高砷硫低镍钴硫化矿浸矿菌的选育与生物浸出研究

采用化学分析和偏光矿相显微镜矿物鉴定方法研究了高砷硫低镍钴硫化矿的生物浸出工艺矿物学：黄铁矿是有益组分镍、钴的主要载体矿物,结晶程度差,结构松散,易被细菌侵蚀,镍、钴容易被浸取,但细菌氧化黄铁矿而将产出较多的酸和浸出较多的铁;矿石中存在一部分颗粒微细并分散在结构致密的脉石中的含镍矿物,这是影响镍细菌浸出速率的主要原因。结合工艺矿物学研究结果,采用现代微生物驯化育种技术,选育了抗毒性强和适合浸出高砷硫低镍钴硫化矿的浸矿菌种RetechⅢ三代驯化菌,并采用亚铁离子氧化速率法、生物显微镜直接计数法及氧化还原电位法测定其浸矿活性,Fe^2＋氧化为Fe3＋速率达到1.4g.（L·h）^-1,培养60h细菌浓度由初始时的3.78×105cells·ml^-1上升到1.67×10^8cells·ml^-1,菌液氧化还原电位达到600（mV,vs.SCE）。采用摇瓶细菌浸出方法研究了浸出介质pH值、细菌接种量、浸出周期、矿浆浓度、温度等影响生物浸出的关键因素,获得了高砷硫低镍钴硫化矿生物浸出最优工艺参数,镍和钴的浸出率分别达到85.46%和99.23%。     

含砷复杂硫化镍矿低温生物浸出行为研究

针对某硫化镍矿含砷、品位低、多金属矿混杂、地处寒冷地区等特点,为了保持较高的浸出率,低温驯化后浸矿细菌需要具有较常温细菌更高的氧化速率。基于热力学基本公式,推导了电位(E)与温度(T)的函数关系式,并使用HSC软件绘制15℃下Fe-As-Ni-S-H2O体系和Fe-Cu-S-H2O体系的E-p H图,对含砷复杂硫化镍矿进行了热力学分析。在综合了两个体系的E-p H图后,排列出在温度为15℃的微生物浸出体系中矿物随电位升高的溶解顺序,同时对比了不同反应物活度对矿物溶解的影响。在低温(15℃)下的微生物浸出过程中,研究矿浆浓度、细菌接种量、初始p H值对含砷复杂硫化镍矿中镍、铜、砷浸出率的影响。经过14 d的浸出,在优化的条件下,镍的浸出率可达65%以上,与此同时钴的浸出率可达70%以上,铜的浸出率大于50%。浸出过程中镍钴铜砷的溶解规律符合之前基于E-p H图的热力学分析结果,砷黄铁矿被优先浸出。经42 d的浸出,镍钴的浸出率大于70%,铜的浸出率则可以达到60%以上。     

高海拔地区硫化铜矿生物浸出研究

温度、 pH、 O_2及CO_2的供给是影响细菌活性的关键因素, 西藏玉龙铜矿地处高原地区, 海拔高、温度低、空气稀薄, 应用生物湿法冶金技术提铜难度较大. 对高海拔地区以次生硫化铜矿为主的硫化铜矿进行了现场生物柱浸扩大试验研究, 选育出耐寒高效浸矿细菌, 考察了不同粒度条件下该矿物的浸出特性, 分析高海拔地区生物浸出的可行性. 结果表明, 选育出的细菌耐受力强, 在极端条件下生长良好, 细菌生长最佳pH范围为1.7～2.0, 浸出体系温度高于5 ℃. 浸出5个月, 浸出过程中氧化还原电位高于800 mV(SHE)以上, 铜的浸出可达75.68%, 应用生物浸出完全可行.     

H2O2同Fe^2＋反应的新研究

传统看法是，H2O2同Fe2 反应生成一种氧化能力很强的羟基游离基。本文主要叙述酸性溶液中H2O2同FeSO4反应的电位变化、酸度变化和O2析出的研究过程。研究结果表明：H2O2能将Fe2 迅速氧化为Fe2 ，氧化过程中要消耗酸，氧化电位高低主要取决于Fe2 的氧化率，氧化电位最高可达640mV左右。Fe3 不仅是H2O2氧化其他化合物的氧化剂，也还是氧化H2O2为O2的氧化剂，Fe3 氧化H2O2的电位低于640mV，与H2O2氧化Fe2 比较，Fe2 氧化H2O2的能力弱。H2O2同铁离子反应分解为H2O和O2的过程中，起催化剂作用的物质，除铁离子外还有酸。     

