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。     

高、低温条件下黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿的生物浸出机理

Y .Rodr姫ｇｕｅｚ等在《Ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ》第 71卷上连续发表 3篇文章 ,分别介绍了黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿在高、低温条件下的生物浸出机理。研究结果表明 ,黄铁矿的生物浸出明显受溶解铁的氧化状态的影响。Fe2 和Fe3 的比率控制着过程中的氧化反应的相对速率。另外 ,黄铁矿的溶解也受Fe2 、Fe3 在矿物表面的竞争吸附控制。矿物表面Fe2 的积累形成了扩散阻挡层 ,抑制了Fe3 的腐蚀作用 ,使得本体溶液中Fe3 浓度增高 ,在浓度为 16 g/L时 ,抑制了微生物的氧化能力。细胞附着到矿物表面的速率与矿物溶解速率…     

3种硫化矿生物浸出细菌种群演替差异性研究

对黄铜矿、黄铁矿、镍黄铁矿生物浸出过程,浸矿用细菌种群演替差异性进行了研究。初始条件相同,原始菌种中Leptospirillum ferriphilum,Acidithiobacillus caldus占比接近1∶1。研究发现:黄铁矿生物浸出过程中Leptospirillum ferriphilum为优势菌;黄铜矿生物浸出过程中Leptospirillum ferriphilum由优势菌转为劣势菌;镍黄铁矿生物浸出过程中Leptospirillum ferriphilum为劣势菌,但随浸出时间的延长,其在群落组成中的占比有所增加。差异性产生原因分析表明:3种矿物生物浸出过程,浸出液p H并未对细菌种群演替差异产生影响。能源物质硫的供应除对黄铁矿生物浸出过程浸矿用细菌种群演替规律有一定影响外,并未对黄铜矿、镍黄铁矿浸矿用细菌种群演替差异产生影响;3种矿物浸矿用细菌种群演替差异产生的根本原因在于3种矿物生物浸出机制不同,导致了能源物质Fe2+供应差异。     

石煤酸浸提钒过程中V、Fe、Al的浸出行为研究

在热力学计算分析的基础上,对某云母型石煤脱碳样在酸浸提钒过程中V、Fe、Al的浸出行为进行研究。结果表明,在氟化钙—硫酸浸出体系中,含钒矿物白云母溶解的同时,赤铁矿和钾长石等矿物亦会发生溶解反应,硫酸浓度、浸出温度、浸出时间、液固比等参数对V、Fe、Al的浸出率影响有相同趋势,铝浸出率高于钒和铁;酸浸过程中主要矿物溶解的难易顺序为赤铁矿、白云母、钾长石,且赤铁矿达到溶解平衡所需时间较长,而白云母和钾长石可在较短时间内达到溶解平衡;要减少酸浸提钒过程中铁的溶出,可在保证钒浸出率的前提下适当缩短浸出时间。     

铜镍多金属硫化矿生物浸出研究现状及进展

铜镍多金属硫化矿是目前产镍的主要矿物,这些含镍硫化矿物很容易被细菌侵蚀,对于生物浸出铜镍硫化矿,许多学者已经开展了广泛的研究,并实现了规模化的工业实践。介绍了铜镍多金属硫化矿的主要矿床类型、分布规律和矿物组成特征,并从矿物晶体结构、热力学、电化学等多个方面分析了铜镍硫化矿中主要矿物物化性质的差异,总结了铜镍硫化矿生物浸出研究的现状。当前,生物浸出铜镍多金属硫化矿还有很多机制和工艺上的问题有待进一步解决:高性能浸铜、浸镍菌种的选育驯化;浸出铜镍硫化矿过程的微观机制分析以及常规生物浸出工艺存在的各种问题。未来铜镍矿生物浸出的发展趋势主要有3方面:高效菌种选育、微观机制研究、新工艺开发。对于常规生物浸出铜镍硫化矿工艺,所得浸出液成分复杂,杂质含量较高,给萃取分离工作带来了困难,本文提出了复杂铜镍硫化矿生物选择性浸出的新思路,有助于解决复杂生物浸出液中有价金属的高效分离。目前,该工艺还处在实验阶段,要实现其工业化应用还需要更广泛的基础理论研究和工艺实践。     

