四川某低品位尾矿中铜、锌硫化物生物浸出研究

为了回收四川某铜矿浮选尾矿中的铜和锌, 以In-bac为浸矿菌种, 进行微生物浸出。考察了接种量、矿浆浓度、初始Fe²⁺浓度、浮选药剂(T-207和H-406)等因素对浸出效果的影响。结果表明, 采用两阶段微生物浸出工艺, 尾矿中铜、锌浸出效果较好, 第一阶段微生物浸出最佳条件为：接种量10%、矿浆浓度80 g/L、初始Fe²⁺浓度1.5 g/L, 尾矿中铜离子和锌离子浸出率分别为21.67%和79.67%, 此浸渣再次调浆后, 采用改进型无铁9K培养基, 无接种细菌微生物浸出, 当初始pH值为2.0、矿浆浓度为80 g/L、初始Fe²⁺浓度为0 g/L, 尾矿中铜浸出率达到36.97%, 锌浸出率为92.37%, 浸出率分别提高了15.30个百分点和12.70个百分点。浮选药剂T-207和H-406均对尾矿微生物浸出有不利影响。     

中等嗜热菌浸出德兴黄铜矿的试验研究

对中等嗜热菌在45 ℃下浸出德兴黄铜矿的情况进行了试验研究。结果表明,添加适量（4 g/L）的Fe²⁺有利于中等嗜热菌的生长和黄铜矿的浸出;中等嗜热菌活性高有利于提高黄铜矿的浸出率;在试验酸度范围内,pH=1.50时中等嗜热菌的活性最高;矿浆浓度越低、粒度越细,越有利黄铜矿的浸出。在最佳试验条件下,黄铜矿49.2 d的铜浸出率为73.32%。浸出渣的XRD分析结果揭示,在浸出一段时间后,黄铜矿慢慢发生钝化的原因在于硫单质和黄钾铁矾在其表面的附着。     

黄铜矿低温下银离子催化细菌浸出

在低温(8～10℃)下研究Ag 催化中等嗜热嗜酸菌氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus Ferrooxidans)浸出黄铜矿的作用,考察主要工艺因素对添加Ag 催化浸出过程的影响.结果表明,Ag 催化细菌浸出作用在低温浸出的初始阶段最为明显,添加Ag 的初始浓度为15mg/L时,90d后铜的最终浸出率达到58.96%,比未添加Ag 时高出近一倍,最佳浸出工艺条件为接种量20%,矿石粒度-74μm,矿浆浓度2%,pH值2.5.     

排土场黄铁矿促进黄铜矿浸出研究

为合理利用低品位铜矿石及其废石资源,进行了黄铜矿排土场中黄铁矿促进黄铜矿浸出的反应热力学分析及浸出试验。结果表明,黄铁矿反应所需的溶液电位范围涵盖了Fe²⁺促进黄铜矿浸出的电位范围,无氧条件下黄铁矿促进黄铜矿是可行的;黄铁矿的参与加速降低了Fe³⁺与Fe²⁺浓度之比,促使电位降低,进而促进黄铜矿的浸出;排土场中深部缺氧条件下黄铁矿促进黄铜矿浸出方式以上部浸出液为母液,上部溶液中Fe³⁺、Cu²⁺及Fe ²⁺是黄铁矿促进黄铜矿浸出的前提条件。     

中温嗜酸硫杆菌浸出低品位硫化铜矿

研究了中温嗜酸硫杆菌的生长条件, 对黄铜矿进行了细菌浸出试验研究。研究表明, 中温嗜酸硫杆菌最适宜的生长条件为: pH值为2, 温度为30±1 ℃, 此条件下细菌浓度为2.24×10⁷个/mL。接种量、矿浆浓度对黄铜矿中铜的浸出率有显著的影响, 随着接种量的增加, 铜的浸出率提高。在相同浸出时间内, 矿浆浓度5%左右时, 黄铜矿中铜的浸出率最高。低品位硫化铜矿柱浸试验结果表明: 细菌浸出75 d, 铜的浸出率为45%。     

