初始pH值对ASH-07细菌生长和黄铜矿浸出过程的影响

影响黄铜矿细菌浸出过程的因素很多,重点研究了初始pH值对浸矿细菌ASH-07生长活性、黄铜矿浸出效果和黄铜矿表面氧化膜成分的影响。不同初始pH值条件下细菌培养和黄铜矿浸出实验结果表明,在初始pH=1.2~1.8的条件下,细菌培养24 h后,即开始进入生长平衡期,浓度迅速升高至1.4×108 cell/mL,黄铜矿在浸出6 d后浸出率即达到45.0%左右;氧化膜成分XPS检测实验结果表明,在初始pH值为1.2的条件下,黄铜矿浸出168 h后,矿物表面氧化膜成分中未检测到钝化膜黄钾铁矾。因此,在采用浸矿菌种ASH-07浸出黄铜矿的实验中,最佳的初始pH值约为1.2,pH值低于1.2或高于1.8都不利于黄铜矿的生物浸出。     

中等嗜热菌浸出黄铜矿的影响因素研究

研究了45℃条件下利用中等嗜热菌浸出黄铜矿(75.5%,CuFeS2)过程中的影响因素.结果发现适当的初始pH值有利于细菌浸出,矿浆浓度和矿物粒度对细菌浸出过程的影响较大;另外初始添加适量Fe2+有助于细菌生长和提高浸出效率,但是过量添加会导致生成的黄钾铁矾沉淀阻碍浸出.初始细菌浓度、培养基和水的配比及浸出时间对浸出过程存在不同程度的影响,初始细菌浓度在1×106 cell·ml-1时浸出率最高,黄铜矿的浸出率可以达到64.20%,培养基和水的不同配比对细菌生长和浸出过程影响不是很大,浸出40 d时,铜浸出率可以达到80%以上.     

生物冶金过程中黄钾铁矾的生成与抑制

研究初始pH梯度对细菌培养过程中黄钾铁矾生成的影响。结果表明,黄钾铁矾的生成受溶液pH、细菌活性和Fe3+浓度共同影响。溶液pH 1.4~2.0时细菌活性较好,溶液中Fe2+转化成Fe3+的速率快,促进Fe3+水解生成黄钾铁矾;溶液pH 1.0~1.4时Fe3+的水解反应受到显著抑制。Fe3+的水解过程是先生成胶体相Fe(OH)3后逐渐形核、生长、结晶出黄钾铁矾。生物冶金过程中反应前期溶液pH应大于1.4,此阶段以促进细菌生长、加快矿石氧化分解为主,当细菌生长进入对数期后,溶液pH应小于1.4,此阶段以控制浸出液中细菌的活性,抑制黄钾铁矾的生成为主。     

四氯化钛精致尾渣制备钒酸铁的研究

对四氯化钛精致尾渣进行酸浸,考察液固比、盐酸用量、浸出温度、浸出时间对钒浸出率的影响,结果表明,在液固比2∶1、38%盐酸与水的体积比1.1∶1、浸出温度40℃、浸出时间30min的条件下,钒浸出率可以达到97.1%。酸浸液调节pH后,在沉钒温度40℃、酸浸液钒初始浓度小于6g/L、终点pH1.4~2.0、氧化剂用量为理论量的5~6倍的条件下,钒沉淀率达到95.4%,沉淀物550℃煅烧3h后可以得到钒酸铁。沉钒渣和废水中和渣满足GB18599—2001中一般工业固体废物永久堆放的要求。     

从硫酸工业废催化剂中回收钒硅钾试验研究

研究了用浸出—萃取—沉淀—碱浸—蒸发结晶工艺从硫酸工业废催化剂中回收钒硅钾,分析了皂化P_20_4萃取四价钒的机制,考察了液固体积质量比、H_2SO_4质量浓度对水浸渣浸出效果的影响,以及萃取剂组成、水相初始pH、水相电位对钒萃取率的影响。试验结果表明:在液固体积质量比2.5∶1、H_2SO_4质量浓度120g/L条件下,钒浸出率在95.5%以上;在水相初始pH为1.9、电位-190mV条件下,以皂化的14%P204+7%仲辛醇+79%260#煤油作萃取剂萃取钒时,钒单级萃取率在96%以上;回收的五氧化二钒、液体硅酸钠、硫酸钾产品质量皆符合相应国家标准,钒、硅、钾回收率分别达92.1%、95.6%、94.3%。用皂化的P204萃取钒,萃取容量、萃取剂利用率及钒萃取率都较高,而且钒、铁分离效果较好,主产品五氧化二钒纯度较高。     

