黄药类捕收剂对细菌浸出黄铜矿的抑制机理

借助于X射线光电子能谱(XPS)和红外光谱(FTIR)等测试手段,研究黄药类捕收剂对嗜酸氧化亚铁硫杆菌LD-1菌株(At.f LD-1)浸出黄铜矿的抑制机理。XPS分析结果表明,与不加浮选药剂条件下所得浸渣相比,黄药类捕收剂的作用使浸渣表面Cu 2p电子结合能增高,Fe 2p和S 2p电子结合能降低,且黄药类捕收剂对铜浸出率抑制作用的强弱与电子结合能的偏移程度成正比;FTIR研究发现,At.f LD-1菌在黄铜矿表面发生了化学吸附,黄药类捕收剂在酸性条件下生成的醇类等物质在黄铜矿表面的吸附以及对At.f LD-1菌的毒害作用,导致浸渣表面红外特征吸收峰发生了偏移。     

含铜金矿的压力氧化浸出及其机理

含铜金矿在氧气分压为o.45 MPa、温度约为110℃条件下于高压釜中氧化一定时间,浸出铜后,渣氰化浸金,获得的铜、金浸出率分别为90.3%和96.55%.通过分析X射线衍射谱及CuFeS2-H2SO4-NaCl-H2O体系在25℃下的ψ-pH图,确定了载金矿物的氧化机理,分析了浸出体系的酸度、温度及氯化钠浓度对含铜金矿预氧化及浸出过程的影响规律.结果表明:硫化矿的氧化溶解首先是磁黄铁矿,其次是铜的次生硫化矿,再次是黄铜矿,最后是黄铁矿;载金黄铜矿的氧化首先是铁从黄铜矿的晶格中氧化溶解出来,生成中间产物CuS2和CuS;较高的酸度和氯化钠浓度有利于单质硫的生成、三价铁的水解和铜的浸出,进而有利于金浸出率的提高.     

低品位硫化铜矿的细菌浸出

以宁夏某低品位硫化铜矿为研究对象,利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans)和嗜酸氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillusthiooxidans)的混合菌,采用摇瓶浸出、小型柱浸和大型柱浸对矿石可浸性进行研究;采用X射线衍射仪分析矿物及其浸渣的成分;采用扫描电镜分析浸渣表面形貌及其表面元素的含量.结果表明摇瓶矿浆浓度为5%,浸出55d铜浸出率为94.38%;小型柱浸处理矿石2.10kg,矿石粒度小于15mm,浸出226d铜浸出率为62.50%;大型柱浸处理矿石77.85kg,矿石粒度小于25mm,浸出285d铜浸出率为50.63%.柱浸过程中,铜的浸出速率逐渐下降;浸渣中钙含量基本不变,而元素硫的含量明显增加,且存在新的石膏相;浸出后矿石表面元素硫、钙、铁的含量明显增加,在浸出过程中生成的硫酸钙结晶覆盖在矿石表面,铁在矿石表面形成沉淀,使矿石的渗透性变差,导致铜的浸出率逐渐下降.     

氨浸法从含砷石灰铁盐渣中回收铜的动力学

以氨浸法从含砷石灰铁盐渣中回收铜,研究从该类废渣中回收铜的可行性、工艺条件和动力学。结果表明:氨水和碳酸铵组成的浸取体系为适宜的浸取剂,当总氨浓度为5 mol/L、与铵盐浓度比为2:3、液固比为4:1时,铜的浸出率达到60.80%。动力学研究表明:铜的浸出过程在288~328 K内符合"未反应核缩减"模型,浸出过程主要受内扩散步骤控制,经拟合获得浸出动力学方程,浸出表观活化能为41.12 kJ/mol。     

废弃线路板分选尾渣微生物浸出过程中的参数优化

采用微生物浸出技术,选用4种中度嗜热浸矿菌:嗜铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferriphilum),嗜酸喜温硫杆菌(Acidithiobacillus caldus),嗜热硫氧化硫化杆菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans)和嗜热嗜酸铁质菌(Ferroplasma thermophilum),作为混合菌回收废弃线路板分选尾渣中的金属铜。通过摇瓶浸出实验,研究混合菌在不同浓度分选尾渣中的浸出过程,并探究初始p H、初始Fe~(2+)质量浓度、培养温度及粉末粒径对铜浸出的影响;并将优化条件应用至3L搅拌槽中,实现浸出体系的扩大。结果表明:摇瓶驯化过程中,混合菌种在分选尾渣中的生长情况较好,且能实现金属铜的有效浸出;在优化参数为初始p H 1.5、ρ(Fe~(2+))1 g/L、45℃条件下的放大实验中,浸出至第7 d时,铜浸出率最高达到93.09%。     