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。     

CaS升温浸出过程的电位-pH图

针对炼钢脱硫废渣的浸出去硫热力学研究,采用平均热容法通过热力学计算绘制出不同温度条件下CaS-H2O系电位-pH图;考察了温度对钙、硫稳定存在形式和体系中电极反应平衡关系的影响.结果表明,298 K时,硫化钙的浸出反应即可自发进行;降低pH,硫以H2S的形式逸出,增大pH,硫以S2-的形式进入浸出液.随着温度升高,有利于HS-向S2-和H2S转化和微溶物质CaSO4的浸出,提高硫的浸出率。与常温相比,高温条件下,pH>7时,更有利于钙形成Ca(OH)2和硫以S2-,HS-,SO4-2离子进入浸出液或以H2S的形式逸出.     

苯与2-丁烯烷基化反应的热力学分析

对苯与2-丁烯烷基化反应进行了热力学计算,得到不同反应温度下的焓值、吉布斯自由能和反应平衡常数,并研究了温度、反应物摩尔比以及原料中杂质对该反应热力学平衡的影响.结果表明:在此反应体系下,生成叔丁基苯的平衡转化率最大,更易发生;升高温度和提高反应物物质的量比,均有利于增大热力学平衡时仲丁基苯选择性;2-丁烯原料中杂质对烷基化基本无影响.     

硫化矿物细菌浸出机理探讨

简要介绍了硫化矿物细菌浸出的概况和基本原理。对二价铁离子和元素硫的细菌氧化机理进行了探讨。认为在 Fe2 的细菌氧化过程中 ,各种细胞色素在将电子由 Fe2 传递给氧的过程中起着重要作用 ;而在 S0 的细菌氧化过程中 ,则是各种氧化还原酶起着重要作用 ,其氧化的一级产物为SO2 -3 ,最终产物为 SO2 -4 。     

典型清洁氧化剂在金属氧化浸出中的应用研究现状

介绍了O2、H2O2和O33种清洁氧化剂在硫化矿、冶炼渣料和电子废弃物湿法冶金氧化浸出方面的应用研究现状,总结了这3种清洁氧化剂在浸出过程中的作用特点及发展趋势。     

金属硫化矿的微生物脱硫及优化试验研究

利用微生物脱硫可以将硫化矿表面的硫含量降低。通过金属硫化矿微生物脱硫摇瓶试验,考察了溶液pH、细菌接种量、矿浆浓度和初始Fe2+质量浓度对脱硫的影响,并对溶液电位(E)及脱硫率进行了回归分析。结果表明,溶液pH对脱硫影响最大,接种量影响最小。优化的微生物脱硫条件为:pH=1.5,矿浆浓度5%,初始Fe2+质量浓度0,细菌接种量10%。优化条件下,溶液电位(E)最大期望值为804mV,脱硫率最大期望值22.7%。     

恒电流库仑分析法测定铬矿中三氧化二铬

在0.1mol/LH2SO4-H3PO4介质中电解0.02mol/LFe2(SO4)3溶液,使Pt阴极上产生Fe2+;采用H2SO4-H3PO4-(NH4)2S2O8分解铬矿,用KMnO4将其中Cr3+氧化为Cr2O27-;以Fe2+对Cr2O27-进行库仑滴定,采用永停终点法确定库仑滴定终点,根据电解定律计算三氧化二铬含量。用本法和硫酸亚铁铵滴定法分别测定铬矿标样中三氧化二铬,本法相对误差为0.22%,RSD(n=11)为0.034%,测定结果的准确度和精密度明显高于硫酸亚铁铵滴定法。     

MgO对以细磁铁精矿为主的烧结矿微观结构的影响

研究了MgO对以细磁铁精矿为主的烧结矿显微结构的影响。显微结构分析表明：烧结矿MgO的质量分数从1．4%提高到2．3％时,MgO对烧结矿微观结构具有明显的影响。低MgO时,未氧化的Fe3O4及其部分氧化生成的Fe2O3与铁酸钙粘结相形成了烧结矿良好的显微结构,其烧结矿强度良好。高MgO时,烧结矿生成了大块再结晶磁铁矿,同时生成了铁酸镁和镁铁橄榄石等一系列含镁矿物,MgO稳定了磁铁矿和含镁矿物的晶格,这些矿物与赤铁矿、铁酸钙等共存和互连。但MgO矿化需要较高的烧结温度和较长的高温保持时间,垂直烧结速度和利用系数有明显的降低。     

Thermodynamics of nanocrystalline platinum

Nanocrystalline materials are not in thermodynamical stable equilibrium. Excess Gibbs free energy is the thermodynamic driving force for recovery towards stable equilibrium. Recovery of nanocrystalline platinum is discussed in terms of the pathway of excess Gibbs free energy during annealing. Calorimetric measurements yield the excess enthalpy and specific heat. The excess entropy is calculated and found to be linearly dependent upon grain boundary free volume, as is the excess enthalpy, thus scaling with the literature values for general large-angle grain boundaries in platinum. From these results it is possible to calculate how excess Gibbs free energy evolves as recovery proceeds with increasing temperature.     

