废弃线路板分选尾渣微生物浸出过程中的参数优化

采用微生物浸出技术,选用4种中度嗜热浸矿菌:嗜铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferriphilum),嗜酸喜温硫杆菌(Acidithiobacillus caldus),嗜热硫氧化硫化杆菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans)和嗜热嗜酸铁质菌(Ferroplasma thermophilum),作为混合菌回收废弃线路板分选尾渣中的金属铜。通过摇瓶浸出实验,研究混合菌在不同浓度分选尾渣中的浸出过程,并探究初始p H、初始Fe~(2+)质量浓度、培养温度及粉末粒径对铜浸出的影响;并将优化条件应用至3L搅拌槽中,实现浸出体系的扩大。结果表明:摇瓶驯化过程中,混合菌种在分选尾渣中的生长情况较好,且能实现金属铜的有效浸出;在优化参数为初始p H 1.5、ρ(Fe~(2+))1 g/L、45℃条件下的放大实验中,浸出至第7 d时,铜浸出率最高达到93.09%。     

铁闪锌矿的Sulfobacillus thermosulfidooxidans菌浸出及电化学性能（英文）

采用纯种Sulfobacillus thermosulfidooxidans菌进行铁闪锌矿的生物浸出及电化学实验,研究颗粒大小、p H值控制和外加Fe3+离子对锌浸出的影响。结果表明:在生物浸出过程中铁闪锌矿生物浸出的最佳粒度范围为0.043~0.074 mm;定期调整p H值至初始值对获得较高的浸出率有重要影响;外加Fe3+离子能加速铁闪锌矿的生物浸出,但当外加Fe3+离子浓度超过2.5 g/L时,促进作用变弱,甚至阻碍铁闪锌矿的溶解。SEM和XRD分析浸渣发现,在矿物表面形成一层由单质硫和黄钾铁矾组成的产物层,并导致后期的浸出速度低。电化学测试实验结果表明,外加Fe3+离子可以增加腐蚀电流密度,有利于锌的提取。交流阻抗谱表明,添加Fe3+离子后没有改变反应过程的控制步骤。     

铜冶炼烟尘的控电位氧化浸出（英文）

采用氧化浸出和电位控制技术从铜冶炼烟尘中浸出金属,研究H2O2用量、H2O2加入速度、初始盐酸浓度、浸出温度、初始液固比和浸出时间对金属浸出率的影响。最终得到最优浸出条件为:H2O2用量0.8mL/g(氧化还原电位为429 mV)、H2O2加入速度1.0 mL/min、初始硫酸浓度1.0 mol/L、初始盐酸浓度1.0 mol/L、浸出温度80°C、初始液固比5:1 mL/g以及浸出时间1.5 h。在此最优条件下,铜冶炼烟尘中的铜和砷能被有效地浸出,剩下的浸出渣可作为一种合适的铅冶炼资源。此时,铜、砷和铁的平均浸出率分别为95.27%、96.82%和46.65%。     

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。     

添加软锰矿强化复杂难选冶含砷金矿的生物氧化过程（英文）

通过控制生物浸出试验中软锰矿用量、过程p H和细菌接菌量等条件,对添加软锰矿强化复杂难选冶含砷金矿的生物氧化过程进行研究。结果表明,添加软锰矿可以缩短含砷金矿的生物氧化时间,砷的浸出率达到94.4%。反应过程中实现了含砷金矿中砷黄铁矿氧化的同时,软锰矿中锰元素高效浸出。生物浸出渣的氰化浸出实验结果表明,经软锰矿强化生物氧化后,生物浸出渣中金的氰化浸出率达到95.8%。生物浸出过程中,添加软锰矿能提高生物浸出溶液的氧化还原电位,从而促进生物氧化过程,且添加软锰矿后生物浸出过程中存在两种不同的反应方式。     

氯化铅渣中铜、银和铅的分步浸出回收

采用分步浸出工艺回收铋精炼过程中产生的氯化铅渣中的铜、银和铅,先在低酸条件下浸出铜,与铅银分离,然后通过氨浸分银的方式实现铅与银的分离,用优化方案进行了流程试验。结果表明,在铜浸出阶段,控制反应初始pH为3,加入量为理论耗量1.1倍的硫酸钠,液固比为5:1,75 ℃浸出1.5 h,氯化铅渣浸出渣中铜含量降至0.1%,浸出液中银含量不超过2 mg/L;在银浸出阶段,控制氨水浓度为7%,50 ℃浸出1.5 h,浸出渣中银含量降低至100 g/t;流程试验结果表明工艺具有良好的综合回收效果。     

