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。     

生物浸出及其在有色冶金中的应用

本文简要叙述了生物浸出常用的各种硫杆菌的基本特征、细菌的催化作用及金属硫化物细菌氧化机理、生物浸出工艺及其在有色冶金中的应用。此外还较详细地评述了影响生物浸出的主要因素、生物浸出过程的改进及强化措施。     

影响细菌浸出率的因素研究

利用细菌浸矿技术回收金属已广泛应用于工业生产中。细菌浸矿成本低，对环境污染小，但浸了速度缓慢。从几方面探讨了提高细菌浸出率的方法。     

细菌氧化—炭浸法处理含砷难浸金矿

崇阳金矿因金呈细粒或微细粒包裹在硫化物中，原矿直接氰化金浸出率仅为７～８％；经浮选富集除去大部分碳酸盐、石英和粘土矿物后，碳、硫混合精矿直接氰化，金浸出率也很低，仅为２０％；而经细菌氧化预处理后再氰化，金浸出率则明显提高。细菌氧化过程中，随氧化时间延长，金浸出率升高，氧化至５ｄ时，砷已基本氧化完全。细菌氧化过程中，砷黄铁矿的氧化程度直接影响金的浸出：砷氧化率越高，越有利于金的浸出。炭浸可有效解决矿物对已溶金的吸附。细菌氧化炭浸法可使崇阳金矿金浸出率从细菌氧化氰化时的７０％提高到９０％。     

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。     

高碱脉石低品位铜镍复合矿的诱变细菌浸出

金川低品位铜镍复合矿为高碱脉石的氧化—硫化混和矿 ,矿区无土著浸矿细菌。采用经诱变改良的外源混合T .f浸矿菌和控制矿浆 pH(<4 ) ,有效地浸出了该复合矿中的镍和铜 ;控制矿浆pH在细菌生长最适的范围内 ,钙、镁实际耗酸分别只占其总含量的 2 2 %～32 % ;铜、镍在不同浸出阶段表现为相反的浸出行为 ,酸浸时铜优先被浸出 ,菌浸时镍优先被浸出 ;渣样分析表明硫化镍、硫化铜的浸出机制为间接作用。物相分析表明这些浸出行为与浸出对象的赋存状态有关。     

铀矿石的细菌浸出试验研究

细菌浸出法是利用某些微生物及其氧化产物溶浸矿石中的有用金属的一种新工艺。对取自湖南某矿的铀矿石进行了细菌浸出试验，考察了不同浸出剂、浸出时间、矿石粒度、矿石层高度、浸出剂中高铁离子浓度、等因素对铀浸出率的影响，并进行了扩大试验。结果表明，利用细菌浸出法可提高铀的浸出率，降低酸耗。     

硫化矿金矿的细菌氧化处理

1概述由干硫化矿金矿通常是皇显微粒质浸染状存在于许多硫化矿物中，即使细磨后，仍有相当一部分不能用氰化法有效浸出．影响回收率和经济效益，因此，用细菌氧化处理硫化矿金矿日益受到人们的重视。2细菌氧化处理原理用细菌氧化浸出法使硫化矿分解，并使包巢金解离出来，以便用氰化浸出，是目前处理难浸矿石的一种新工艺。它是基于某些细菌（氧化亚铁硫杆菌和氧化硫杆菌，它们都天然存在于大部分硫化矿体中）具有使硫化矿氧化的能力，使硫化物的疏离子氧化成亚硫酸根离子，加速硫酸亚铁氧化反应进行。细菌氧化硫化物有直接作用和间接作用两…     

多金属复杂硫化矿的细菌浸出

研究了铅锑锌铁多金属复杂硫化矿原矿的细菌摇瓶和渗滤浸出，摇瓶试验结果表明，10d内锌的浸出率可达到98％以上，渗滤柱浸出60d后锌的浸出率仅为7．30％。利用X-射线衍射和电镜扫描分析了浸出作用的机理。     