采用中温菌和常温菌浸出含砷金精矿

考察了不同矿浆浓度和接种量对细菌浸出含砷金精矿的影响。结果表明：中度嗜热嗜酸铁氧化菌MLY和嗜酸氧化亚铁硫杆菌（Acidthiobacillus ferrooxidans,At.f）的浸矿效果不同。MLY和At.f对含砷金精矿的浸出机理也不同;接种MLY的矿浆中,可能主要是溶液中的细菌将Fe^2＋氧化为Fe^3＋,再由Fe^3＋氧化溶解矿物,即以间接浸出作用为主;而接种At.f可能首先是At.f被吸附到矿物表面,通过细菌与矿物之间的某种界面作用引起矿物溶解,矿物溶解产生的Fe^2＋被游离菌氧化成为Fe^3＋,从而溶解矿物,即At.f浸出可能包括直接作用和间接作用的共同效应。     

绢云母对黄铜矿微生物浸出的影响

采用以Acidithiobacillus ferrooxidans为主的混合菌,研究绢云母对微生物浸出黄铜矿的影响。结果表明,铜的浸出率随着绢云母粒度的减小而增加,随着绢云母质量分数的增加而呈先升高后降低的趋势。在添加粒度为-33μm、质量分数为5.0%的绢云母时,铜的最高浸出率为54.88%,比不添加绢云母时的铜浸出率提高了约12%,表明绢云母能促进黄铜矿的微生物浸出。绢云母的加入可使浸出体系pH值降低,最终pH值低于1.22。在浸出过程中,新生成的物质主要是铵黄铁矾,它覆盖于黄铜矿的表面,对微生物浸出铜有一定的阻碍作用。     

含铜砷的铜电解黑泥氧化酸浸-硫化沉淀分离和回收铜

开发从含铜砷的铜电解黑泥中分离和回收铜的湿法冶金新工艺.该工艺包括黑泥氧化酸浸和浸出液中选择性硫化沉铜两个步骤.研究各种工艺参数对铜和砷的浸出和沉淀的影响.在第一阶段中,最佳工艺条件为:初始H2SO4浓度为1.0 mol/L,液固比为10 mL/g,80℃下连续浸出4 h.此条件下铜浸出率可达95.2％,砷浸出率为97...     

氯化铅渣中铜、银和铅的分步浸出回收

采用分步浸出工艺回收铋精炼过程中产生的氯化铅渣中的铜、银和铅,先在低酸条件下浸出铜,与铅银分离,然后通过氨浸分银的方式实现铅与银的分离,用优化方案进行了流程试验。结果表明,在铜浸出阶段,控制反应初始pH为3,加入量为理论耗量1.1倍的硫酸钠,液固比为5:1,75 ℃浸出1.5 h,氯化铅渣浸出渣中铜含量降至0.1%,浸出液中银含量不超过2 mg/L;在银浸出阶段,控制氨水浓度为7%,50 ℃浸出1.5 h,浸出渣中银含量降低至100 g/t;流程试验结果表明工艺具有良好的综合回收效果。     

混合中度嗜热微生物浸出两种不同类型低品位铜尾矿的比较研究（英文）

利用混合中度嗜热微生物浸出比较研究两种不同类型的低品位铜尾矿(酸浸尾矿和铜浮选尾矿)在浸出过程中矿物学和微生物学特征的变化。结果表明:两种尾矿的浸出行为具有很大的区别。与铜浮选尾矿相比,酸浸尾矿的浸出液中氧化还原电位较低,[Fe3+]/[Fe2+]的比例和微生物菌体密度较高,导致总铜、原生硫化铜和次生硫化铜的浸出率增加。XRD结果表明,在浸出浮选尾矿中,检测到石膏和金属有机复合物,这些物质会减缓硫化矿物的氧化过程。两种尾矿浸出过程的微生物群落变化明显:酸浸尾矿浸入过程中铁氧化菌的比例高于浮选尾矿浸出的,但硫氧化菌比例低于浮选尾矿浸出的,浸出酸浸尾矿时可以检测到F. thermophilum L1,但在浸出浮选尾矿中检测不到。     

