含砷含铁冶金废水Fenton氧化脱砷处理

采用Fenton预氧化-中和脱砷法对含砷含铁冶金废水进行净化处理,通过单因素试验分别研究了Fenton氧化剂用量、氧化时间对铁氧化率的影响,以及中和脱砷过程药剂用量、反应时间、搅拌速度和反应温度对脱砷效果的影响,并对最优条件的脱砷后液和中和渣与企业工艺参数进行对比。结果表明：向废水中加入5 mL/L过氧化氢(30%)预氧化5 min后,废水中Fe²⁺浓度从2.23 g/L降至0.01 g/L,Fe²⁺氧化率为99.55%。最优脱砷条件为：石灰加入量15 g/L、搅拌速率300 r/min、温度30℃、反应时间50 min,脱砷率为99.9%。中和渣毒性浸出试验结果为0.32 mg/L,满足危险废物浸出毒性鉴别标准(GB 5085.3—2007),实现砷无害化处理。     

蒸馏—臭氧酸浸处理高硫渣浮选尾矿

采用蒸馏—臭氧氧化—稀硫酸浸出工艺路线处理氧压浸锌的浮选硫尾矿,主要为蒸馏法回收单质硫,臭氧氧化—稀硫酸浸出浮选硫尾矿回收其中有价元素。在温度400℃、保温时间0.5 h、载气流量400 mL/min条件下,浮选硫尾矿中硫元素的回收率可达到92%以上。臭氧对硫尾矿中Fe、Cu、As、Zn等元素的浸出具有很好的促进效果。在温度80℃、时间2 h、液固比6、氧气流量400 mL/min、硫酸浓度1.6 mol/L、搅拌速度400 r/min的条件下,Fe、Cu、As、Zn的浸出率分别可达到73.08%、90.97%、89.69%、99.03%。     

浸矿微生物氟抑制机理及铁的竞争络合作用

含氟矿石中生物浸出技术推广应用存在瓶颈,究其原因在于伴随含氟脉石矿物溶解,氟对浸矿微生物有较强的抑制作用.本研究利用氟的水化学特性,通过添加可形成稳定络合物的物质来转换F离子存在形态,进而使浸矿微生物可以耐受高氟环境.本文系统研究了氟对细菌的抑制机理,明确了氟的真实毒性形态HF,发现了氟对细菌存在跨膜抑制作用,氟胁迫条件下,干细胞内氟离子质量分数明显高于无氟对照组达到18%以上.选择在生物冶金体系中常见Fe3+做为研究对象,研究了Fe3+对F-的络合解毒作用,热力学分析结果可知,Fe3+可以与HF发生一级竞争络合反应,破坏HF络合结构.在铁离子存在条件下,细菌最高可以耐受F-质量浓度1.0 g·L-1的环境下生长.铁氟络合形态分析可知,只有当培养基中Fe3+质量浓度5倍过量于F-质量浓度,细菌才能正常生长,对应的FeF2+在氟化物中质量分数达45%时,而游离氟离子浓度为2.87×10-5 mol·L-1.络合机理实验结果表明,根据配位化学原理,随着F-/Fe3+浓度比的减小,配体浓度相对较低,氟与铁的络合物向低配位方向移动,可以通过调整培养基中的氟铁浓度比来调整氟铁络合产物,使细菌在高氟环境中生长成为可能.      

某难分离铜钼混合精矿的分离研究

对某难选铜钼矿进行了工艺矿物学研究,研究结果表明,该矿石中辉钼矿呈网丝状,黄铜矿充填于其中,矿石的这种结构造成浮选分离困难。通过实验确定了铜钼分离浮选生产中的最佳药剂制度:在粗选阶段,硫化钠40.00 kg·t-1,水玻璃1.00 kg·t-1,煤油0.50 kg·t-1;在一次扫选阶段,硫化钠20.00 kg·t-1,水玻璃0.50 kg·t-1,煤油0.25 kg·t-1;在二次扫选阶段,硫化钠10.00 kg·t-1,水玻璃0.25 kg·t-1,煤油0.13 kg·t-1;在精选阶段,水玻璃10.00 kg·t-1,煤油1.00 kg·t-1。在此基础上,通过现场考察和现场验证研究确定了生产调试方案,并进行了生产试运行,结果表明调试后铜钼分离效果良好,产品钼精矿中的铜含量由调试前的1.50%~1.80%降到0.10%~0.20%;铜精矿中的钼含量由调试前的1.10%~1.40%降到0.50%~0.80%,产品钼精矿的品位由调试前的20%提高到33%。     

