现代的贵金属回收工艺

最近十年,贵金属价格迅速上涨,推动了提取贵金属的氰化工艺的发展。本文目的,是说明各种回收方案优点。文中仅对各种氰化工艺做了简要评论,未分别详述。所有氰化工艺的一个共同点,是使金银在稀释氰化液中溶解:4Au+8NaCN+O_2+2H_2O→     

金浸出技术的进展：H2O2的应用

引言采矿界知道,过氧化氢(H_2O_2)是一种强氧化剂,能侵蚀和破坏氰化物,是最重要的浸出剂(Knorre and Griffiths,1984;Gr-iffiths,1988;Griffiths,1988)。CN~-+H_2O_2→OCN~-+H_2O不过,最近的进展是把 H_2O_2作为贵金属     

过氧化物促进金的浸出

近期以来,氰化最优化的方案是利用过氧化氢作为液体氧化剂。过氧化物浸出法(PAL)容许在氰化中利用这一强氧化剂,避免了 H_2O_2与氰化物之间的反应。氰化中 H_2O_2的效力与标准工艺即用空气或氧气作氧化剂比较,有效地加速了萃取动力学。优化后的萃取动力学提高了金的回收率,减少了浸出时间。此外,使用强氧化剂减少了浸出时间,使得氰化物耗量最小,防止了氰化物由     

银在NH_4~+—H_2O_2体系的浸出动力学

用旋转圆盘法测定了银在NH_4~+—H_2O_2体系中的溶解速率。对影响银溶解速率的一些参数进行了研究。溶解速率常数是与圆盘转速的平方根成正比。(NH_4)_2SO_4浓度的影响在0.30M表现为最大值。观察到溶解速率对H_2O_2初始浓度呈一级反应关系。在所实验的温度范围内(12.3—42.8℃),得出银溶解反应的表现活化能为23.1kJ/mol(5.6kCal/mol)。实验结果表明,此浸出反应主要受传质过程控制。文中讨论了银在NH_4~+—H_2O_2体系中溶解的反应机理。     

关于双氧水溶浸金的发展

双氧水(H_2O_2)是一种侵蚀并破坏氰化物的强力氧化剂,是最重要的溶浸剂。然而,最近发展用H_2O_2作为贵重金属氰化工艺中的氧化剂。这似乎与上述解毒过程相矛盾。如果不考虑某些特定条件,确系如此。德格萨研究了一种能在这方面应用H_2O_2而不会对氰化物有任何有害影响的新     

地下细菌浸出溶浸液的制备工艺

为强化硫酸浸出过程和降低酸耗,目前广泛使用了各种氧化剂(Fe~(3+),O_2,H_2O_2,NaClO_3,HNO_3,M_n~3O_2等),其中使用最多的是Fe~(3+)离子。假如在地下浸出循环液中有亚铁离子存在,则可使用微生物法来氧化它,从而得到高氧化还原电位(大于450毫伏)的溶液。制备氧化剂(Fe~(3+))的这种方法比化学和电化学方法优越得多,因为它成木低、简单且环境洁净。     

废旧镀锡覆铜板表面锡回收及其制备二氧化锡的试验研究

废旧镀锡覆铜板富含铜、锡等稀贵金属,具有极高的资源化回收利用价值。试验中采用机械剥离预处理+化学法浸出工艺,开展了废旧镀锡覆铜板表面锡的回收及其制备二氧化锡的研究;发现浸出液浓度、液固比、温度、时间等浸出工艺参数会影响锡的浸出回收率,氧化剂H_2O_2、焙烧工艺等会影响制备二氧化锡效果。结果表明,在液固比为4 mL/g、硫酸浓度为80 mL/L、硫酸铜与镀锡铜箔质量比为1:10的工艺条件下,表面锡浸出回收率达到92.13%;按照H_2O_2与Sn~(2+)摩尔比1.5:1、温度55℃、时间30 min工艺条件制得二氧化锡前驱物Sn(OH)_4,经550℃焙烧120 min后得到半结晶态二氧化锡的纯度达到99.21%。     

