黄铁矿对砷黄铁矿生物浸出的影响

为探明黄铁矿在砷黄铁矿生物浸出过程中的作用与影响,选择纯黄铁矿和砷黄铁矿组成的矿浆浸出体系,考察黄铁矿和砷黄铁矿质量比以及黄铁矿粒度对体系中砷的浸出率以及砷的氧化状态的影响。结果表明：砷的浸出率随黄铁矿与砷黄铁矿质量比的增加而升高,随黄铁矿粒度的增加而减少。当黄铁矿的粒度小于74μm、黄铁矿与砷黄铁矿质量比为10：2时,砷的最高浸出率为97.7%,比不添加黄铁矿时砷的浸出率提高了约43.18%。且黄铁矿可以加速As(Ⅲ)转化为As(Ⅴ),降低矿浆对细菌的毒害,使生物浸出体系细菌密度提高、pH下降、氧化还原电位φh升高并与砷黄铁矿形成原电池效应,从而促进砷黄铁矿的浸出。     

氧化亚铁硫杆菌浸矿体系中黄铁矿的电化学行为(英文)

运用循环伏安、稳态极化扫描和交流阻抗等电化学测试方法,研究黄铁矿在氧化亚铁硫杆菌浸矿体系和无菌酸性体系下的电化学氧化机理。结果表明,在无菌和A.ferrooxidans菌存在的条件下,黄铁矿的氧化反应分为两步:第一步是黄铁矿氧化生成元素S;第二步是元素S被氧化生成SO42-。加入A.ferrooxidans后黄铁矿的氧化机理没有发生改变,但是氧化速度加快。随着黄铁矿与A.ferrooxidans作用时间的延长,极化电流密度增加,黄铁矿表面钝化膜溶解的点蚀电位降低。在细菌存在的条件下,电极的阻抗值下降,表明微生物的存在加速了黄铁矿电极的腐蚀作用,有利于黄铁矿的氧化溶解。     

镍黄铁矿电化学生物氧化过程的分解机理(英文)

应用表面粘附和没有粘附Acidithiobacillus ferrooxidans的镍黄铁矿粉末微电极进行电化学测试,以说明镍黄铁矿氧化分解的机理。循环伏安CV结果显示,在-0.2V的低电位区域,在镍、铁离子析出时镍黄铁矿转变为中间相Fe4.5-yNi4.5-xS8-z;当电位在-0.2V到0.2V区间时,有不稳定的紫硫镍矿Fe3Ni3S4和FeNi2S4形成并在表面伴有元素硫的产生;当电位增加到0.2V以上时,不稳定相将全部分解;在高电位0.7V时,析出的亚铁离子被氧化为高铁离子。嗜酸氧化亚铁硫杆菌Acidithiobacillus ferrooxidans的存在使峰电位增高,反应起始电位负移,并对表面形成的元素硫有氧化去除作用。这一过程可通过-0.75到-0.5V电位区间发生的的还原反应证实。生物浸出和电化学实验结果均表明当pH2时溶液酸度的增加对氧化过程有轻度的阻碍作用。     

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。     

氧分子在黄铁矿和方铅矿表面的吸附

采用密度泛函理论对氧分子在黄铁矿和方铅矿表面的吸附进行研究。计算结果表明:黄铁矿和方铅矿表面经历了较小的弛豫;氧分子在黄铁矿和方铅矿表面都呈解离吸附状态,且在黄铁矿表面的吸附能远低于在方铅矿表面的吸附能;在黄铁矿表面上,氧原子分别与铁原子和硫原子键合,电子由铁原子和硫原子转移到氧原子上,主要由硫的3p态、氧的2p态和铁的3d态参与反应,铁与氧之间形成d→p反馈键,而在方铅矿表面上,氧原子只与硫原子键合,主要由硫的3p态、氧的2p态和铅的6p态参与反应,未形成反馈键;氧吸附后黄铁矿表面产生键合的铁原子和氧原子都产生自旋现象,而方铅矿表面原子及吸附的氧原子仍然是低自旋态的。     

可见光和Cd2+对黄铜矿生物浸出的催化作用(英文)

利用扫描电镜(SEM)、同步辐射X射线衍射(SR-XRD)和X射线光电子能谱(XPS)研究在酸性氧化亚铁硫杆菌存在下,可见光和镉离子(Cd²⁺)对黄铜矿生物浸出的影响。生物浸出28天后的结果表明,光照下铜的溶解提高4.96%;Cd²⁺单独存在对黄铜矿的浸出有轻微的抑制作用;可见光和50mg/LCd²⁺同时存在时,溶解铜的浓度提高14.70%。化学浸出结果表明,可见光能促进体系中铁元素的循环。SEM结果显示,Cd²⁺在可见光下促进酸性氧化亚铁杆菌在黄铜矿表面的附着。综合SR-XRD和XPS结果可知,可见光和Cd²⁺促进黄铜矿的浸出,但不会抑制钝化物的形成。提出可见光和Cd²⁺对黄铜矿生物浸出协同催化作用机制的模型。     