活性炭对含钴矿物生物浸出的催化作用

研究活性炭对含钴矿物摇瓶生物浸出的影响。结果表明:在浸出过程中,由于原电池效应,添加活性炭加速硫铜钴矿的氧化溶解,钴的浸出率也随之提高。添加1.0 g/L活性炭,在矿浆浓度为10%、浸出温度为45℃、转速为180 r/min的条件下,钴浸出率提高22.06%,铜浸出率提高15.43%。粒状活性炭与粉末状活性炭具有相同的催化效果,硫铜钴矿的生物浸出不受活性炭形状影响,生物浸出过程中可以用活性炭颗粒代替活性炭粉末。pH值对活性炭对钴离子的吸附有控制作用,随着pH值降低,活性炭对钴离子的吸附量减小,浸出条件下金属离子的损失可忽略。     

红布和马塘矿区金矿石工艺矿物学研究

采用化学分析、偏光显微镜及扫描电子显微镜等检测手段，对山东某金矿红布矿区原矿、马塘矿区原矿和选矿厂混合原矿进行了工艺矿物学研究。结果表明：混合原矿金品位为2.52 g/t、银品位为2.29 g/t;金属矿物主要为黄铁矿，脉石矿物主要为石英、长石；载金矿物主要为黄铁矿和少量黄铜矿。红布矿区原矿中金矿物种类为含银自然金，平均粒度为18.58μm,金矿物嵌布状态主要为包裹金。马塘矿区原矿中金矿物种类为自然金，平均粒度为9.48μm,金矿物嵌布状态主要为包裹金。根据工艺矿物学研究结果，推荐红布矿区和马塘矿区原矿配矿比例为3∶1,为选矿工艺优化提供了矿物学依据。     

含氟生物浸出体系中阳离子竞争络合解毒机理研究

针对生物浸出体系中氟对浸矿微生物的抑制问题，提出结合氟的溶液化学性质，利用金属阳离子的竞争络合作用，使溶液中的游离F^-形成络合态，进而使细菌可耐受高氟浓度生长。比较了不同金属氟化物对细菌生长的影响，结果显示：AlF₃和FeF₃性质稳定，对细菌生长无明显影响；MgF₂溶于浸出体系释放F^-，对细菌产生毒害作用。热力学分析结果表明，Al³⁺、Fe³⁺对F^-的竞争络合机理以及Mg²⁺对F^-无竞争络合符合热力学定律。比较了Al³⁺和Fe³⁺对F^-的解毒能力，结果表明，Al³⁺、Fe³⁺对氟均有解毒作用，解毒能力大小为Al³⁺>Fe³⁺。通过PHREEQC计算可知，络合物形态可通过调节溶液中F^-与金属离子的浓度控制，且随着F^-与金属离子浓度比的减小，配位数向低配位方向移动。     

内蒙古某铜钼混合精矿分离浮选试验研究

对内蒙古某铜钼混合精矿进行了工艺矿物学研究。针对该矿石中黄铜矿被铜蓝包裹、辉钼矿呈丝状和脉石矿物伴生,造成铜钼分离困难的特点,通过条件试验确定了铜钼分离的最佳磨矿细度、浮选p H和药剂制度:磨矿细度-43μm占76.12%、p H 10.5、矿浆浓度30%、硫化钠用量15 kg/t、水玻璃l.0 kg/t、煤油100 g/t、松醇油100 g/t、矿浆温度40℃。经过一次粗选、六次精选、三次扫选的闭路试验,获得含钼46.32%、含铜0.88%的钼精矿,含铜21.17%、含钼0.07%的铜精矿,铜、钼的回收率分别为99.92%、95.11%,使铜钼达到较好分离。     

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。