永平低品位原生硫化铜矿石细菌浸出条件研究

为回收利用永平铜矿废矿石中的低品位原生硫化铜矿资源，通过摇瓶实验，研究了接种量、初始Fe^2＋浓度、矿浆酸度、矿石粒度和矿浆浓度等条件对永平低品位原生硫化铜矿石细菌浸出的影响。研究结果表明：有利于铜浸出的条件是接种量20％，初始Fe^2＋浓度0g／L，初始pH值1．2，浸出过程控制pH值小于1．50，矿石粒度5mm，矿浆浓度20％～25％；溶液中三价铁含量过高或产生铁的沉淀都会直接影响细菌的浸矿效果；尽管浸矿细菌能很好地适应浸矿环境，但铜的浸出速度偏慢、浸出率偏低，有待于采取强化浸出措施。     

黄铜矿细菌浸出过程中的多因素影响

运用取自大宝山(简称DB)的嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称 A.f)和嗜酸氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans,简称A.t)的混合菌对广东某硫化铜矿的黄铜矿进行摇瓶浸出试验研究。结果表明, 黄铜矿摇瓶细菌浸出率受菌种、矿浆浓度、pH值、接种量多种因素的影响。细菌浸出黄铜矿的适宜条件为温度30 ℃, 矿浆浓度5%, pH值为2.0, 接种量为3×10⁷个/mL。     

杂卤石矿石可浸性试验研究

以渠县杂卤石矿为原料, 选取CaCl₂ 溶液作为溶浸剂, 对矿石进行了室内搅拌浸出试验和柱浸试验。研究了矿石粒度、体系温度、溶浸剂浓度、液固比、搅拌等条件对溶浸过程的影响。为了评价矿石的可浸性, 采用柱浸试验探讨了矿石粒度、溶浸剂浓度、渗滤速度、渗滤路径等条件对过程的影响。试验结果表明, 在一定条件下杂卤石矿的浸出性能较好, K⁺ 浸出率最大可达93.88%。当K⁺浸出率达80%时, 消耗溶浸剂的量与矿石量的比值约为10∶1;且浸出液中K⁺最高浓度可达13.5 g/L, 这说明矿石在常温盐浸条件下易被浸出。利用溶浸技术对杂卤石矿开采具有一定的应用前景。     

不同磨矿体系下新生阳离子存在行为及其对黄铜矿可浮性的影响

磨矿过程会使矿浆溶液中离子的种类及含量发生较大变化,进而对矿物浮选溶液化学性质及其可浮性 产生难免影响。 通过磨矿试验、原生离子和新生阳离子含量检测试验、单矿物浮选试验和浮选溶液化学计算,考察了 不同磨矿体系下新生阳离子的存在行为及其对黄铜矿可浮性的影响。 结果表明:黄铜矿不同磨矿体系下矿浆溶液中 存在的新生阳离子为 Cu²⁺、Fe²⁺和 Fe³⁺,且干式磨矿体系下产生的新生阳离子含量高于湿式磨矿体系;适量的 Fe²⁺和 Cu²⁺在黄铜矿表面能够形成新的活性位点,可增强黄铜矿表面与丁胺黑药的键合作用,从而提高黄铜矿的可浮性;适 量的 Fe³⁺在 pH 值为 5~ 7 时对黄铜矿有轻微活化作用,但过量的 Fe³⁺会增大 Fe( OH) ₃(aq) 和 Fe( OH) ₄ ^-组分在溶液中 的含量,使得矿物表面亲水性增强,从而对黄铜矿产生抑制作用。 研究结果可为黄铜矿不同磨矿体系的选择及其对 浮选环境的调控提供一定的借鉴。     

酸性H2O2氧化预处理浮选金精矿及其机理研究

酸性 H₂O₂ 氧化法是一种有效的难选金精矿预处理方法,可以使黄铁 矿、毒砂等载金矿物被有效溶解, 从而使金暴露出来,提高金浸出率。 研究了酸性 H₂O₂ 体系中黄铁矿的氧 化机制,并探究了该系体中温度、矿浆浓度、 H₂SO₄ 和 H₂O₂浓度等对浮选金精矿的预处理效果。 结果表明:H₂O₂ 氧化 过程中没有固相生成物,黄铁矿中的 Fe 转 化为 Fe²⁺和 Fe³⁺ 于溶液中,Fe²⁺ 与 H₂O₂ 可发生 Fenton 反应生成氧 化性极强的羟基自由基(·OH);氧化过程中有 H₂SO₄ 生成,体系的 pH 值随着反应进行逐渐降低;黄铁矿主要被酸性 H₂O₂ 、·OH 和 Fe³⁺氧化,体系中 S 最终转化为 SO₄ ^2-或 HSO₄^- 。 浮选金精矿在温度为 30 ℃ 、矿浆浓度为 100 g/L、 H₂SO₄ 初始浓度为 0. 18 mol/L 和 H₂O₂ 初始浓度为 1. 76 mol/L 的条件下氧化预处理后,Fe 浸出率、试样失重率分别为 95. 33%和 51. 42%;浮选金精矿直接浸出时金浸出 率仅为 11. 68%,而经过酸性 H₂O₂预处理—浸出后,金浸出率可达 92. 69%。     