微生物浸出黄铜矿适应性研究

采用微生物浸矿技术,以西部矿业黄铜矿为对象,进行了从黄铜矿中提取铜的实验研究。菌种为氧化亚铁杆菌（T.f）。先进行菌种富集制备T．f菌浸出液,用细菌摇瓶浸出法做实验,了解影响浸出率的各种技术因素。研究结果得出,西部矿业黄铜矿在一般温度（25℃）下,T．f菌浸液的起始pH值为2．5,细菌浸出效果良好,浸出率平均在40％～65％之间,最高达到67％左右。为明确了解T．f菌浸出的效果,进行了无菌化学浸出的平行实验,两组系列实验结果得出,在整个浸出过程中,有菌浸出与无菌浸出相比,前期有菌浸出占有明显优势,但在后期浸出,效果与无菌浸出相当。这是由于有菌浸出后期pH值较前期低,不利于细菌的生长繁殖,此时,浸出时应使用pH值控制器,使其pH保持在合适的范围内,就能继续高的浸出速率。     

多金属结核与低品位硫化镍矿共提取中Acidithiobacillus ferrooxidans增速作用

为利用多金属结核与低品位硫化镍矿,提出嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,At. f菌)共浸出镍、钴、铜、锰工艺,考察有无Fe(Ⅲ)和At. f菌体系中S/Mn矿石质量比、矿浆浓度、搅拌速度、温度、接菌量和pH值对主金属元素浸出的影响,通过循环伏安、电化学极化、计时电流、XRD和SEM等分析手段揭示多金属共浸出过程中At. f菌的增速作用机理。结果表明:At. f菌可提高主金属元素浸出速度和回收率;At. f菌存在时,多金属结核阴极-低品位镍矿阳极电极间电位差增大,Fe~(3+)/Fe~(2+)和S~0/S~(2-)氧化还原加快,从而加速腐蚀反应。At. f菌促进多金属结核溶解过程电子转移和物质交换,引起低品位硫化镍矿氧化还原电位负移并释放吸附矿石表面S~0电子。有菌浸取时的镍、锰、铜和钴浸出率分别达95.34%、97.34%、92.24%和97.75%,比无菌浸取时的分别提高8.78%、4.78%、10.34%和5.46%。     

元素硫对黄铜矿生物浸出行为及群落结构的影响(英文)

研究3种典型铁/硫代谢菌—Acidithiobacillus ferrooxidans,Leptospirillum ferriphilum及Acidithiobacillus thiooxidans混合浸出黄铜矿过程中铁/硫氧化活性、群落结构(PCR-RFLP)的变化,以及不同浓度的元素硫对其影响。结果发现,加入3.193g/L元素硫能促进细菌的表观硫氧化活性,改变浸矿体系的群落结构,并进一步影响钝化层的形成、金属离子的溶出,其浸出率(71%)较未添加硫的(67%)有一定程度的提高。而过量的元素硫会抑制铜的浸出(浸出率44%)。     

某难选金矿加温化学预氧化浸出技术

以某实际含铜金矿为研究对象,在氯盐酸性加温体系下,分析浸出温度、时间、矿物粒度、NaCl浓度、H2SO4浓度、氧气流量等因素对化学预氧化浸出除铜和浸出渣氰化浸金的影响过程.结果表明:在90%矿样粒度小于37 μm、浸出温度95 ℃、初始H2SO4浓度0.75 mol/L、起始NaCl浓度0.7 mol/L、液固比5-1、浸出时间24 h、搅拌速度750 r/min的条件下,可使铜的浸出去除率达到80%以上,预氧化渣金的氰化浸出率达98.23%.     

聚乙二醇对氧化亚铁硫杆菌浸出黄铜矿的影响

为提高黄铜矿生物浸出率,研究聚乙二醇(PEG)对Acidithiobacillus ferrooxidans strain XZ11 Fe2+氧化活性和黄铜矿生物浸出过程的影响,并采用SEM和EDS对浸出后矿物表面形貌和相组成进行表征。结果表明:相对分子质量大于200的PEG对Acidithiobacillus ferrooxidans Fe2+氧化活性具有一定的促进作用,添加30 mg/L PEG 2000时,浸出20 d后,铜浸出量高达451.70 mg/L,较不添加FEG时提高了1.11倍;添加PEG时,黄铜矿表面的侵蚀面呈沟壑状,出现溶蚀坑,并生成Fe3+的羟基化多聚物Fe(Ⅲ)—O—OH。PEG的添加提高了浸出体系中细菌浓度和Fe3+浓度,加速了黄铜矿的溶解。     