硫化矿物细菌氧化机理研究进展

对于以氧化铁硫杆菌为代表的嗜中温菌的浸矿研究进行了回顾,对黄铜矿、闪锌矿和黄铁矿及砷黄铁矿的细菌氧化机理的研究进行了分析,认为闪锌矿的细菌浸出倾向于间接作用机理,细菌的作用在于清理矿物表面硫层及再生Ｆｅ３＋,黄铜矿和黄铁矿的细菌氧化是通过包含直接与间接机理的复合机理进行,而在两种作用的相对贡献方面更倾向于以间接机理为主。     

黄铜矿的湿法冶金工艺研究进展

介绍了黄铜矿湿法冶金的最新进展及工艺特性，探讨了黄铜矿湿法冶金的发展前景。Dynatec加煤粉流程和CESL二段浸出流程很好地解决了中温压力氧化酸浸过程中单质硫的影响，对材质的耐腐蚀性要求低，在低能耗下获得了高的浸出效果，对于主要分布于黄铜矿中的含金铜精矿，可获得很高的金回收率。Intec和Hydro Copper工艺在常压低温氯化介质中很好地浸出黄铜矿精矿，并能同时回收伴生的贵金属．生产的中间产品铜粉可直接加工高附加值产品，能耗低，回收率高，是复杂铜精矿湿法冶金的途径．Geocoat工艺的诞生使得高品位黄铜矿精矿大规模高温细菌氧化浸出成为现实，它克服了细菌浸出对设备要求高的缺点，利用堆浸的优势，以低的运行成本获取高的黄铜矿浸出率。     

Direct versus indirect bioleaching

The dissolution of metal sulfides is controlled by their solubility product and thus, the [H⁺] concentration of the solution, and further enhanced by several chemical mechanisms which lead to a disruption of sulfide chemical bonds. They include extraction of electrons and bond breaking by [Fe³⁺], extraction of sulfur by polysulfide and iron complexes forming reactants [Y⁺] and electrochemical dissolution by polarization of the sulfide [high Fe³⁺ concentration]. All these mechanisms have been exploited by sulfide and iron-oxidizing bacteria. Basically, the bacterial action is a catalytic one during which [H⁺], [Fe³⁺] and [Y⁺] are breaking chemical bonds and are recycled by the bacterial metabolism. While the cyclic bacterial oxidative action via [H⁺] and [Fe³⁺] can be called indirect, bacteria had difficulties harvesting chemical energy from an abundant sulfide such as FeS₂, the electron exchange properties of which are governed by coordination chemical mechanisms (extraction of electrons does not lead to a disruption of chemical bonds but to an increase of the oxidation state of interfacial iron). Here, bacteria have evolved alternative strategies which require an extracellular polymeric layer for appropriately conditioned contact with the sulfide. Thiobacillus ferrooxidans cycles [Y⁺] across such a layer to disrupt FeS₂ and Leptospirillum ferrooxidans accumulates [Fe³⁺] in it to depolarize FeS₂ to a potential where electrochemical oxidation to sulfate occurs. Corrosion pits and high resolution electron microscopy leave no doubt that these mechanisms are strictly localized and depend on specific conditions which bacteria create. Nevertheless, they cannot be called ‘direct’ because the definition would require an enzymatic interaction between the bacterial membrane and the cell. Therefore, the term ‘contact’ leaching is proposed for this situation. In practice, multiple patterns of bacterial leaching coexist, including indirect leaching, contact leaching and a recently discovered cooperative (symbiotic) leaching where ‘contact’ leaching bacteria are feeding so wastefully that soluble and particulate sulfide species are supplied to bacteria in the surrounding electrolyte.     

德兴铜矿含铜废石细菌浸出试验研究

利用细菌的作用对低品位硫化铜矿石进行浸出，能有效地促进硫化铜矿物中铜的浸出，提高铜浸出率，介绍了几种有利于铜矿物浸出的试验方法，从试验结果可知，每一种方法对硫化铜矿物的浸出都有一定效果，如能进一步深化该项研究；将对堆浸提铜技术的发展起促进作用。     

高砷难处理金矿生物搅拌预氧化工艺研究

研究了矿浆浓度、氧化时间、充气量和氧化过程pH值对某高砷难处理金矿生物搅拌预氧化工艺的影响。结果表明,在矿浆浓度17%、氧化时间7 d、搅拌速度300 rpm、温度40℃、充气量0.4 m3.L-1.h-1、初始pH=2.0、细菌转接量10%,氧化过程不控制pH值时,硫化物氧化率为80.95%,金的浸出率为82.31%。氰化尾渣中硫化物包裹金占其中总金的53.53%,氧化废液中和可使各种有害金属离子达标排放。     