使用废阴极炭块还原提取铜转炉渣中铜钴的初步研究

研究了用废阴极炭块作为还原剂、铜精矿为硫化剂,还原铜转炉渣提取铜钴的可行性,探索废阴极炭块添加量对铜钴回收率的影响并分析了产物物相。试验结果表明,废阴极炭块作为还原剂用于提取铜转炉渣中铜钴是可行的,当废阴极炭块的加入量为8%～12%时,铜转炉渣中的铜钴被有效还原回收,铜的回收率在95. 52%以上,钴的回收率在91. 40%以上,且废阴极中大量的氟固化在贫化渣中。钴冰铜中主要物相为钴铁合金(Co-Fe)、硫化亚铜(Cu2S)、硫化亚铁(Fe S)、斑铜矿(Cu5Fe S4)和金属铜,贫化渣中的主要物相为铁橄榄石(Fe2SiO4)和铁尖晶石((Fe0. 865Al0. 135)(Al1. 865Fe0. 135) O4)。     

某难选金矿加温化学预氧化浸出技术

以某实际含铜金矿为研究对象,在氯盐酸性加温体系下,分析浸出温度、时间、矿物粒度、NaCl浓度、H2SO4浓度、氧气流量等因素对化学预氧化浸出除铜和浸出渣氰化浸金的影响过程.结果表明:在90%矿样粒度小于37 μm、浸出温度95 ℃、初始H2SO4浓度0.75 mol/L、起始NaCl浓度0.7 mol/L、液固比5-1、浸出时间24 h、搅拌速度750 r/min的条件下,可使铜的浸出去除率达到80%以上,预氧化渣金的氰化浸出率达98.23%.     

钛白废酸加压酸浸转炉钒渣提钒的研究（英文）

研究了以钛白废酸直接加压浸出转炉钒渣提钒的工艺。矿物学研究表明:钒、钛、铁、锰、铬等金属元素形成的尖晶石是转炉钒渣的主要物相。绘制了V-Fe-H2O、V-Ti-H2O、V-Mn-H2O、V-Cr-H2O等三元系150℃高温电位-p H图,明确了酸浸提钒过程的热力学:在低酸度浸出提钒条件下,可溶性离子Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cr2+、Cr3+等的热力学稳定与可溶性含钒离子的热力学稳定区重合,酸浸过程中与钒共同进入浸出液中。钛白废酸酸浸正交试验结果表明:温度和初始酸浓度是影响酸浸过程的主要因素。基于正交试验结果,进一步考察温度对浸出过程的影响,结果表明,随着酸浸温度由100℃升高到160℃的过程中,浸出渣中的钛有效富集含量在4.56%至12.0%之间变化,其他离子主要赋存于浸出液中。在较优条件下:温度140℃,液固比10:1,初始酸浓度200 g·L-1,搅拌转速500 r/min,酸浸时间90 min,钒的浸出率为96.85%。     

氧化硫硫杆菌作用下黄铜矿-MnO2同时发电浸出的机制

采用双电池体系研究发电浸出过程和生物发电浸出过程中放电量、Fe2+和Mn2+浸出率与时间的关系.结果表明:生物发电浸出的Cu2+和Fe2+浸出率比单纯发电浸出提高近2倍,发电量和Mn2+浸出率提高近3倍.对发电浸出产物进行XRD和SEM分析表明,经历发电浸出过程,晶体的形貌与反应前相似,发电浸出产物单质硫和杂质PbS大量存在;经历生物发电浸出过程,杂质PbS被氧化成PbSO4,沉积在残渣表面.对氧化硫硫杆菌作用下CuFeS2-MnO2发电浸出机制研究表明,黄铜矿的发电浸出和生物发电浸出都存在表层的黄铜矿离解产生Cu2+、Fe2+和单质硫的过程,而生物发电浸出中还进行了单质硫部分被A.t菌氧化的后续过程,且生物氧化过程为控制步骤.MnO2的浸出在本研究的系统中是被动的,如果黄铜矿的浸出还能进行,MnO2的浸出就能持续.     

从低品位铜矿石中生物浸出铜的基于响应面方法的经验模型(英文)

使用响应面方法对在摇动的生物反应器里浸出铜进行模拟和优化。采用中温细菌生物浸出低品位铜矿石,研究浸矿过程参数的影响,包括p H值、矿浆浓度、亚铁离子起始浓度。检测了浸出1、4、9、14和24天后的铜浸出率,对浸出时间对浸出率的影响进行建模。采用中心组合设计法(CCD)建立模型,以预测最佳参数值。采用二次方程建模对实验范围内浸出22天的参数进行优化,以达到最大铜浸出率。在最佳条件下(初始p H值2.0,矿浆浓度1.59%,亚铁离子浓度为0)模型预测的铜浸出率为85.98%,这非常接近实验结果(84.57%)。对p H值和矿浆浓度之间以及p H值和亚铁离子浓度之间的相互作用的影响进行研究。结果显示,亚铁离子起始浓度和矿浆浓度之间没有明显的相互作用,而且发现在最佳p H值和矿浆浓度下,铜的浸出率与亚铁离子起始浓度值没有关系。     

