含砷铜矿石的生物浸出技术进展

铜矿石品位的降低增大了浮选的难度,浮选中砷的富集更大大增加了铜精矿的处理难度。用传统的火法冶炼技术处理含砷铜矿,不但会影响铜产品的质量,产生的废气还会造成环境污染。生物浸出技术具有低成本、资源利用率高、绿色环保等优点,成为有效处理含砷铜矿的重要技术之一。介绍了铜矿石中砷的赋存状态及其在冶炼过程中对铜产品的质量和硫酸产品产量的影响;论述了生物浸出含砷铜矿的研究现状,包括中温菌、高温菌、多种中高温菌的混合使用、加入催化离子或与化学浸出相结合等手段来提高铜的浸出率等;重点总结了浸矿细菌驯化、紫外诱变、化学诱变和基因工程等选育方法;指出选育出既能保持良好的浸出效率又对重金属离子有高的耐受性的优良菌种是今后研究的主要方向。     

铜烟灰矿物学基因特性研究及选择性浸出工艺

通过MLA工艺矿物学自动检测技术、X射线荧光光谱、X射线衍射等现代测试技术,对铜烟灰进行了系统的工艺矿物学研究,结果表明,铜烟灰主要成分为铜铅锌铁砷硫酸盐,其中砷主要以硫酸盐和氧化物形式存在,具有良好的浸出特性。研究了液固比、酸度、反应温度、反应时间对砷浸出的影响,结果表明,液固比、酸度是影响砷浸出的重要因素; 在液固比10∶1、酸度100 g/L、反应时间30 min、反应温度60 ℃条件下,砷浸出率达到95%以上。铜烟灰中砷的选择性脱除实现了铜冶炼过程中砷的开路,为主体有价金属(铜、铅、铋等)的协同冶炼创造了良好条件。     

从某烟灰中选择性浸出锌的试验研究

以冶炼烟灰为原料选择性浸出锌, 考察了液固比、pH值、浸出温度和浸出时间对锌和砷浸出率的影响。试验结果表明: 在液固比2∶1、浸出pH值4.0、浸出时间90 min、浸出温度25 ℃条件下, 锌浸出率可达93.92%, 砷浸出率仅4.12%。     

砷钙渣稳定化技术研究

砷钙渣是矿山和冶炼酸性含砷废水处理的沉淀产物,研究对比了焙烧结晶法、铁盐固化法和固化处理法三种砷钙渣稳定化处理方法,考察了各种工艺条件对砷钙渣中As浸出毒性的影响。结果表明,固化处理法处理效果优于其它两种方法,最佳固砷率为99.5%,As浸出毒性结果 <0.3 mg/L,符合国标《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)要求。     

湿法炼锌铜砷渣加压浸铜及同步固砷

针对湿法炼锌冶炼过程中产出的铜砷渣的综合回收利用,在研究铜砷渣矿物学组成及热分解特性的基础上,开展了加压浸出铜及同步固砷工艺与铜、砷元素的行为研究,结果表明,在反应温度为135 ℃、反应时间为4 h、液固比为25、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%,浸出率仅为4.02%;浸出液中Cu的浓度达到20.47 g/L,As浓度小于0.63 g/L;铜砷分离效果好。在反应过程中,Cu₃As先发生氧化溶解,铜的浸出需要一定的时间,铜的浸出与砷的沉淀同时进行。浸出液pH值与浸出液中As浓度变化趋势基本一致,在反应前期砷与铁生成臭葱石产生的酸可以补充铜的浸出消耗的酸。     

高砷铜矿湿法脱砷及砷固化工艺研究进展

高砷铜矿是一类重要的铜资源,砷含量高,通过物理分选方法无法实现高效脱砷。目前,湿法脱砷是一种高砷铜矿脱砷的重要手段。本文主要阐述了高砷铜矿砷脱除的湿法工艺,包括酸浸脱砷、碱浸脱砷、细菌脱砷,并对三种湿法脱砷工艺的原理和优缺点进行了总结。此外,对高砷铜矿浸出后的含砷浸出液,分析了化学沉淀法、电化学处理、吸附法、生物法等固砷方法,指出了对应固砷方法的原理、适用范围及其优缺点。最后,总结分析了湿法脱砷及固砷方法的问题,并对脱砷方法进行了展望。     

含砷硫化铜精矿的细菌浸出研究

细菌浸出金属因其投资小、成本低、污染轻，适合处理低品位和难处理矿石，已在次生硫化铜矿石提铜中作为首选工艺。介绍了我国某含砷低品位硫化铜矿浮选精矿的细菌浸出试验研究结果，通过选育优良浸矿菌种，可以高效地直接提取某铜精矿中的铜，铜浸出率达到85．52％。     

高砷原生硫化铜矿细菌浸出试验研究

采用中温嗜酸氧化亚铁硫杆菌、喜温嗜酸硫杆菌和高温Ferroplasma属古菌对高砷原生硫化铜矿进行了细菌浸出试验研究。研究结果表明, 喜温嗜酸硫杆菌对高砷原生硫化铜矿的浸出效果比中温嗜酸氧化亚铁硫杆菌好。中温菌对砷的耐受性比高温菌高。在高温菌浸出过程中, 铜优先于砷溶解, 砷主要留在浸渣中; 细菌接种量对高砷原生硫化铜矿的浸出有一定的影响, 接种量为10%时浸出效果最好。提高温度有利于初始阶段铜的浸出, 随着浸出的进行, 温度的影响逐渐降低, 细菌作用占主导作用。驯化高砷耐受能力的高温菌将成为进一步的研究目标。     

中高温浸矿菌结合对高砷铜精矿的浸出研究

利用自主选育的耐高砷中高温浸矿菌浸出以砷黝铜矿为主的高砷铜精矿(As 4%～5%, Cu＞20%)。采用前期中温浸矿菌, 后期高温浸矿菌的两段法生物浸出10 d, 总铜浸出率可达90.01%。对浸渣的铜物相分析可知: 高温菌对黄铜矿的浸出率可达78.45%, 是中温浸矿菌14.2%的5.5倍以上; 对砷黝铜矿的浸出率为33.42%, 约为中温浸矿菌17.48%的2倍。对原生硫化铜矿的浸出率总计为50.24%, 约为中温浸矿菌16.26%的3倍。高温菌对砷黝铜矿的氧化作用较黄铜矿差; 中温浸矿菌对As³⁺ 和As⁵⁺的耐受力比高温菌强。在两段法浸出前期添加2.0 g/L的 Fe³⁺ 或2.5%的黄铁矿精矿细菌培养液均能提高中温浸矿菌的浸出速率。     

响应曲面优化某铜精矿碱浸除砷试验研究

以云南某铜精矿为研究对象,利用XRD、化学多元素分析发现砷主要以硫砷铜矿的形式存在,采用NaHS碱性除砷法除砷。通过Design-expert 11. 0软件中的Miscellaneous模块进行设计并优化试验,以pH值、反应温度、NaHS用量为因子,砷浸出率为响应值,通过响应设计进行试验,得到砷浸出率的最佳条件为:pH值为11. 9,反应温度为90℃,NaHS用量为158. 6 g/L,砷浸出率模拟值为95. 10%,实际砷浸出率可达96. 21%。此外,浸出液中砷冷却后会变成有毒的硫代砷酸钠,通过在800℃下焙烧氧化钙和硫代砷酸钠晶体混合物料,固砷率能达到98. 23%,在达到固砷目的的同时也起到了环保作用。