基于力测量法研究滑石的晶面各向异性

层状硅酸盐矿物滑石在解离时会形成具有明显性质差异的2种表面，滑石的晶面各向异性会导致矿物不同表面表现出不同的润湿性以及不同的电荷密度。通过原子力显微镜力（AFM）曲线测量以及经典DLVO理论计算，对滑石的非极性面和极性面进行深入研究，首先利用AFM力曲线测量和计算，得到不同pH值时氮化硅的电位值，利用AFM直接力测量法对符合粗糙度要求的滑石非极性面和极性面样品在10 mmol/L的KCl溶液中进行测量，得到不同pH值环境下的力曲线，通过DLVO理论拟合计算得到滑石非极性面和极性面的表面电位值。滑石的非极性面电位值在研究的pH范围内一直为负，且恒定，极性面电位值随pH升高而降低，零电点出现在pH=7.6左右。将计算得到的滑石表面电位与氮化硅之间的作用力拟合曲线与实际测得的作用力进行对比发现，计算值与测量值基本一致，拟合度较高。     

锌浸出渣有价金属回收及全质化利用研究进展

锌浸出渣是一种具有较高综合利用价值的固废资源。本文针对锌浸出渣中有价金属的回收以及全质化利用的研究进展进行了归纳总结:锌浸出渣中有价金属的种类多,如锌、铅和银等具有较高的回收价值,其回收工艺主要有火法工艺和湿法工艺。通过对多种典型锌浸出渣回收工艺的优缺点和适用性的详细比较分析,提出了微生物浸出?氯盐浸出联合的方法,该方法可高效浸出锌浸出渣中的锌、铅和银,对不同类型的锌浸出渣具有良好的适用性,展现出了良好的工业应用前景;其次,介绍了锌浸出渣全质化利用的进展,展望了技术发展方向,锌浸出渣全质化利用将朝着制备性能优异、精细化和绿色节能的高端材料方向发展,在实现锌冶炼行业清洁生产的同时努力获得更大的经济效益。      

生物预氧化—酸性硫脲浸金联合工艺

详细介绍了生物预氧化技术的原理、硫脲浸金法的反应机理和研究进展,以及生物预氧化—酸性硫脲浸金联合工艺的研究现状及其应用前景。采用生物预氧化—酸性硫脲浸金联合工艺处理新疆某低品位难处理金矿,对影响硫脲浸金的因素进行了实验探索,得到了该体系下较优的硫脲浸出条件为:温度25℃、pH值1.5、液固比5∶1、硫脲浓度25kg/t、浸出时间5h、搅拌速度350r/min,金浸出率最高可达97.84%。     

低品位氧硫混合铜矿的酸性制粒及机理

制粒技术是改善含粉矿堆浸渗透性差最有效的措施之一,同时选择合适的耐酸黏结剂是铜矿制粒堆浸成功的关键.本文以氧硫混合铜矿为研究对象,对其进行了制粒试验研究,研究结果表明Biometek-WLAG001是一种理想的耐酸黏结剂;单因素条件试验考察了黏结剂添加量、喷水量、转速、固化时间、熟化加酸量、熟化时间等因素对球团抗压强度、湿强度的影响;采用响应面法考察了黏结剂添加量、固化时间、熟化加酸量、熟化时间对球团湿强度的影响,并采用Design-Expert 8.0软件对试验结果进行了优化与分析.采用傅里叶红外光谱分析、Zeta电位的测定等分析手段研究了黏结剂与矿石之间的作用机理,结果表明黏结剂与矿石之间存在化学吸附作用,不存在静电引力作用.      

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.      

高硫高粘土含砷含碳卡林型金精矿生物预氧化研究

针对低品位高硫高粘土含砷含碳卡林型金精矿矿石性质特殊,直接氰化金浸出率仅为10.01%,且常规生物预氧化方法无法有效脱除金精矿中的硫、砷等有害杂质,开展了分步生物预氧化试验研究。通过充气搅拌浸出条件试验,考察了磨矿细度、接种量和矿浆浓度对预氧化效果的影响,结果表明三者均对预氧化效果影响很大。当工艺参数为:浸矿温度45℃,磨矿细度-37μm占90%,矿浆浓度10%,接种量10%,搅拌速度120 r·min-1,浸矿体系2 L,采用分步预氧化方法,共氧化9 d,金精矿中硫、砷脱除率分别可达82.96%和92.01%,后续金的氰化浸出率为79.91%。预氧化渣XRD图谱,SEM分析以及氰化试验表明,金精矿中有机碳物质具有严重劫金作用,同时预氧化5~9 d期间黄铁矿表面形成的大量黄钾铁矾膜对后续金的氰化浸出也具有严重的抑制作用。     