科技文摘

生物浸出过程的化学与电化学基础G .S .Hansford等研究了生物浸出过程的化学与电化学基础。研究结果表明 ,硫化矿物的生物浸出涉及矿物与浸出液及微生物外细胞多聚糖层的电化学与化学反应。微生物通过氧化硫和铁离子获取能量 ,这一过程可用电化学和化学渗透理论解释。最近 ,硫化矿物生物浸出的机理研究取得了明显进展。基于此机理的动力学模型可用于预测连续生物反应器的行为。氧和二氧化碳消耗速率的确定及氧化还原电位的确定可进一步解释硫化矿物的生物浸出机理 ,并使分别确定次级过程的动力学成为可能。已经表明 ,生物浸出至少涉及 3个…     

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%。     

用嗜温菌浸出复杂的镍铁精矿

本研究主要是用嗜酸的铁氧化细菌浸出复杂的镍铁精矿（镍黄铁矿、磁黄铁矿和少量的黄铜矿），目的是更好地了解细菌浸出镍硫化物的作用机理。评价了添加的Fe（Ⅱ）和矿物组成对提取镍的影响。在该组试验中，获得了较高的镍提取率（大约70％）。然而，添加的铁对金属的浸出没有任何影响，只是加快了在生物浸出的第一步中磁黄铁矿的溶解。     

镁离子对低品位硫化镍矿氧化浸出电化学行为的影响

低品位硫化镍矿中含镁硅酸矿物易被酸溶解出Mg^2+而影响其有价金属提取。采用不同氧化浸出体系研究了Mg^2+对硫化镍矿中Ni、Cu、Mg、Fe浸出的影响,利用循环伏安、动电位极化、交流阻抗等方法研究了Mg^2+影响硫化镍矿中硫化矿物氧化溶解电化学行为。结果表明,试验范围内,低品位硫化镍矿中硫化矿物氧化浸出受氧化产物扩散影响控制,含镁矿物被酸溶解释放出Mg^2+进入溶液,游离的Mg^2+受硫化矿物表面负电性离子吸引而吸附在矿石表面,降低矿物表面氧化溶解双电层电荷转移内阻,加速电荷转移过程;另一方面,由于Mg^2+吸附影响,使得硫化镍矿表面氧化产物膜致密生长而显著负影响硫化矿物浸出,致使硫化矿物自腐蚀速率随Mg^2+浓度增加而降低。Mg^2+对含S物种电对间转化不利,与Fe^3+协同影响硫化矿物氧化浸出效率,低Mg^2+浓度促进Fe^3+/Fe^2+循环,而高Mg^2+浓度引起硫化矿物腐蚀产物层致密生长而降低矿物被溶解的速率。硫化镍矿在不同体系氧化浸出时,初始含Mg^2+条件下,Ni、Cu、Fe浸出效率低于无Mg^2+体系。     

离子型稀土矿浸出前后工艺矿物学研究

为了研究离子型稀土矿浸出前后的工艺矿物学,以柱浸实验为基础,通过X射线衍射仪(XRD),矿物解离分析仪(MLA),傅利叶交换-红外分析仪(FT-IR), X射线荧光分析仪(XPS),扫描电镜(SEM)等多种测量手段对稀土原矿与浸出尾矿的表面组成和结构进行对比分析。研究结果表明:离子型稀土矿主要由高岭石、钾长石、石英、金云母、褐铁矿等矿物组成,稀土含量仅含0.12%左右;浸出过后Al, RE, Fe, O元素相对含量下降, K, Si元素含量相对上升; Al减少的主要原因是高岭石、褐铁矿、金云母等矿物与浸出剂发生溶解反应造成的,浸出后矿体结构遭到破坏; Fe减少的主要原因是部分氧化铁胶体被溶解以及浸出过后离子型稀土矿中的水合铁离子进入到了溶液中。钾长石、石英等矿物在浸出过程中基本不参与反应;元素N在稀土原矿中主要以有机物的形式存在,浸出后稀土矿中发生了离子交换反应,大量N元素以-NH_2键存在于尾矿中,有机态N大量减少,有机态N的减少会破坏矿体的胶结体结构,使矿体中团聚体的稳定性降低,进而使矿体的整体稳定性下降。Al, Fe等元素随着矿体的部分溶解而进入到溶液中,使浸出液含有杂质。本实验进一步完善了稀土浸出理论,并为稀土浸出以及矿山防护提供了理论依据。     

