸出的历史、现状与展望

文章简单回顾了生物浸出的历史，阐述了生物浸出的现状，包括应用现状和研究现状，对浸出机理、菌种改良及数模的研究作了较为详细地阐述，对生物浸出的前景作了具体描述。     

高铜非标钼精矿处理研究进展

高铜非标钼精矿不适合采用传统冶炼工艺处理。目前处理高铜非标钼精矿主要有加压浸出、焙烧-酸浸、电化学浸出和生物浸出等工艺方法,本文着重阐述高铜非标钼精矿的研究进展情况。     

黄铁矿促进黄铜矿微生物浸出影响因素

采用摇瓶实验,以氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,At.f)浸出黄铁矿-黄铜矿,重点研究了基础培养基、矿物配比和粒度组成等因素的影响.黄铁矿能促进黄铜矿的微生物浸出,以采用无Fe 9K培养基效果较好,它对应铜浸出率是9K培养基的1.68倍;采用宽粒级矿物时铜浸出效果较好,且铜浸出率与黄铁矿和黄铜矿的质量比有关,当质量比为2:2时铜浸出率最高可达45.58%;黄铁矿含量大小是影响铜浸出率高低的实质,当质量比小于等于5:2时以At.f菌的氧化作用为主,当质量比为10:2时以硫化矿间的原电池效应为主.浸渣的X射线衍射分析表明,采用无Fe 9K培养基时浸渣中生成的钝化物黄钾铁矾较少,故黄铁矿可以很好地替代9K培养基中的FeSO₄,并能与黄铜矿形成原电池效应,从而促进铜的浸出.      

生物浸矿的电化学催化

生物浸矿由于其浸出速率很低而使其实际应用受到了严重限制。金属硫化物的生物浸出过程实质上是电子得失的电化学氧化还原过程,因此利用电化学原理可强化金属硫化物的生物浸出。介绍了不同矿物间组成的腐蚀电极、金属离子催化、外国电位（流）等强化生物浸矿的电化学方法,同时分析了细菌的作用和其所受到的影响,探讨了各种方法强化生物浸矿的机理。     

紫金山铜矿生物堆浸过程酸铁平衡实践与优化方向

紫金山铜矿低品位矿石采用生物堆浸—萃取—电积工艺产出阴极铜。矿石中主要铜矿物为蓝辉铜矿及铜蓝,同时含有较高含量的黄铁矿,耗酸脉石含量低。铜矿物浸出过程中,伴随着黄铁矿的氧化产酸产铁,造成堆浸系统溶液中酸铁浓度的不断累积,影响到浸出、萃取及环保处理工序,需要通过不断地中和来降低酸铁浓度。介绍了紫金山铜矿生物堆浸的技术特点,对生物堆浸过程中高酸高铁和低酸低铁两种工艺实践中酸铁平衡实践进行总结;结合紫金山铜矿矿石矿物学信息,进行酸平衡计算,确定了堆浸过程中黄铁矿氧化过程对酸铁平衡的影响;分析工艺条件对酸铁平衡的影响,并提出未来解决酸铁过剩的工艺优化方向。     

A Visual Insight into the Oxidation of Sulfide Minerals During Bioleaching and Chemical Leaching of a Complex Ore

A scanning electron microscope (SEM) study was performed to provide a visual insight into the oxidation patterns of sulfide minerals during chemical and bacterial leaching of a complex ore for 3 days. The mineral grains were studied under SEM before and after bacterial and chemical leaching with or without the addition of ferrous iron to generate ferric iron in situ by bacteria or chemical oxidant (MnO₂). Both mesophilic and moderately thermophilic cultures of bacteria were used in bioleaching tests. A limited oxidation of sphalerite and pyrite, similar to those in acid leaching (control), was observed to occur when no ferrous iron was added. However, the initial addition of ferrous iron into bioleaching media was shown to significantly improve the oxidation of sphalerite and pyrite. Galena was readily oxidized in the presence or absence of bacteria. Sphalerite was oxidized more extensively/selectively than chalcopyrite and pyrite, consistent with their respective nobility/electrochemical activity. Provided that chemical/biological oxidation of sphalerite was intensive, a sulfur-rich layer appeared to form on mineral surface. But, no such layer on pyrite surfaces was discernable. Supplementary bioleaching data were also provided to support SEM observations and to further elucidate the bioleaching characteristics of these sulfide phases. It can be inferred from this study that the oxidation of sulfides proceeds most discernibly via “indirect mechanism” and the generation of ferric iron by bacteria in sufficient quantity is essential for the effective oxidation of sulfide minerals.     

硫化物生物浸出过程中木质纤维素的应用现状

生物浸出技术具有成本低、无污染、要求简单的特点,已被成功应用于很多金属硫化矿物的回收。但生物浸出速度慢、浸出率低的问题一直存在,特别是黄铜矿。木质纤维素作为一种廉价的可再生资源,可以加速生物浸出过程,比如废旧报纸、稻壳、竹屑等。对木质纤维素在生物浸出中的应用研究进行回顾,讨论木质纤维素的硫酸水解问题,对比分析添加木质纤维素对生物浸出效率、矿物、ORP、pH、Fe3+/Fe2+、微生物群落等的综合影响。总结了木质纤维素促进生物浸出的机理,并讨论氰渣处理和砷固定方向的相关研究和发展趋势。     

低品位铀矿石微生物柱浸试验

对某低品位铀矿石进行了不同喷淋条件的微生物柱浸试验。结果表明,试验用混合菌群对目标铀矿石具有较强适应性,浸出周期172d,菌浸期间5%和10%喷淋量条件下渣计平均浸出率分别为87.70%和88.53%,耗酸率分别为5.36%和5.37%。菌浸阶段采用较大喷淋量可提高浸出率,但液固比会显著增加,综合成本相应提高。因此,喷淋量的选择应综合考虑铀资源回收率与浸出成本。     

浸铀微生物及其应用

生物浸出工艺以其经济、高效和环境友好等优势,在低品位、复杂铀矿处理中受到青睐,根据矿石性质、工艺条件等采用不同的微生物。对微生物浸铀工艺主要采用的微生物种类及其生长特性、浸铀原理以及实际应用进行综述,阐述了铁/硫氧化过程、生物铁载体、低分子量有机酸及胞外多糖对铀溶解的作用。     

提高氨浸渣中钼回收率的方法

在钼酸铵生产过程中,氨浸渣是导致金属钼流失的主要因素。通过对钼酸铵氨浸渣中钼含量的分析,通过实验研究,找到了提高氨浸渣中钼回收率的方法,提高了企业经济效益。