细菌生物浸出黄铜矿中铜的试验研究

探讨了氧化铁硫杆菌的生长条件和细菌吸附在浸出黄铜矿中的作用。在比较实验中采用了生长于硫、硫代硫酸钠和亚铁离子基质的氧化铁硫杆菌。培养于硫这一固体基质的细菌,需要一种细菌吸附力,该力与无机盐介质中有可溶性硫代硫酸盐和亚铁离子存在时所需的那种力不同。培养于固体基质的细胞呈现出比那些培养于液体基质的细胞更高的浸出率。研究发现细菌在浸出黄铜矿时,不同矿石粒度、初始pH值对黄铜矿的浸出规律都有很大的影响。     

铁氧化细菌在黄铜矿生物浸出中的促进或抑制作用

Ｋ .Ａ .Ｔｈｉｒｄ等人为了弄清铁氧化细菌在黄铜矿生物浸出中的作用 ,对黄铜矿的细菌浸出和化学浸出进行了对比研究 ,结果表明 :1 .当浸出液中接种细菌培养液 1 0 %时 ,铜的浸出率最高 ;而当浸出液中接种细菌培养液达 50 %时 ,浸出作用被抑制 ,铜浸出率甚至比无菌时还低。2 .用接种和未接种过细菌培养液的浸出液进行浸出 ,尽管浸出液中细菌的初始数量不同 ( 3.1× 1 0 6～ 1 .6× 1 0 8个 ｍＬ) ,但铜的浸出速率却相同 ,而且Ｆｅ3 的氧化速率也相同 ,这表明抑制铜浸出速率的不是细菌的多少 ,而是随细菌引入的化学物质。3.为了弄清随培养…     

外源硫和Fe~(3+)对低硫铀矿生物浸出的影响

针对铁、硫含量较低的铀矿,采用外源添加不同浓度的Fe~(3+)及单质硫的方法强化铀矿生物浸出,研究外源Fe~(3+)、单质硫对浸出体系中pH、氧化还原电位值Eh、铁离子浓度、铀浓度的影响。结果表明,Fe~(3+)初始浓度分别为0、1、2、3和4g/L时,铀浸出率分别为81.85%、92.61%、89.15%、86.28%和86.09%,Fe~(3+)浓度为1g/L时浸出铀浓度最大,不同初始浓度的Fe~(3+)对铀矿浸出具有显著影响。在2g/L Fe~(3+)体系中,添加2g/L单质硫与未添加单质硫相比,pH上升较慢,铀浸出率提高1.63个百分点;SEM-EDS分析表明,与原矿相比,铁体系中矿物表面粗糙且矿石结构疏散,矿石颗粒比表面积增加,浸出渣样中伴随黄钾铁矾等沉淀的产生,添加2g/L单质硫的体系中黄钾铁矾显著降低。     

N1923萃取钒渣无焙烧浸出液中钒的实验探究

针对传统提钒技术中焙烧段能耗巨大和污染严重等问题,提出了用钛白废酸为浸出剂,无焙烧加压浸出钒渣的新工艺.通过正交设计实验及单因素实验考察 N1923 对此工艺体系中浸出液中钒萃取的状况.正交试验结果表明,常温下,20 %N1923-5 %仲辛醇-75 %磺化煤油体系中,水相初始 pH=1.4,水相有机相体积比（V_A/V_O）=1:3,萃取时间为 2 min 时,钒单级萃取率可达 77.69 %以上,经 4 级逆流萃取,钒总萃取率达 99.9 %,并与杂质元素分离效果明显.      