不同成矿条件下黄铜矿微生物浸出研究概况

研究了中国不同地质成因铜矿床的黄铜矿微生物浸出。中国铜矿床的类型主要有铜镍硫化物矿床、斑岩型铜矿床、矽卡岩型铜矿床、火山岩型铜矿床和沉积岩型铜矿床。在大量查阅文献资料和自己试验研究的基础上,对不同成矿条件下的黄铜矿微生物浸出研究进行了综述,并且针对不同类型铜矿中黄铜矿的微生物浸出研究现状,将其浸出行为与地质成矿成因相联系。黄铜矿的微生物浸出本质是一个电化学腐蚀过程,因此浸出体系的电位以及矿样中黄铜矿的嵌布特征对浸出至关重要。研究表明:对于铜镍硫化物而言,在浸出过程中发生原电池反应,镍黄铁矿优先浸出,而黄铜矿被阴极保护,但是提高温度对黄铜矿浸出速率有显著影响。斑岩型铜矿的黄铜矿最难以浸出,矽卡岩型由于与斑岩型地质成因相似,因此与其具有相似的浸出行为。海相火山岩型铜矿的黄铜矿最易浸出。此外,还探讨了不同成矿条件下黄铜矿浸出差异与晶体结构和铜、铁的分部价态存在着一定的关系,确定不同成矿条件与黄铜矿中铜、铁的价态之间的联系将有助于浸出机制的进一步研究。     

低品位次生硫化铜矿的细菌浸出研究

在硫酸体系中 ,对含有辉铜矿、蓝辉铜矿和铜蓝的低品位次生硫化铜矿的Fe3+ 浸出和细菌浸出进行了研究 ,通过对浸出过程的动力学进行分析 ,揭示了次生硫化铜矿的浸出过程和细菌浸出的作用机理 ,得出了细菌浸铜主要以间接机理进行的结论 ,提出了加快铜浸出速率的 2条途径。     

表面活性剂吐温20对胶硫钼矿生物浸出的促进机理

为提高胶硫钼矿中钼的生物浸出效率,研究了非离子表面活性剂吐温20对氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)的代谢活性以及胶硫钼矿生物浸出的影响,并采用X射线衍射、扫描电镜对浸出产物进行表征.研究结果表明,吐温20对A.ferrooxidans氧化Fe2+有明显的抑制作用,但对S0的氧化则表现出一定的促进作用.吐温20对胶硫钼矿生物浸出的作用表现为:低质量浓度促进,高质量浓度抑制,当其质量浓度为30 mg·L-1时,浸出40 d,Mo的浸出率由未添加时的42.21%提高至54.10%.吐温20的加入强化了浸出过程中间产物S0的生物氧化作用,提高了体系中细菌浓度,同时削弱了矿物表面生成的黄钾铁矾和单质硫的钝化作用,从而促进了胶硫钼矿的氧化与溶解.      