低品位难处理钽铌矿中铌的浸出试验研究

目前世界上大部分铌矿矿山采用硫酸-氢氟酸分解法湿法冶金处理工艺,但氢氟酸的毒性高、腐蚀性强,对设备材质要求高,而且成本高,不适宜处理低品位矿石。针对我国攀西地区某低品位铌矿开展了工艺矿物学和纯硫酸体系酸化焙烧-浸出工艺研究,考察了不同焙烧时间、用酸量等对铌浸出率的影响。研究结果表明:该矿石含铌矿物主要由褐钇铌矿、复稀金矿和铌铁金红石组成,N2O5含量0.034%,嵌布粒度细,比较分散,属于低品位极难处理铌矿。铌属于难溶金属,在低温(温度低于100℃)下,采用强酸、强碱浸出,铌浸出率低于30%,无法得到有效回收。添加H2O2与水合铌矿物形成酸可溶的配合物,有效提高了铌浸出率。获得最佳的工艺参数为:在磨矿细度为-74μm占80%,硫酸化焙烧的温度为250℃,硫酸用量占原矿质量比为75%,添加H2O2用量占原矿质量比为70%,焙烧时间2 h;浸出温度90℃,液固比4∶1,酸矿比为3∶1,浸出时间2 h的条件下,铌浸出率达到81%。     

有菌和无菌体系下辉铜矿氧化电化学

运用循环伏安曲线、稳态极化曲线和Tafel曲线等电化学手段以及X射线光电能谱（XPS）法研究了辉铜矿在有菌和无菌体系下氧化过程的电化学行为.研究结果验证了辉铜矿在有菌体系和无菌体系下的两步氧化溶解机理,第一步氧化反应为辉铜矿不断氧化生成缺铜的中间产物Cu_xS（1≤x<2）,直至生成CuS,在较低电位下即可进行;第二步反应为中间产物CuS的氧化,需要在较高电位下才可进行,反应速率较慢,是整个氧化反应的限制性步骤.循环伏安实验显示有菌体系电流密度明显大于无菌体系,表明细菌加快了辉铜矿的氧化速率.稳态极化实验显示辉铜矿点蚀电位较低,无菌体系第一段反应活化区电位范围小于有菌体系,表明辉铜矿氧化过程生成的中间产物硫膜具有钝化效应,细菌可以通过自身氧化作用破坏硫膜,减弱辉铜矿表面的钝化效果,加快辉铜矿的氧化溶解速率.X射线光电子能谱分析显示电极表面钝化层物质组成复杂,包含了CuS、多硫化物（S_n2-）、（S0）和含（SO₄2-）的氧化中间产物等多种物质,其中主要的钝化物为CuS,表明辉铜矿的氧化遵循多硫化物途径.      

Bacterial leaching of chalcopyrite and bornite with native bioleaching microorganism

A native mesophilic iron-oxidizing bacterium, Acidithiobacillus ferrooxidans, has been isolated （30 ℃） from a typical, lead-zinc concentrate of Dachang Mine in the region of Liuzhou located in the southwest of China. Two typical copper sulfide minerals, chalcopyrite and bornite, were from Meizhou Copper Mine in the region of Guangdong Province, China. Variation of pH and cell growth on time and effects of some factors such as temperature, inoculation cell number, and pulp density on the bioleaching of chalcopyrite and bornite were investigated. The results obtained from the bioleaching experiments indicate that the efficiency of copper extraction depends on all of the mentioned variables, especially the pulp density has more effect than the other factors on the microorganism. In addition, the results show that the maximum copper recovery was achieved using a mesophilic culture. The copper dissolution reached 51.34% for the chalcopyrite while it was 72.35% for the bornite at pH 2.0, initial Fe（ Ⅱ ） concentration 9 g/L and pulp density 5%, after 30 d.