矿山酸性废水处理生物转盘反应器启动及工艺特性研究

生物转盘反应器是一种高效率的微生物固定化装置,很适合处理水量适中的矿山酸性废水。研究了生物转盘反应器启动阶段的工艺条件。试验结果表明：以10%接种量接种,连续6次培养后,可完成反应器的启动;伴随着多次反复培养挂膜进程,Fe²⁺氧化周期不断缩短,由最初的100 h降低到70 h,同时生物膜对Fe²⁺的氧化能力不断趋于稳定。考察了反应器在稳定阶段时,水力停留时间、转盘转速和入口浓度对Fe²⁺氧化率的影响。结果表明,在本试验条件下,最佳水力停留时间为4 h,合理转盘转速为7 r/min。     

微生物浸出铁闪锌矿的研究

为了研究细菌对闪锌矿的浸出效果，从矿山分离到1株对Fe2+ 和元素硫氧化活性高的浸矿细菌，并且进行了浸矿试验。在矿浆浓度15%、温度30 ℃、摇床冲次200 r/min、菌液接种量10%、pH值2.0的浸矿条件下，浸出33 d，矿石中锌的浸出率将近100%；同样条件下浸出铁闪锌矿精矿，浸矿时间33 d，矿石中锌的浸出率为37.9%。结果表明细菌可以促进铁闪锌锌矿石中金属锌的浸出。     

混合菌的富集及浸出低品位碲矿的研究

从四川石棉矿区酸性水及土壤中通过富集技术获得混合菌,对其驯化,并在摇瓶中对该混合菌浸出低品位碲矿中碲的影响因素进行了初步探索。结果发现,该混合菌在30 ℃时浸矿效果最好,在1%的矿浆浓度下,经过15 d的浸出,浸出率达到66.2%;在初始pH值为1.5～2.0时,混合菌对碲矿有较高的浸出率, pH值为1.5时的浸出率最高,为67.8%;在矿浆浓度较低(1%～2%)时,混合菌对碲矿的浸出效果较好,15 d浸出率可达到66.6%。验证实验表明,温度为30 ℃,初始pH值为1.5,矿浆浓度为2%,浸矿15 d后碲的浸出率可达到75.8%。     

Passivation of chalcopyrite during its chemical leaching with ferric ion at 68 °C

The passivation of chalcopyrite in the presence of ferric sulphate solutions was investigated at 68 °C. The effect of different variables (pulp density, pH and the presence of oxygen) on both the copper dissolution rate and the formation of solid compounds was studied. The leaching tests were carried out in stirred flasks at 180 rpm with 100 mL of a Fe³⁺/Fe²⁺ sulphate solution, varying the pulp density between 0.1 and 5% and the pH between 0.5 and 2.0 and both in aerobic and anaerobic conditions. Ferric ion seems to be responsible for the oxidation of chalcopyrite but also promotes its passivation. Ferrous ion plays a key role in the process by controlling the nucleation and precipitation of jarosites, which finally cause the passivation of chalcopyrite.     