冶金菌液培养过程中Fe^3＋／∑Fe值、pH值和Eh值的变化规律

在微生物冶金技术中,微生物的活性、冶金菌液的pH值、氧化还原电位（肪值）、总铁量和Fe^3＋／∑Fe值等是影响浸矿效果的重要因素,因此研究这些因素的变化规律及之间的相互关系,以使浸矿的效果达到最佳,具有重要的意义。通过试验,探讨了冶金菌液的pH值、Eh值在培养过程中的变化规律以及∑Fe值、Fe^3＋／∑Fe值与pH值、Eh值之间的关系。     

Bacterial Leaching of Metals from Tannery Sludge by Indigenous Sulphur-Oxidizing Bacteria—Effect of Sludge Solids Concentration

An investigation on the effect of sludge solids concentration on bioleaching of Cr(III) and other metals from tannery sludge by indigenous sulphur-oxidizing bacteria was carried out. The sludge solids concentrations ranged from 13 to 60 g/L. The concentration of elemental sulphur was fixed at 30 g/L. The results showed that the lowest pH reached after 25 days of bioleaching at all studied sludge solids concentration was about 1.3. The optimum sludge solids concentration for maximum metal leaching from tannery sludge was 40 g/L and about 87% of Cr(III), 73% of Al, 72% of Fe, 62% of Mg, and 73% of Zn could be leached in this case. During bioleaching, the concentrations of total and volatile suspended solids of the tannery sludge significantly decreased. The sulphur-oxidizing bacteria could tolerate a Cr(III) concentration as high as 5,930 mg/L at pH 1.3. The leaching efficiencies of Cr(III), Al, and Fe for both chemical leaching and bioleaching of tannery sludge were similar at pH 1.3. The leaching efficiency of Ca, Mg, and Zn in both leaching processes were identical for pH values in the range of 1.3 to 3.0.     

微生物浸出低品位铜矿的研究

进行了微生物浸出低品位铜矿的研究。用从矿山分离的对Fe2+和元素硫氧化活性高的细菌浸出低品位黄铜矿,摇瓶浸出21d,矿石中铜的浸出率为26.8%;柱式渗滤浸出32d,矿石中铜的浸出率为14.5%。     

黄铜矿浸出工艺发展现状

介绍国内外黄铜矿湿法浸出工艺过程研究现状,重点比较了氧化浸出、配位浸出和生物浸出黄铜矿的优缺点,指出今后黄铜矿湿法浸出工艺将更关注于其对环境的影响。     

某砂岩型铀矿床矿石微生物浸出试验

对某砂岩型铀矿床的矿石进行了不同酸度和Fe~(3+)浓度的微生物浸出试验,以及与酸法浸出(H_2SO_4浓度5 g/L)的对比试验。结果表明,微生物浸铀在4 g/L酸度、2 g/L Fe~(3+)条件下铀浸出率最高(96.43%),比酸法浸出率高27%;微生物溶浸时Fe~(3+)浓度超过2 g/L对浸铀没有明显的提升作用。     

废覆铜板分选残渣生物脱毒工艺优化及机理

废覆铜板分选残渣量大,残留铜质量分数约为1%,潜在利用价值高.为了获得废覆铜板分选残渣生物浸出脱毒工艺最优条件及探明其生物浸出相关机理,首先采用Box-Behnken响应曲面法设计三因素(参数因子包括初始pH值、固形物含量和Fe²⁺浓度;响应值为铜浸出率)三水平共计17个实验的优化实验方案.响应面多项回归拟合分析指出:铜浸出率回归模型与实际试验拟合性较好,实验误差较小,对废覆铜板分选残渣中铜生物浸出过程优化具有一定参考性.在最优化条件下(初始pH值为1.65、废覆铜板分选残渣投加量300 g·L^-1和Fe²⁺质量浓度为6.13 g·L^-1)经过4 h生物浸出获得(92.2±0.27)%的铜浸出率.其次,废覆铜板残渣生物浸出脱毒放大改进实验中(100 L搅拌槽):增加曝气和搅拌,同时外加酸调控体系pH值<2.5,延长浸出至6 h,铜最大浸出率>98%,浸出渣中铜残留质量分数≤0.02%.未反应缩核动力学模型显示残渣中铜生物浸出过程受界面传质和固体膜层内扩散混合控制.综上所述,废覆铜板分选残...