次生硫化铜矿微生物浸出实验

微生物浸矿是提取低品位,难选次生硫化铜矿中有价元素的最有效方法之一.本研究利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxidans)浸取福建某难选次生硫化铜矿,依次开展浸矿菌富集培养实验、驯化转代实验和不同粒径配比下柱浸试验,获得了不同阶段的细菌浓度、pH值、铜浸出率等演变规律;并结合电子计算机断层扫描技术实现了柱内矿堆塌落、截面孔隙演化和浸矿机理研究.研究表明:细菌浓度和pH值均呈现缓慢增加后趋降低的趋势,浸柱中细菌增殖较慢,浸矿480 h后,细菌浓度仅为每毫升5×10⁷个.浸矿过程中,细颗粒趋于向柱底迁移,矿堆出现塌落;柱顶孔隙率变大,增幅为6.65%,柱底孔隙率变小,降幅为8.29%;塌落程度与细粒含量成正比,最小塌落为1.7 mm,最大塌落为6.15 mm.入堆矿石粒径极大影响着柱浸体系的浸出效果.实验中柱浸B组(粒径r < 1 mm占28.41%)浸矿效果最佳,浸矿480 h后铜浸出率达47.23%.     

含碳酸盐脉石氧化铜矿的酸浸动力学

针对碳酸盐脉石对氧化铜矿酸浸动力学的影响进行探讨,研究了温度、酸度、矿石粒径、液固质量比、振荡速度等因素对含碳酸盐脉石氧化铜矿浸出的影响.结果表明,高温、高酸度、高液固质量比、小粒径和高振荡速度利于矿石的浸出,但碳酸盐脉石使得酸耗增加.考虑浸出成本确定合理的浸出条件为温度303 K、酸度35 g·L^-1、矿石粒径0.074~0.125 mm、液固质量比3∶1以及振荡速度180 r·min^-1,浸出180 min后铜浸出率达53.6%.对浸出前后矿石表面形貌进行分析.结果显示碳酸盐脉石与酸反应后在矿石表面形成CaSO₄·2H₂O沉淀,覆盖在颗粒表面,限制了矿石颗粒孔裂隙的发育.基于收缩未反应核模型对浸出动力学进行分析,发现碳酸盐脉石反应生成的沉淀阻碍了浸出反应,固体产物层扩散为浸出反应的控制步骤,反应的表观活化能为8.65 kJ·mol^-1.     

高含泥铜矿堆浸矿岩散体结构特征分析

为了探寻影响羊拉铜矿浸堆渗透性的重要因素,本文对浸出过程中矿岩散体的结构特征进行了一系列研究。针对矿岩散体的多尺度效应,运用数学公式、统计方法及实验手段分别对浸堆宏观孔隙结构、矿岩颗粒微细结构进行了定性和定量表征。采用扫描电子显微镜进行氧化铜矿表面形貌演化实验研究,并揭示了浸出前后矿岩颗粒微孔裂隙结构变化规律。     

低品位次生硫化铜矿生物堆浸工艺优化研究

针对低品位次生硫化铜矿生物堆浸生产中浸出周期长的问题,进行了不同矿石粒度、不同堆高对铜、铁浸出影响的实验室试验和现场柱浸工业试验,优化了生物堆浸工艺,缩短浸出周期,提高了铜浸出率。结果表明,矿石粒度的降低可显著提高铜的浸出率,且不提高铁的溶出。相同粒度条件下,堆高提高有利于堆内温度保持,铜浸出率随之升高。-40mm工业柱浸出194d,铜的浸出率为62.67%,比-80mm高出10个百分点。     

表面活性剂强化铜矿石浸出

为了解决铜矿石浸出速度慢、浸出率低的问题,在浸出液中加入表面活性剂进行摇瓶试验.通过测量浸出前后溶液表面张力以及铜浸出率,考察了三种不同类型的表面活性剂对铜矿石浸出的影响.研究发现溶液表面张力对矿石浸出影响较大,阴离子表面活性剂的强化浸出作用最为明显,铜浸出率达62.5%.在柱浸试验中,添加阴离子表面活性剂使铜浸出率提高了近10%.利用物理化学和渗流力学对表面活性剂强化浸出机理的分析表明,溶液表面张力和表面活性剂在矿石表面的吸附对矿石表面润湿作用影响较大,表面活性剂在浸出液的持久性也是影响浸出的因素之一.