黄铁矿(100)表面性质的密度泛函理论计算及其对浮选的影响

采用密度泛函理论(DFT)平面波赝势方法计算理想黄铁矿(100)表面的结构弛豫、原子的Mulliken布居以及电子结构,并解释黄铁矿体相中电荷分布异常的原因.从浮选角度分析表面结构和性质对黄铁矿浮选行为的影响.结果表明:黄铁矿(100)表面弛豫较小,表面Fe-s相互作用相对于体相增强;表面5配位的铁原子具有较高的活性;表而层铁硫原子的能隙降低;表面层的导电性强于体相的,表面的电化学活性增强.     

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。     

含空位缺陷黄铁矿(100)表面吸附氢氧根和羟基钙的量子化学研究

采用密度泛函理论方法研究硫空位和铁空位缺陷对氢氧根和羟基钙在黄铁矿表面吸附的影响。计算结果表明,铁空位能减弱氢氧根的吸附,硫空位能促进氢氧根的吸附,而铁空位和硫空位缺陷都能增强羟基钙在黄铁矿表面的吸附。氢氧根在硫空位缺陷形成的活性铁原子上的吸附能力比在铁空位缺陷形成的活性硫原子上的吸附能力强。对于羟基钙分子,在硫空位缺陷存在的情况下氧原子与黄铁矿表面铁原子成键,在铁空位缺陷存在的情况下钙原子与周围的硫原子发生作用,从而促进了钙原子在黄铁矿表面空位缺陷处的吸附。     

Mycobacterium Phlei在黄铁矿和方铅矿表面的选择性吸附作用机理

运用吸附量测定、ζ-电位研究、红外光谱和X射线光电子能谱分析,探讨Mycobacterium Phlei在黄铁矿和方铅矿表面的选择性吸附作用机理。结果表明,在其他实验条件固定的情况下,当溶液的初始pH值大于5时,Mycobacterium Phlei在黄铁矿表面的吸附量远远大于方铅矿;静电作用不是致使Mycobacterium Phlei在黄铁矿和方铅矿表面产生选择性吸附的主要作用力;Mycobacterium Phlei细胞表面的C、N和O元素通过矿物表面的Fe,Pb和S元素与矿物表面发生了化学吸附,而且与黄铁矿表面元素的作用程度大于方铅矿。矿物的表面结构及其性质、细胞表面基团与矿物表面金属离子的键合作用大小可能是致使Mycobacterium Phlei产生选择性吸附的主要原因。     

Application of extended DLVO theory in emulsion stability research

1　INTRODUCTIONThestabilitystudyiscrucialforemulsionform ingorbreaking .Emulsionisasysteminwhichoneimmiscibleliquidishighlydispersedinanotherintheformofverysmalldroplets .Theincreaseofthedropletinterfaceareasduringtheemulsionprocessre sultsinveryhighinterfaceenergy ,sothatemulsionisanunstablethermodynamicsystem .However ,rely ingonemulsifier ,thesystemcanbekineticallysta ble .Usually ,emulsifiersaresurfactants .While ,someverysmallsolidparticlescanalsostabilizeemul sions[17] .Therearealo…     

Surface chemistry of activation of lime-depressed pyrite in flotation

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｐｙｒｉｔｅｆｌｏｔａｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ .Ｔｈｅｓｅｌｆ ｉｎｄｕｃｅｄｆｌｏｔａｔｉｏｎｏｆｐｙｒｉｔｅｏｃｃｕｒｓｏｎｌｙｉｎｓｔｒｏｎｇｌｙａｃｉｄｉｃｓｏｌｕｔｉｏｎ[1] .Ｔｈｅｐｏｏｒｓｅｌｆ ｉｎｄｕｃｅｄｆｌｏｔａｔｉｏｎｏｆｐｙｒｉｔｅｉｓｕｓｕａｌｌｙｄｕｅｔｏｉｔｓｓｕｒｆａｃｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｔｏｏｘｙ ｓｕｌｐｈｕｒｓｐｅｃｉｅｓ[1～ 5] .Ｈｏｗｅｖｅｒ ,ｐｙｒ…     

杂质对黄铁矿电子性质及反应活性影响的密度泛函理论研究(英文)

