高碱性脉石低品位氧化铜矿提铜研究进展

高碱性脉石低品位氧化铜矿属于"三高一低"的难处理的氧化铜矿, 其矿石具有高钙镁、高含泥量、高氧化率和低铜品位的特点。本文综述了该类矿物的资源特征、浸出方法和浸出液提铜方法。主要浸出方法包括:浮选法、氨浸法、细菌浸出等。铜氨溶液中提铜方法有萃取法、离子交换法、沉淀法等, 目前氨浸法和产氨菌浸出能有效而经济地浸出, 但氨浸法由于氨的挥发性和产氨菌浸出培养问题都有其缺陷, 因此, 笔者认为常温下低浓度氨浸-萃取或产氨菌浸出-萃取是从高碱性脉石低品位氧化铜矿石提取铜的未来发展方向之一。      

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。     

响应曲面法优化产氨细菌浸矿试验研究

为了研究产氨细菌浸矿条件,采用响应曲面法对产氨细菌浸出碱性铜矿石的工艺条件进行优化,并揭示各因素对铜浸出效果的影响水平及其交互作用规律。研究结果表明,采用响应曲面法的中心组合设计(CCD)模型对试验结果进行回归分析,响应值精确度为98.85%。各因素对铜浸出效果影响的大小为:细菌初始接种量>助浸剂浓度>矿浆浓度。产氨细菌浸出碱性铜矿石最佳工艺条件为:细菌初始接种量30%,矿浆浓度14%,助浸剂浓度0.04 mol/L。在此条件下,浸出144 h后,铜浸出率可达47.32%,比优化前提高了4.67%。     

高碱性脉石低品位氧化铜矿的溶剂萃取工艺研究

针对碱性脉石含量较高的低品位氧化铜矿的开发利用 ,提出了基于低浓度氨堆浸的浸出—萃取—电积工艺 ,并在浸出工艺研究的基础上 ,对低浓度氨堆浸的氨浸浸出液进行了较系统的萃取工艺基础研究。     

高碱度脉石低品位氧化铜矿氧化氨浸动力学

研究了高钙镁碱性脉石的低品位氧化铜矿在氨-硫酸铵溶液中的氧化氨浸过程,考察了搅拌速度、温度、液固体积质量比、矿石粒度和氨、硫酸铵、过硫酸铵浓度等因素对浸出的影响,分析了氧化浸出过程动力学。结果表明:该矿石氨浸过程符合界面传质和固体残留膜层(或产物层)扩散的混合控制模型,其表观活化能为12.32kJ/mol,半经验动力学方程为1/3ln(1-x)+(1-x)-1/3-1=1.89×10-2·c0.25(氨水)·r0.355·c0.175(过硫酸铵)·c0.258(硫酸铵)·d0-0.154·e(-1 506.78/T)t;提高浸出剂浓度和温度,可加速铜的浸出速度,提高浸出率。     

某高碱性氧化铜矿常温常压氨浸试验研究

某铜矿石铜品位低,氧化率高,碱性脉石含量高,嵌布粒度很细,属于典型的难处理氧化铜矿。采取常温常压氨浸法处理,系统地考察了浸出过程中诸因素对铜浸出率的影响。试验结果表明,游离氧化铜浸出率达84%以上。结合氧化铜浸出率达10%以上。     

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%.     

云南某氧化铜矿氨浸液萃取工艺

以云南某氧化铜矿的氨浸液作为萃取原液,研究萃取-洗涤-反萃过程。用McCabe-Thiele等温线法,推算二级萃取和一级反萃过程中各产物含铜浓度的变化。采用分流萃取的工艺,可以避免返回使用的萃余液被稀释。对含氨量测定表明,氨浸-萃取体系的氨挥发量和水膨胀均可控制。     

紫金山铜矿生物浸出过程酸平衡分析研究

生物浸出过程中, 矿石溶解、环境蒸发和工程渗漏等因素都会导致酸的消耗; 同时, 高铁的水解反应、矿石中某些金属硫化物(如黄铁矿)在细菌浸出时均会产酸, 此外, 萃余液还会带入一定量的酸.酸的产耗平衡问题不仅与矿物的氧化分解及浸出率息息相关, 还会影响浸矿细菌的生长繁殖以及后续萃取与电沉积工艺的进行.针对紫金山铜矿生物浸出过程, 考察各种矿物的产耗酸的情况, 并模拟特定的工业环境和工艺条件, 进行酸平衡理论分析和计算.通过工业实践, 发现浸出1 t矿石, 产酸量为13.589 kg, 耗酸量为10.597 kg, 从而得到酸过剩量为2.992 kg·t-1矿石.     