     

矿石粒度和矿浆浓度对原生硫化铜矿细菌浸出的影响

通过摇瓶试验研究矿石粒度和矿浆浓度对原生硫化铜矿石中细菌浸出的影响,并初步探讨了浸矿过程中细菌的氧化活性及其对浸矿的影响。研究结果表明:在原生硫化铜矿石细菌浸出过程中,有利于铜浸出的矿石粒度和矿浆浓度分别是5 mm和20%~25%;溶液中三价铁含量过高或产生的铁沉淀都会直接影响细菌的氧化活性和浸矿效果。     

产氨细菌浸出碱性氧化铜矿

采用产氨菌种Providencia JAT-1,对云南某矿高碱性氧化铜矿进行氨浸体系下的摇瓶浸出试验.结果显示温度、矿浆液固质量比、助浸剂种类、助浸剂浓度以及细菌初始接种浓度对铜浸出率具有显著影响.在温度为30℃、矿浆液固质量比7:1、助浸剂硫酸铵浓度0.024 mol·L^-1以及细菌初始接种浓度20%的条件下,产氨细菌浸出碱性氧化铜矿144 h后铜浸出率可达42.35%.通过对浸渣铜物相分析发现矿石中次生硫化铜浸出率最高.

     

矿石粒度对活性炭催化低品位原生硫化铜矿石细菌氧化的影响

通过摇瓶试验,研究了矿石粒度对活性炭催化原生硫化铜矿石细菌氧化浸出的影响。结果表明：在活性炭催化低品位原生硫化铜矿石细菌浸出过程中,矿石粒度对铜的浸出率有较大影响。矿石粒度小于0．1mm最有利于铜的浸出,浸出240h,铜浸出率达83％;矿石粒度过细,溶液中三价铁含量升高,产生的铁沉淀物会直接影响铜的浸出。     

苏联铜冶炼新方法二则

1.从矿石中提铜的新堆浸法苏联哈萨克科学院矿业研究所研制成从矿石中提取铜的新堆浸法。该法包括:矿石破碎;筛选出+6.4mm 级别和-6.4mm 级别的碎矿;用硫酸处理;铺设矿堆;浸出。为了延长矿堆中热能的保持期限,达到提高浸出效率,铺放矿石时,要依粗细铺成     

低品位次生硫化铜矿酸性矿坑水喷淋堆浸工业试验

以酸性矿坑水为浸出剂,对紫金山低品位次生硫化铜矿进行堆浸工业试验。重点考察了矿石性质、喷淋制度、堆浸过程中浸矿细菌的种群结构等对矿石铜和铁浸出率的影响。结果表明,矿石堆浸210天,平均铜浸出率65.9%、铁浸出率5.4%。含酸性坑水喷淋次生硫化铜矿生物堆浸的湿法提铜工艺在工业上是可行的。     

含砷低品位硫化铜矿生物堆浸工业试验

福建紫金山含砷低品位硫化铜矿年产300tCu和1000tCu生物堆浸工业试验结果表明:铜浸出率随着矿石粒度的减小而提高,矿石粒度为-30mm,浸出周期为270d,铜的浸出率达到80.58%;铜萃取率和电积电流效率随着浸出液pH值的降低和电积液中铁的质量浓度的增加而降低,当浸出液pH值下降到1.19时,铜萃取率下降到了50%;通过增加堆高、定期中和萃余液、增加负载有机相洗涤和活性炭+沙滤+气浮塔脱除电积原液中有机物等工艺改进后,降低了萃取剂、煤油和电能的消耗量,提高了铜的浸出速率,浸出周期为200d,铜浸出率为81.31%,铜萃取-电积的耗电量为2679.98kW·h·t^-1,高纯阴极铜生产成本1.05万元·t^-1.     