钢渣去除废水中锌的研究

通过测定反应后过滤液的pH值、溶液中Zn2+的残余浓度,采用一次一因素法分别研究了钢渣用量、溶液初始浓度、溶液pH值、作用时间、振荡转速、反应温度对废水中锌的去除率的影响。结果表明,选用-5 mm粒度的钢渣,试验条件为钢渣用量4 g/100 mL,振荡转速150 r/min,温度30℃,作用时间60 min时,对浓度500 mg/L以下、pH=4～14的含锌废水中的锌具有良好的去除效果,去除率达99%。     

Copper leaching from waste electric cables by biohydrometallurgy

This study examines the leaching of copper from waste electric cables by chemical leaching and leaching catalysed by Acidithiobacillus ferrooxidans in terms of leaching kinetics and reagents consumption. Operational parameters such as the nature of the oxidant (Fe³⁺, O₂), the initial ferric iron concentration (0–10 g/L) and the temperature (21–50 °C) were identified to have an important influence on the degree of copper solubilisation. At optimal process conditions, copper extraction above 90% was achieved in both leaching systems, with a leaching duration of 1 day. The bacterial leaching system slightly outperformed the chemical one but the positive effect of regeneration of Fe³⁺ was limited. It appears that the Fe²⁺ bio-oxidation is not sufficiently optimised. Best results in terms of copper solubilisation kinetics were obtained for the abiotic test at 50 °C and for the biotic test at 35 °C. Moreover, the study showed that in same operating conditions, a lower acid consumption was recorded for the biotic test than for the abiotic test.     

Mg-Al水滑石晶粒生长特性研究

以水镁石和Al(NO₃)₃·9H₂O为镁源和铝源,采用液相共沉淀法合成Mg-Al水滑石,重点考察了溶液中Mg²⁺浓度、晶化时间和晶化温度对Mg-Al水滑石晶体结构、晶粒尺寸及晶面选择性生长的影响规律,并通过XRD,SEM等对合成产物进行了表征。结果表明：提高Mg²⁺浓度,Mg-Al水滑石晶体结构规整性降低,对水滑石层板和层板叠合方向的发育和生长不利,晶粒尺寸减小;在Mg²⁺浓度不变的情况下,固定晶化温度而延长晶化时间,或固定晶化时间而提高晶化温度,Mg-Al水滑石的晶体结构均趋于完整,晶粒尺寸显著增大,其沿a轴方向的生长速率比沿_c轴方向的生长速率快,即［110］晶面的生长速率比［003］晶面的生长速率快。在Mg²⁺浓度为0.12 mol/L,晶化时间为8 h,晶化温度为80 ℃的条件下,制得了粒度达到纳米级的Mg-Al水滑石。     

气升式反应器中细菌氧化预处理 难浸金精矿的浸出参数优化

依据三相内循环流化床结构模型, 设计了实验室规模的气升式生物反应器, 用于高砷难处理金精矿的细菌氧化预处理。从酸性矿坑水中筛选到一种中度嗜热混合菌, 驯化后可在45 ℃, pH值1.2, As(As³⁺和As⁵⁺)浓度15 g/L条件下良好生长, 并且对难浸金精矿具有较好的氧化浸出能力。在气升式反应器中采用驯化后的混合菌氧化浸出高砷难浸金精矿, 设计正交实验研究矿物粒度、矿浆浓度、反应器充气量和初始pH值对浸出的影响, 结果得出矿物粒度-37 μm, 矿浆浓度5%, 充气量4 L/min, 初始pH值1.2为该反应器最佳浸出参数组合, 在此条件下高砷金精矿砷脱除率可达到95%。     

用高锰酸钾改性提高竹炭对Cu2+ 的吸附能力

采用KMnO₄溶液在回流状态下对竹炭进行改性,得到改性竹炭。比较研究了 KMnO₄浓度对Cu²⁺ 在竹炭上的吸附率-pH曲线的影响,并研究了KMnO₄改性对竹炭吸附和解吸Cu²⁺ 性能的影响。静态吸附试验表明, KMnO₄ 改性使竹炭对Cu²⁺ 吸附率-pH曲线及pH₅₀向低pH偏移,当 KMnO₄溶液浓度为0.04 mol/L时,改性效果最好; KMnO₄ 改性使其投加量节省约2倍; 竹炭对Cu²⁺ 的吸附均遵循Langmuir单分子层吸附规律, 在相同Cu²⁺ 平衡浓度下,改性后的竹炭对Cu²⁺ 的吸附量提高约53%,升高温度能明显提高改性竹炭对Cu²⁺ 的吸附能力,40 ℃的饱和吸附量是25 ℃的1.69倍。KMnO₄ 改性提高了竹炭从水中吸附重金属离子的能力,并改善了其解吸再生性能。