采用密度泛函理论计算含有砷、硒、碲、钴或镍等杂质的黄铁矿的结构和电子性质,并采用前线轨道理论讨论含杂质黄铁矿与氧气和黄药的反应活性。杂质的存在使黄铁矿晶胞体积膨胀。钴和镍主要对费米能级附近的能带产生影响,而砷杂质主要对黄铁矿浅部和深部价带产生影响,硒和碲主要影响深部价带。电荷密度分析结果表明,所有的杂质原子都与其周围的原子形成较强的共价相互作用。前线轨道计算表明,砷、钴和镍杂质对黄铁矿的 HOMO 和 LUMO 的影响比硒和碲杂质大。此外,含砷、钴或镍的黄铁矿比含硒或碲的黄铁矿更容易被氧气氧化,而含钴或镍的黄铁矿与黄药捕收剂的作用更强。计算结果与观察到的黄铁矿实际情况相符。     

Nocardia在黄铁矿和方铅矿表面的选择性吸附

研究了Nocardia在不同影响因素条件下在黄铁矿和方铅矿表面的选择性吸附.结果表明:Nocardia在黄铁矿和方铅矿表面可发生明显的选择性吸附,在黄铁矿表面的最大吸附率为96.99%;而在方铅矿表面的吸附率为20%左右;两种矿物表面的吸附在较短的时间内即可达到平衡;pH值是影响Nocardia在两种矿物表面发生选择性吸附的关键因素,当pH为3～10时,选择性吸附现象明显;而当矿浆浓度超过6 g/L和菌液浓度为0.5～4 g/L时,有利于选择性吸附;温度对吸附效果影响较小.扫描电镜检测结果表明,Nocardia细胞外膜表面的菌丝是重要的吸附位;矿物解理面状态、Nocardia表面基团的桥连作用和静电力是导致选择性吸附的关键.     

Bioleaching of pyrite by A. ferrooxidans and L. ferriphilum

Pyrite oxidation rates were examined under various conditions in the presence of A.ferrooxidans and L.ferriphilum,in which different pulp concentration,inoculation amount,external addition of Fe3+ and initial pH value were performed.It is found that A.ferrooxidans and L.ferriphilum show similar behaviors in the bioleaching process.The increasing pulp concentration decreases the leaching rate of iron,and external addition of high concentration Fe3+ is also adverse to leaching pyrite.The increased inoculation amount and high initial pH value are beneficial to leaching pyrite,and these changed conditions bring more obvious effects on leaching pyrite by L.ferriphilum than by A.ferrooxidans.The results also show that adjusting the pH values in leaching process baffles leaching pyrite due to the formed jarosite.Jarosite formed in leaching process was observed using XRD,SEM and energy spectrum analysis,and a considerable amount of debris with a crystalline morphology is present on the surface of pyrite.The results imply that the indirect action is more important for bioleaching pyrite.     

EPS对Acidithiobacillus.ferrooxidans在黄铜矿与黄铁矿表面吸附的影响

运用超声波结合离心方法提取Acidithiobacillus.ferrooxidans的胞外多聚物（EPS）,用2-酮基-3-脱氧辛酸（KDO）作为表征EPS含量的指标,采用分光光度法对该提取方法进行评估。通过一系列对比性实验研究EPS对Acidithiobacillus ferrooxidans在黄铜矿与黄铁矿表面吸附的影响。将未处理的Acidithiobacillus ferrooxidans与经处理脱去EPS层的Acidithiobacillus ferrooxidans分别与EPS悬液、Fe^2＋和Fe^3＋重新混合,在2h的反应过程中,实时检测混合液中游离的细菌含量。结果表明：细菌表面EPS的存在是其吸附于黄铁矿和黄铜矿表面的一个重要因素。当缺失EPS层时,Acidithiobacillus ferrooxidans吸附于矿物表面的能力有所下降,但当重新加入EPS混合液时这种能力能大部分恢复,这种恢复程度在黄铁矿中较黄铜矿中更加明显。当加入EPS和Fe3＋时其细菌吸附于黄铜矿表面的程度有所升高,而加入Fe2＋时吸附程度明显降低,这个结果表明静电的相互作用也许是细菌最初吸附于矿物表面的一个主要原因,并且这也许是细菌生产EPS的一种驱动力以使细菌吸附于硫化铜矿物后重新获得其吸附能力。     

黄铁矿、白铁矿和磁黄铁矿的电子结构及可浮性

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算黄铁矿、白铁矿和磁黄铁矿的电子结构,讨论这3种硫铁矿的电子结构与其可浮性之间的关系.计算结果表明:黄铁矿为直接带隙半导体,白铁矿为间接带隙半导体,而磁黄铁矿为导体.态密度分析结果表明,黄铁矿和白铁矿为低自旋态,而磁黄铁矿则为自旋-极化态.前线轨道计算表明:这3种硫铁矿被氧化由易到难的顺序为磁黄铁矿,白铁矿,黄铁矿;用黄药捕收的可浮性由强到弱的顺序为白铁矿,黄铁矿,磁黄铁矿.计算结果能够很好地解释这3种硫铁矿与氧气作用的难易程度以及用黄药捕收的可浮性顺序.