铜铟镓硒太阳能废芯片的环保处理

以铜铟镓硒太阳能废芯片危废作为原料,采用“热碱法脱膜-酸性氧化溶出-中和硫化沉淀”工艺环保梯次回收PET塑料膜、不锈钢基板和铜铟镓硒等金属沉淀物三种产品。研究了温度和碱浓度对分离PET塑料膜的影响,研究双氧水浓度,硫酸浓度和反应温度对溅射金属层的浸出影响。在优化后试验条件下,膜脱除率为99.5%,溅射层金属浸出率为95%,不锈钢基板回收率为99%,中和硫化沉淀金属回收率99%,实现了危废的环保处理。     

生物浸出技术在铜工业中的应用

一般所说的生物冶金是指铜、镍、锌等硫化矿的生物提取方法，即在相关微生物存在时，由于微生物的催化氧化作用，应用浸矿微生物存在的酸性溶液使硫化矿物氧化分解浸出金属，溶液中的有价金属离子则通过萃取一电积、或其它湿法冶金方法制备高纯金属。目前生物冶金技术已广泛应用，并在铜的提取上实现了工业应用。本文系统地介绍了国内外生物技术在铜工业中的发展概况，总结了浸矿微生物的种类，探讨了微生物冶金过程中的直接作用和间接作用。指出了生物冶金技术的发展方向。     

臭氧在湿法冶金领域的研究进展

综述了国内外臭氧在湿法冶金领域的研究现状,除了传统的含氰废水处理外,重点介绍臭氧在难冶金属硫化矿浸出及溶液中低价态金属离子氧化沉淀制备金属氧化物粉体方面的研究现状,具体介绍了其在难处理含金资源、方铅矿、黄铜矿、黝铜矿和辉铜矿的浸出,钴氧化物、羟基氧化镍、银氧化物和二氧化锰等粉体制备方面的应用。最后,探讨了臭氧在湿法冶金领域应用中存在的问题和发展方向。     

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.     

镁离子对低品位硫化镍矿氧化浸出电化学行为的影响

低品位硫化镍矿中含镁硅酸矿物易被酸溶解出Mg^2+而影响其有价金属提取。采用不同氧化浸出体系研究了Mg^2+对硫化镍矿中Ni、Cu、Mg、Fe浸出的影响,利用循环伏安、动电位极化、交流阻抗等方法研究了Mg^2+影响硫化镍矿中硫化矿物氧化溶解电化学行为。结果表明,试验范围内,低品位硫化镍矿中硫化矿物氧化浸出受氧化产物扩散影响控制,含镁矿物被酸溶解释放出Mg^2+进入溶液,游离的Mg^2+受硫化矿物表面负电性离子吸引而吸附在矿石表面,降低矿物表面氧化溶解双电层电荷转移内阻,加速电荷转移过程;另一方面,由于Mg^2+吸附影响,使得硫化镍矿表面氧化产物膜致密生长而显著负影响硫化矿物浸出,致使硫化矿物自腐蚀速率随Mg^2+浓度增加而降低。Mg^2+对含S物种电对间转化不利,与Fe^3+协同影响硫化矿物氧化浸出效率,低Mg^2+浓度促进Fe^3+/Fe^2+循环,而高Mg^2+浓度引起硫化矿物腐蚀产物层致密生长而降低矿物被溶解的速率。硫化镍矿在不同体系氧化浸出时,初始含Mg^2+条件下,Ni、Cu、Fe浸出效率低于无Mg^2+体系。     

合成硫化铜的细菌浸出研究

对合成硫化铜进行了细菌浸出试验,考察了Fe2+浓度和矿浆电位对铜浸出率的影响,以及细菌在铜浸出过程中的作用。结果表明,在Fe2+浓度88mg/L、矿浆电位大于550mV、浸出30天时铜的浸出率大于99%,细菌绝大部分是以间接作用机理进行浸出的。