铝离子对氧化亚铁硫杆菌活性及浸出黄铜矿的影响

以氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxidans,At.f)为研究对象,研究了铝离子浓度对黄铜矿浸出体系At.f菌氧化活性、黄铜矿表面吸附细菌数量以及铜浸出率的影响,并对其之间内在联系进行了考察。研究结果表明,浸出体系铝离子浓度在所研究的0~20 g·L~(-1)范围内,对细菌氧化活性的影响有明显差异。铝离子浓度为1 g·L~(-1)时,细菌氧化活性最好,浸出15 d后,体系氧化还原电位便可由381 mV升高到588 mV左右,Fe~(2+)氧化率达到98.49%,体系pH值由2.11下降到1.44;超过1 g·L~(-1)后,细菌氧化活性逐渐降低,Fe~(2+)氧化率下降,铝离子浓度为20 g·L~(-1)时,浸出45 d后,体系氧化还原电位仅为400 mV左右,Fe~(2+)氧化率也仅为40%左右。矿物表面吸附细菌数量、浸出体系铜浸出率均随铝离子浓度增加先升高后降低,铝离子浓度为15 g·L~(-1)时,浸出体系铜离子浸出率最高,可达71.39%,矿物表面吸附细菌数量也最多,表明铜浸出率与矿物表面吸附细菌数量正相关。     

铁矾法从富铟高铁硫化锌精矿加压浸出液中沉铟研究

研究利用黄钾铁矾法从富铟高铁加压浸出液中沉铟的影响因素,并与黄铵铁矾法沉铟做比较。结果表明,在相同条件下,黄钾铁矾法具有更大的沉铟能力,且所需要的时间为3 h,远少于黄铵铁矾法沉铟所需要的时间。黄钾铁矾法沉铟最佳工艺条件:pH=1.73~1.75,温度96~98℃,铁铟摩尔比大于200,反应时间3 h,添加晶种,晶种添加量为理论生成铁矾量的1.5倍时,黄钾铁矾法沉铟率高达97%以上,铁的沉淀率也达到98%左右,为后续电积Zn提供了合格的浸出液。     

复杂微生物浸出液生物成矾法净化除铁的研究

针对低品位矿石生物浸出液中铁含量高而有价金属含量低的特点,研究低温、低pH条件下微生物成矾除铁方法,考察了温度、pH值、菌液接种量、时间等主要因素对微生物氧化及铁矾形成的影响规律,并采用正交实验对微生物成矾除铁规律进行多因素影响分析。结果表明:在生物氧化过程中,亚铁含量为9.46 g·L-1的料液,在pH范围为1.4～2.0,温度范围为30～40℃时,36 h细菌将亚铁氧化完全,细菌氧化亚铁的效果较好;在生物成矾除铁过程中,当pH为2,温度为45℃,菌液接种量为15%,反应时间为10 d时,除铁率达到99.97%,除铁后料液含铁0.015 g·L-1;通过正交实验,确定了影响生物成矾法除铁的主次因素顺序分别为反应时间、接种量、总铁浓度,最优水平组合为:总铁浓度50 g·L-1,接种量20%,反应时间10 d,在此最优组合条件下,沉淀除铁率高达99.95%,实现了低温、低pH条件下微生物成矾除铁,为微生物浸出液的低成本、高效净化除铁提供了一条新途径。     

低浓度钴溶液除铁、钙、镁和P204深度除杂工艺研究

研究了从低浓度钴溶液中除去铁、钙、镁的pH条件和P204萃取除杂工艺.除铁初步试验表明:黄钠铁矾法除铁时,将pH值控制在3.0～4.0之间,除铁效果很好,达到99％以上.在黄钠铁矾-针铁矿联合法的除铁操作条件下,除铁效果也达到了95.65％,且钴损率从21.3％降到了4.74％;低浓度钴溶液最佳除钙镁pH值为3.5～4.0;正交试验得到P204萃取除杂最佳工艺参数:有机相组成ψP204/ψ汽油为25％/75％,O/A相比1∶2,皂化率为75％.     

pH对中度嗜热混合菌氧化载金黄铁矿生物氧化的影响

以载金黄铁矿为研究对象,研究pH值对中度嗜热混合菌氧化载金黄铁矿的影响.载金黄铁矿生物氧化过程中由于载金黄铁矿氧化溶解产酸使生物氧化体系不断下降,经过5 d搅拌氧化pH值已降至0.9左右,低于中度嗜热菌的最适生长pH值,抑制微生物的生长和载金黄铁矿生物氧化.控制生物氧化体系的pH值至1.2和1.6使铁离子浓度从13.08 g/L增大至15.75 g/L和13.58 g/L, 控制载金黄铁矿生物氧化体系pH值至1.2显著促进载金黄铁矿生物氧化.XRD分析结果表明:中度嗜热菌氧化载金黄铁矿过程中不生成黄钾铁矾和单质硫等产物.      