铁闪锌矿的Leptospirillum ferrooxidans菌浸出及电化学性能(英文)

采用纯种L.ferrooxidans菌研究矿浆浓度、pH及外加Fe3+离子对铁闪锌矿生物浸出的影响。结果表明,锌的浸出率随着矿浆浓度的降低而增加。在生物浸出过程中调节pH值到1.6对铁闪锌矿的溶解有促进作用。外加Fe3+离子加速了铁闪锌矿的生物浸出,但当外加Fe3+离子浓度超过2.5g/L时,促进作用变弱。这是因为高浓度的Fe3+离子会对细菌生长产生抑制作用且促进黄钾铁矾的生成。在L.ferrooxidans菌存在条件下,利用电化学测试方法进一步了解有、无外加Fe3+离子时铁闪锌矿的溶解过程。实验数据表明,外加Fe3+离子可以增加腐蚀电流密度,有利于锌的提取。交流阻抗谱表明,添加Fe3+离子后没有改变反应过程的控制步骤。     

生物浸出体系中中等嗜热菌对锌冶炼窑渣中金属的提取及其电化学特性的影响(英文)

研究中等嗜热菌对锌冶炼窑渣中金属提取的影响以及生物浸出过程中锌冶炼窑渣碳糊电极的电化学特性。结果表明,在矿浆浓度2%、pH1.0、温度65°C、转速为120r/min的浸出条件下,去除生物浸出体系中吸附菌后,废渣中Fe、Cu和Zn的浸出率分别为86.7%、90.3%和66.7%,而在没有去除吸附菌体系中3种金属的浸出率分别为91.9%、96.0%和84.5%。对生物浸出渣和酸浸渣表面细菌分泌物进行FT-IR测试分析可知,生物浸出渣颗粒表面出现了新的官能团振动峰,如1007cm1和1193cm1处的峰,间接说明残渣颗粒表面吸附细菌的存在。生物浸出体系和空白体系的循环伏安曲线和塔菲尔曲线特性进一步表明生物浸出体系中细菌促进了锌冶炼窑渣中有价金属的溶出。     

Extraction of Vanadium from LD Converter Slag by Pressure Leaching Process with Titanium White Waste Acid

研究了以钛白废酸直接加压浸出转炉钒渣提钒的工艺。矿物学研究表明：钒、钛、铁、锰、铬等金属元素形成的尖晶石是转炉钒渣的主要物相。绘制了V-Fe-H2O、V-Ti-H2O、V-Mn-H2O、V-Cr-H2O等三元系150 ℃高温电位-pH图,明确了酸浸提钒过程的热力学：在低酸度浸出提钒条件下,可溶性离子Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cr2+、Cr3+等的热力学稳定与可溶性含钒离子的热力学稳定区重合,酸浸过程中与钒共同进入浸出液中。钛白废酸酸浸正交试验结果表明：温度和初始酸浓度是影响酸浸过程的主要因素。基于正交试验结果,进一步考察温度对浸出过程的影响,结果表明,随着酸浸温度由100 ℃升高到160 ℃的过程中,浸出渣中的钛有效富集含量在4.56%至12.0%之间变化,其他离子主要赋存于浸出液中。在较优条件下：温度 140 ℃,液固比10:1,初始酸浓度200 g·L-1,搅拌转速500 r/min,酸浸时间90 min,钒的浸出率为 96.85%     

金属离子强化铁闪锌矿浮选精矿的生物浸出

考察了金属离子Cu2 、Fe3 和Fe2 等对铁闪锌矿浮选精矿生物浸出的影响,并与无菌条件下对铁闪锌矿浸出的影响进行比较.结果表明:Cu2 、Fe3 和Fe2 等金属离子在一定浓度范围内都可以促进铁闪锌矿的生物浸出;在无菌条件下,除Fe2 外,Cu2 和Fe3 离子仍对铁闪锌矿溶解有一定的促进作用.电化学测试和X射线衍射分析表明:添加Cu2 和Fe3 等离子将影响铁闪锌矿电极发生的电化学反应和浸渣组成;添加Cu2 离子可取代矿物基质晶格中的Zn而生成CuS沉淀,并与锌矿产生原电池效应而促进浸出过程;Fe3 和Fe2 两种离子强化铁闪锌矿生物浸出的机理本质上一致,均可以提高浸出液中氧化剂浓度和促进细菌生长与生物活性.     