高碱性氧化锌矿氨性浸出研究

以NH3—NH4C1体系浸出某高碱性氧化锌矿,考察了氨浓度、液固比、时间和温度等因素对锌浸出率的影响,并分析了相应的浸出过程,得到的最佳实验条件为:NH3:NH4Cl摩尔浓度比为1∶1、氨浓度5 mol/L、液固比为3∶1、浸出时间为2 h、浸出温度40℃,此时锌浸出率为89.3%。     

Dissolution kinetics of malachite in ammonia/ammonium carbonate leaching

The leaching of oxide copper ore containing malachite, which is the unique copper mineral in the ore, by aqueous ammonia solution has been studied. The effect of leaching time, ammonium hydroxide, and ammonium carbonate concentration, pH, [NH₃]/[NH₄⁺] ratio, stirring speed, solid/liquid ratio, particle size, and temperature were investigated. The main important parameters in ammonia leaching of malachite ore are determined as leaching time, ammonia/ammonium concentration ratio, pH, solid/liquid ratio, leaching temperature, and particle size. Optimum leaching conditions from malachite ore by ammonia/ammonium carbonate solution are found as ammonia/ammonium carbonate concentrations: 5 M NH₄OH+0.3 M (NH₄)₂CO₃; solid/liquid ratio: 1:10 g/mL; leaching times: 120 min; stirring speed: 300 rpm; leaching temperature: 25 °C; particle size finer than 450 μm. More than 98% of copper was effectively recovered. During the leaching, copper dissolves as in the form of Cu(NH₃)₄⁺² complex ion, whereas gangue minerals do not react with ammonia. It was determined that interface transfer and diffusion across the product layer control the leaching process. The activation energy for dissolution was found to be 15 kJ mol⁻¹.     

碱法浸铀技术发展现状及展望

本文对铀的碱法浸出技术发展现状进行了综述,重点介绍碱法浸铀原理和各工艺浸出效果的主要影响因素:温度、浸出时间、浸出剂(氧化剂)浓度、矿石粒度等,加压碱浸和碱法堆浸除考虑这些外,还有各自的影响因素,指出了该技术存在的不足及展望。     

离子型稀土不同浸出剂柱浸对比试验

针对离子型稀土原地浸出工艺现有氨氮污染问题,考察镁盐、铝盐等非铵浸出剂对稀土浸出过程的影响。以赣州稀土矿样为研究对象,选择硫酸镁与硫酸铵通过柱浸的方式进行对比试验,同时考察铝盐与铵盐、镁盐联合浸出效果的影响,测定浸出液成分,分析不同浸出剂浸出效果的差异。结果表明：相同质量分数的硫酸铵和硫酸镁浸出效率相当,硫酸铵可达91.37%,硫酸镁可达89.22%;添加铝盐后的稀土浸出率仅76%左右,铝盐的添加不能促进稀土浸出效率的提升;铵盐柱浸顶水洗涤后铵根离子可降低至76 mg/L,镁盐柱浸顶水洗涤后镁离子可降低至27 mg/L,镁离子比铵根离子更容易洗涤去除。硫酸镁作为浸出剂能够从根本上解决离子型稀土矿山氨氮污染问题。     

砂岩型铀矿浸出矿物工艺学研究进展

我国当前铀矿的勘探与开采的重点在北方砂岩型铀矿。砂岩型铀矿主要通过地浸的方式开采,地浸过程中浸矿剂除了与铀矿物发生反应外,还与矿石中的大量脉石矿物发生反应,在不同的浸出工艺条件下,地层中矿物的地球化学行为也有所不同。目前按照浸矿剂的成分,浸出工艺可以分为4种:酸法浸出、碱法浸出、中性浸出和微生物浸出。对不同浸出工艺条件下的矿物行为进行综述,认为:长石、云母、碳酸盐等矿物在酸性条件下会消耗酸和氧化剂,同时自身被蚀变,生成黏土等沉淀物,还可能造成气体堵塞;黄铁矿等硫化物在碱法地浸条件下消耗氧化剂,并可能生成铁的沉淀;矿层中的黏土矿物则可能发生膨胀降低矿层渗透性。中性浸矿和微生物浸矿尽管是新型的地浸工艺,但是同样存在着一些问题,有待后续研究解决。