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.     

碘-罗丹明B-OP体系分光光度法测定水中溶解氧

基于I3-与罗丹明B在OP存在下结合成电中性的离子缔合物在360 nm波长处有最大吸收,提出了水样中溶解氧的光度法测定。于待测水样中加入硫酸锰及碱性碘化钾溶液,水中溶解氧与之形成Mn2O3沉淀,加入浓硫酸使与Mn2O3沉淀反应而析出单质碘,在酸性条件下析出的碘与罗丹明B溶液在360 nm波长处有最大吸收,以碘酸钾为基准物,对水样中溶解氧含量进行分光光度法测定。溶解氧浓度在0.002 7~0.686 mg/L范围内符合比尔定律,表观摩尔吸光系数为4.012×104L.cm-1.mol-1,方法的检出限为0.001 0 mg/L。此法对不同来源的水样中溶解氧含量进行测定,所得结果与碘量法及溶解氧测定仪所测得的结果相符合。     

CSP流程薄板坯及热轧板卷氧化皮组织演变

 采用SEM和XRD方法对CSP冷轧冲压用钢薄板坯和热轧板氧化皮进行了研究。结果表明：覆盖在板坯表面的氧化皮对氧化性炉气的高温腐蚀有明显保护作用,均热前后Fe2O3:Fe3O4:FeO为5:35:60,新鲜基体腐蚀严重些,Fe2O3和Fe3O4含量增加到28%和64%;卷取后快冷钢的氧化皮以2层结构为主,Fe2O3:Fe3O4:FeO为6:31:63,缓冷钢的氧化皮中析出了弥散或薄片状的Fe相,Fe2O3:Fe3O4:FeO:Fe为8:73:15:4,二者厚度相差不大;卷取温度升高,快冷钢的Fe2O3和Fe3O4的含量略有降低,但缓冷钢中残余FeO含量明显减少,不利于酸洗。     

High-temperature thermodynamic characteristics of Ho5Ge3

The enthalpy of Ho₅Ge₃ is measured by drop calorimetry between 463 and 2314 K for the first time. The temperature dependences of enthalpy, heat capacity, entropy, and Gibbs free energy are plotted and, enthalpy and entropy of melting are calculated.     

复合催化剂TiO2/Fe2O3的制备及其光催化性能

以Fe2O3和TiCl4为原料,通过水解法制备Fe2O3/TiO2包覆型复合光催化剂,并用XRD、SEM进行表征。以甲基橙为模型污染物,比较了Fe2O3、TiO2和TiO2/Fe2O3的光催化活性,确定了Fe2O3和TiO2的最佳配比,同时探讨了反应机理。     

化学法测定碳氮化钛中氮含量

采用正交设计优化法研究了硫酸 焦硫酸钾湿法熔融(化学法)分解碳氮化钛,以较少的实验次数确定了蒸馏分离和试样分解的最佳分析条件,通过条件实验,建立了相应的分析方法,测定结果与惰气熔融热导法一致。     

Corrosion mechanism of H_2O on Sm_2Fe_(17) and nitrogenation process of corroded Sm_2Fe_(17)

Sm_2 Fe_(17) prepared by reduction-diffusion method needs to be washed with water to remove calcium oxide. Electrochemical corrosion occurs when Sm_2 Fe_(17) powder is in contact with liquid water. Corrosion mechanism of H_2 O on Sm_2 Fe_(17) powder and nitrogenation process of corroded Sm_2 Fe_(17) were studied by analyzing the structure and morphology. It is indicated that the metallic hydroxide forms and deposits on the Sm_2 Fe_(17) powder surfaces during water corrosion. At the same time, oxygen and hydrogen enter the unit cell of Sm2 Fe_(17), causing a slight increase in Curie temperature. In the subsequent nitriding process,the hydroxide is dehydrated and hydrogen is desorbed. The resulting oxide reacts with Sm_2 Fe_(17)N_x to form a-Fe and Sm_2 O_3. Thermodynamic calculations using the HSC Chemistry 6.0 software indicate that the reaction can occur spontaneously. The effect of water corrosion on the magnetic properties of the nitride can be eliminated by hydrogen reduction prior to nitriding.