硫酸肼还原浸出锌中浸渣中镉(英文)

湿法炼锌中性浸出渣(中浸渣)是含有Cd和Zn等重金属元素的一种危险中间物料,对环境造成严重危害。本研究所用锌中浸渣含有约35.99%Zn、15.93%Fe和0.26%Cd,而Cd主要以铁酸盐的形式存在。研究硫酸肼浓度、硫酸初始浓度、温度、时间以及液固比对酸性还原浸出锌中浸渣Cd、Zn和Fe浸出率的影响。结果表明,中浸渣在硫酸肼浓度为33.3 g/L、硫酸初始浓度为80 g/L、浸出温度为95°C、液固比为10 m L/g、搅拌速度为400 r/min条件下还原浸出120 min,Cd、Zn和Fe的浸出率分别达90.81%、95.83%和94.19%。X射线衍射及扫描电镜-能谱分析显示还原浸出渣的主要物相为硫酸铅(Pb SO4)以及硫酸锌肼复盐((N2H5)2Zn(SO4)2)。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌（ATCC 23270）浸出黄铜矿过程中的EPS、Cu2+和Fe3+的相互作用机制（英文）

采用超声-离心方法提取嗜酸氧化亚铁硫杆菌(ATCC 23270)胞外多聚物(EPS)、EPS中的Cu2+、Fe3+离子,研究生物浸出黄铜矿过程中Cu2+、Fe3+和EPS的相互作用机制。结果表明:与Fe3+离子相比,Cu2+离子可刺激细菌产生更多的EPS;当Cu2+离子浓度从0.01mol/L增加到0.04mol/L时,EPS中Fe3+/Cu2+质量比从4:1降低到2:1;从1%黄铜矿的无铁9K介质中提取的EPS中铜铁含量是从含0.04mol/LCu2+离子的9K介质中提取的量的2倍。在生物浸出黄铜矿过程中,黄铜矿表面结合黄铁钾钒的EPS层减弱了Cu2+、Fe3+离子的迁移,逐渐成为离子扩散壁垒。     

赤泥酸浸的试验研究

以HCl和H2SO4为浸出剂,对赤泥中各有价金属的浸出条件进行了较系统的试验研究。结果表明,先采取低浓度HCl浸出,残渣再用高浓度H2SO4分解的两段浸出方式为佳。一段浸取盐酸浓度为6mol／L．液固比L／S=4：1．反应温度50℃,反应时间1h。Sc2O3的浸出率大于80％,TiO2的浸出率为1％左右。二段浸取硫酸浓度为92％．酸渣比为3：1．熟化温度为200℃,熟化时间为1．5h。TiO2的浸出率为96．57％。     

砷滤饼的铜砷分离

采用浸出方法使砷滤饼中的铜砷元素进行分离,铜以硫化铜的形式沉淀,砷以砷酸根离子进入溶液中。考察NaCl浓度、Na_2S添加量、液固比、时间及温度等因素对砷滤饼中砷、铜浸出率的影响。得出最优的工艺条件如下:NaCl溶液浓度为20g/L、液固比7:1、Na_2S与砷滤饼质量比3:4、浸出时间4 h、温度80℃、H_2O_2 20 m L。在此最优工艺条件下,砷浸出率高达95.56%,铜浸出率低于0.5%,浸出渣铜含量富集至33.6%。浸出液采用硫酸亚铁沉砷方法,沉砷率可以达到98%,生成的砷酸铁晶体含砷量为32.15%,滤液含砷量为0.23g/L,滤液可以返回浸出过程,实现循环利用。     

铜复杂资源造锍熔炼过程中MgO对铜锍和二氧化硅饱和铁硅渣相平衡的影响（英文）

采用高温平衡实验及电子探针微区分析方法研究铜复杂资源中MgO对造锍熔炼平衡体系铜锍及熔炼渣成分(FeO_x-SiO₂-MgO)的影响。结果表明，在1300℃、p(SO₂)=10 k Pa熔炼条件下，增加熔炼渣中MgO含量可降低渣中FeO的活度，进而降低渣中氧分压(p(O₂))、减少铜在渣中化学溶解损失量；同时，渣中FeO活度降低可促进铜锍中Fe S氧化进渣，提高铜锍品位。在高硅渣型中，过量MgO易在渣中形成固相夹杂颗粒(Mg₂SiO₄-Fe₂SiO₄)，导致渣黏度升高、增加渣中铜损失。当熔炼温度由1200℃升至1300℃及p(O₂)为10^-6 k Pa时，FeO_x-SiO₂-MgO渣中MgO的最大溶解量由3%增至8%(质量分数)；渣中MgO含量增加时，可通过添加SiO₂熔剂调整渣型、升高熔炼温度，进而降低渣...