The effect of preferential flow on extraction and surface morphology of copper sulphides during heap leaching

Despite the commercial achievement of heap leaching of some copper, gold, zinc, and nickel minerals, there is limited comprehension of the flow pattern within the heap. Several field investigations have suggested that bypassing of ore by leaching solution is a common phenomenon, and the leaching process was significantly influenced by it. The extraction and surface morphology of low-grade copper sulphides under the condition of preferential flow was investigated in this paper. The experiment result, conducted within a novel bioleaching apparatus, shown that majority of acid was consumed by alkaline gangue and matrix, so the concentration of Cu²⁺ and total Fe increased slightly at the initial leaching stage. The ore extraction decreased with the increasing of its location depth, for instance, the ore extractions of the top and bottom region were 29% and 2% respectively. Preferential flow happened within the fine region due to the low irrigation employed by this experiment, and the extraction of fine ores was larger than that of coarse ores. The SEM images showed that the surface of top ores within the column was degraded seriously, but the middle and bottom ores were attacked slightly. Plenty of cracks were observed on the bottom ore surface due to the precipitation layer of sulfur and jarosite.     

微裂纹对硫化铜矿生物浸出的影响研究

利用紫金山低品位硫化铜矿,研究了微裂纹对铜生物浸出效果的影响。分别利用颚式破碎机、对辊破碎机和高压辊磨机对硫化铜矿进行破碎,采用体式显微镜、扫描电镜、核磁共振岩心成像系统和比表面积分析仪对矿石微裂纹及孔隙度进行观察统计与表征。结果表明,高压辊磨较颚式破碎和对辊破碎可以产生更多的微裂纹,同时高压辊磨破碎铜矿样品的孔隙度均高于颚式破碎和对辊破碎。-1.7mm粒级铜矿样品摇瓶浸出试验表明,由于高压辊磨破碎样品的比表面积和孔隙度更大,铜矿物与浸出液接触更加充分,浸出效果比颚式破碎和对辊破碎好。另外,-6.7+3.35mm粒级铜矿样品生物柱浸试验结果表明,含有更多微裂纹的高压辊磨破碎样品铜浸出率比颚式破碎提高9.10~15.43个百分点,比对辊破碎提高3.12~9.45个百分点。     

外源Fe2+浓度及矿物粒径对生物浸铀的影响

为改善以往生物浸铀效率不高的缺陷,通过添加外源Fe2+及改变矿物粒径来提高生物对铀的浸出率。研究结果表明：外源Fe2+浓度分别为0、0.5、1.0和2.0 g/L时,铀浸出率分别为87.34%、88.27%、91.23%、89.13%,当浸出体系中Fe2+浓度为1.0 g/L时,铀矿石会产生部分溶解且表面粗糙孔隙明显,有利于铀的浸出,溶浸液中存在适量的Fe2+对生物浸铀的能力具有提升效果。另外,外源Fe2+对铀矿生物浸出符合固体产物层缩核模型,浸出过程主要受扩散控制。当粒径＜- mm和-5 mm时铀浸出率分别为91.23%和83.70%,矿物粒径适当减小可增大颗粒比表面积,同样利于铀的浸出。     

硫化铜矿细菌浸出试验研究

针对大红山硫化铜矿细菌浸矿的工艺参数及影响因素进行了试验研究,在pH1.5～2.5、温度20～35℃、铁离子浓度在10～20g/L的条件下,-20mm粒级矿石经24周柱浸,铜浸出率达30.62％。     

低品位金铜混合矿综合利用工业试验

针对紫金山低品位金铜混合矿,采用生物堆浸—介质转换—氰化提金工艺进行千吨级工业试验,考察了生物堆浸过程中铜和铁的浸出行为、酸碱介质转换和氰化提金技术指标,并进行经济效益分析。结果表明,在矿石粒度50mm、堆高5m条件下生物浸出周期80d,氰化浸出30d,渣计铜、金浸出率分别为55.2%、50%;吨矿生产成本72.24元,产值75.11元。     

YW-200浸出铜矿中伴生银试验研究

在微生物浸出体系中加入YW-200形成的新的浸矿体系，对铜矿石中伴生银的浸出进行试验，在实验室柱浸条件下，5个月银浸出率80．46％（-5mm粒度）和67．87％（-20mm粒度），说明YW-200浸矿体系能较好地浸出铜矿中的伴生银，且对铜的浸出没有不良影响，同时阐述了浸矿过程中的几个影响因素。