黄铜矿精矿中等嗜热微生物浸出过程及其优化

采用3种中等嗜热微生物:喜温硫杆菌(Acidithiobacillus caldus,A.c)、嗜铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferriphilu,L.f)、嗜热氧化硫化杆菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans,S.t)对黄铜矿精矿进行浸出。探讨浸出过程中的微生物生长优化及搅拌反应器浸出条件优化。微生物最佳生长条件如下:生长温度为45℃、初始p H为1.5。驯化过的浸矿细菌的生长及浸出率明显高于未驯化的,驯化后浸出率在矿浆浓度为50 g/L时达到最大,为94.00%;当矿浆浓度达到100 g/L时,铜的浸出率稳定在80%左右。搅拌反应器的最优化浸出条件如下:搅拌速度350 r/min,充气强度500 m L/min。在此条件下,对黄铜矿精矿进行浸出,浸出时间为30 d时,最终铜离子浓度为17.36 g/L,铜的浸出率为85.60%。     

湿法炼锌铜砷渣分离提铜及沉砷工艺研究

采用铁粉置换法处理湿法炼锌产生的锌浸渣还原浸出液,产出一种含砷铜渣,以该含砷铜渣为研究对象,利用氧压酸浸缓慢分解含砷铜渣,使其中的铜、锌等溶解进入溶液,同时,砷、铁以臭葱石的形式沉淀为浸出渣,从而将铜的浸出和砷、铁的沉淀在同一反应釜同一过程中完成,有效实现含砷铜渣中有价金属的浸出过程与杂质的沉淀过程在同一过程同步进行。结果表明：在反应温度为135℃、反应时间为4 h、液固体积质量比25 mL/g、硫酸浓度为50 g/L、氧分压500 kPa、铁砷摩尔比为1的条件下,浸出渣中铜含量仅为2.03%,浸出率达到97.72%,砷含量达到26.06%,沉淀率达到95.98%;浸出液中铜的浓度达到20.47 g/L,砷浓度小于0.63 g/L,实现了铜和砷的高效分离,提高了铜金属回收率和资源综合利用率。浸出渣中砷均以臭葱石(FeAsO₄·2H₂O)的形式存在,符合当前的环境友好型发展理念。     

不同碳材料辅助下混合中度嗜热微生物浸出黄铜矿的比较研究（英文）

采用混合中度嗜热微生物研究4种碳材料(人造石墨、炭黑、活性炭和碳纳米管)对黄铜矿浸出的催化作用。结果表明,添加人造石墨和活性炭能使溶液pH值降低,氧化还原电位维持在合适的范围,使浸出液中总铁、三价铁浓度和矿渣表面吸附微生物的数量增加,最终提高黄铜矿中铜的浸出率;而添加炭黑和碳纳米管能抑制浸矿微生物的生长,最终导致浸出效率降低。X射线衍射分析表明,在添加人造石墨和活性炭实验组中,黄钾铁矾和硫膜是钝化层的主要成分,但钝化层的形成不会影响黄铜矿的进一步分解。此外,人造石墨和活性炭的添加使浸出体系中游离微生物和吸附微生物的群落结构发生改变。在黄铜矿浸出末期,硫氧化茵A.caldus S1(丰度为93%～98%)成为优势菌种,而铁氧化菌L.ferriphilum YSK所占比例仅为1%～2%。     

混合高温菌浸出黄铜矿及浸出过程中微生物群落的演替

研究3株极端嗜热古菌(金属硫叶菌,Sulfolobus metallicus JCM 9184;瑟杜生金属球菌,Metallosphaera sedula JCM 9185和万座酸菌,Acidianus manzaensis YN25)在不同起始pH值和不同温度条件下对黄铜矿的混合浸出,并对浸矿过程中混合菌群落的动态演替进行分析.结果表明:在起始pH 1.5时的铜浸出率明显高于在起始pH 2.5时的铜浸出率,而65 ℃条件下的铜浸出率高于75 ℃时的铜浸出率.利用限制性长度多态性(RFLP)分析65 ℃、起始pH 1.5条件下的微生物群落演替,结果显示:在黄铜矿的浸出前期Sulfolobus metallicus是占据优势的菌种,而到后期Acidianus manzaensis的比例则会上升,并最后取代Sulfolobus metallicus成为优势种.