极端嗜热硫杆菌浸出黄铁矿

为了探讨极端嗜热菌在高铁、高酸和高温条件下生物脱硫的可行性,采用从腾冲热海酸性温泉分离出的一株新型极端嗜热硫杆菌开展了四组不同初始pH值条件下的黄铁矿生物柱浸实验.该菌株能耐受pH值为0.58、全铁质量浓度为38.9 g·L-1的高酸高铁环境,同时维持580~640 mV的较低电位.初始pH值为2时,浸出28 d后黄铁矿浸出率达到最高为17.8%.生物浸出时,菌株生长依次表现出较明显的迟缓期、对数期和稳定期,且降低初始pH值会延长其到达稳定期的时间.此外,70℃高温和全铁质量浓度为38.9 g·L-1的高铁体系能促进生成黄钾铁矾和少量单质硫沉淀,而菌株能在pH值小于0.9时将大部分S0氧化为SO₄2-.      

协同萃取法回收地浸采铀工艺树脂中铼

介绍了伯胺和磷酸三丁酯协同萃取回收铼的实验研究,考察了水相初始pH值、萃取剂组成、相比(O/W)对铼萃取率的影响.结果表明:协同萃取体系在pH 2～10范围内铼的萃取率均在97％以上,但酸性条件下伯胺N1923溶解损失较大,水相初始pH9.5为最佳萃取酸度,以有机相30％ N1923-50％TBP-20％磺化煤油萃取铼效果最佳,并采用3％ NaOH反萃铼,萃取和反萃相比均控制1:1.铼的萃取率可达99％以上,反萃率达97％以上.萃取分配比随水相中铼初始含量增大而越大,水相中大量铀的存在不影响铼的萃取,硝酸根的存在对铼的萃取率也影响较小.硫酸地浸采铀工艺中,铀和铼分别以[ UO2 (SO4)2]2-,[ UO2 (SO4)3]4-,ReO4-阴离子形式转入地浸渡,同时被阴离子交换树脂D231吸附.适采用一定浓度硝酸盐或氯化物解吸铀工艺树脂中的铀,以10％ NH4NO3-8％ NH4OH解吸树脂中的铼.伯胺和磷酸三丁酯协同萃取法可有效用于铀工艺树脂解吸液中铼的回收,从而为铀矿中铼的回收进一步工业试验提供参数.     

Dissolution and structural alteration of phlogopite mediated by proton attack and bacterial oxidation of ferrous iron

Microbiological weathering of a research-grade mica mineral, phlogopite, was studied using ferrous sulfate media that were inoculated with an acidophilic iron-oxidizing bacterium, Thiobacillus ferrooxidans. Weathering due to dissolution was monitored by analysis of Si, Al, Fe, K, Na, Mg, and Ca in the leach solutions and in chemical controls at pH 1.0, 1.5 and 2.0. Structural alterations of phlogopite were analyzed by X-ray diffraction. At pH 2, the oxidation of Fe(II) by T. ferrooxidans was accompanied by the formation of jarosite within 7 days of incubation at 22°C. The precipitation of jarosite was coupled with partial alteration of phlogopite to vermiculite and an interstratified (mixed-layer) phlogopite/vermiculite. Similar results were obtained with chemical controls containing 120 mM ferric sulfate. The data suggested that K incorporated into jarosite was released from interlayer positions in phlogopite; thus, jarosite constituted a sink for K. The formation of jarosite and expansible layer silicate phases was pH-dependent. At pH<1.5, jarosite was not formed and phlogopite weathering was due to chemical dissolution without detectable structural alteration.     

黄钾铁矾法处理含铟高铁锌精矿

黄钾铁矾法处理高铁高铟锌精矿时,锌的总回收率较高;锌冶炼过程中原料中大部分的铟进入矾渣,少部分进入高浸渣,矾渣和高浸渣经高温焙烧、浸出、萃取、电解和铸锭后即可得到电铟。较好的浸出条件为:中浸始酸40 g/L、低浸始酸30 g/L、高浸终酸60 g/L。已有的生产实践表明采用该工艺铟总回收率可达72%左右,锌的总回收率可达92%。