CO_2/H_2O气化反应作用下煤恒温富氧燃烧特性

利用自制恒温热分析系统研究了不同气氛中(O_2/N2,O_2/CO_2和O_2/H2O_/CO_2)煤粉在温度(800~1 200℃)和氧气体积分数(2%~21%)范围内的燃烧行为,主要关注CO_2/H2O_气化反应作用下的燃烧特性。结果表明:在800℃时,大同烟煤在O_2/N_2中相对O_2/CO_2较快的燃烧速率主要源于N_2和CO_2物性的差异。温度升高到1 000℃进而到1 200℃,CO_2气化反应影响增强,大同煤在O_2/CO_2中整体反应速率逐步接近并超过O_2/N_2中的燃烧速率。但是当氧气体积分数超过10%后,气化反应影响减弱,大同煤在O_2/CO_2中的反应速率又逐渐落后于O_2/N_2中。因为H_2O比热和氧扩散能力介于N_2和CO_2之间,在气化反应作用之前,大同煤在O_2/CO_2/H_2O中的燃烧速率低于O_2/N_2而高于O_2/CO_2。在2%氧气体积分数下,温度的升高强化了CO_2/H_2O协同气化的影响,使得大同煤在O_2/H_2O/CO_2中的整体反应速率始终要高于O_2/CO_2中;但是氧气体积分数增加到10%后,协同气化作用减弱,导致大同煤在3种气氛中的反应过程较为接近。与大同烟煤相比,阳泉无烟煤在气化反应作用下的整体反应速率增幅更加明显,说明气化对高阶煤反应过程改善可能更为显著。     

生物反应器及细菌快速氧化Fe^2＋工艺研究

本文论述了生物反应器结构和细菌快速氧化亚铁的工艺。研究表明：研制的生物反应器结构合理，能有效富集细菌，并能快速氧化地浸吸附属液中的Fe~（2 ）。将研制的生物反应器用于云南地侵现场，在外界不补加营养物质的条件下，每小时可氧化地侵返回液2.5m~3，氧化后电位达550mV以上，远远大于每升加0．4gH_2O_4氧化后的电位。用细菌氧化后的溶液与用H_2O_2氧化后的溶液进行现场抽往对比试验，其效果基本相同。用细菌代替H_2O_2作氧化剂，可使氧化剂费用降低70％。此外，细菌快速氧化亚铁工艺在难浸、污水处理等方面也有很好的应用前景。     

氧在金矿氰化浸出中的作用

本文简要概述含金物料(如原矿、精矿)氰化浸出中氧的作用。由于大部分金是以自然状态(Au°)存在,因此,金在氰化物浸出剂中溶解时的氧化至关重要。在高pH值下进行的氰化反应加入空气或氧气等弱氧化剂有利于自然金(Au°)的氧化。预先向待浸矿浆中充入空气或氧气除了促进金的氧化外,还可以减弱可溶性硫化物、砷化物、碲化物对金的氰化浸出的不利影响(即预充气工艺)。如果因金存在于硫化物、硅酸盐、碲化物等矿物中造成金的浸出困难,可以用氧化焙烧或加压氧化浸出的方法使金得到溶解。最近的文献资料表明,H_2O_2、NaO_2、CaO_2或O_3提供的活性氧可以使金在氰化过程中的氧化—氰化明显加快,并可在极短的时间内获得较高的浸出率。     

介孔WO_3/H_2O_2光催化氧化低浓度瓦斯制甲醇性能与机理

将低浓度瓦斯转化为易于储运的液态工业原料甲醇是其综合利用的一个发展方向,如何实现温和条件下甲烷的有效活化与甲醇的选择性生成是瓦斯催化转化制甲醇的两个关键问题。以有序多孔二氧化硅KIT-6为模板剂,磷钨酸-乙醇溶液为前驱物,合成了具有高比表面积的介孔三氧化钨(WO_3),通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及低温氮吸附-脱附技术对介孔WO_3的晶型组成、微观形貌、比表面积及孔结构特性进行表征,以所制介孔WO_3为催化剂、双氧水(H_2O_2)为电子捕获剂与氧化剂,构建了WO_3/H_2O_2可见光催化体系,并对该体系氧化低浓度瓦斯合成甲醇的性能进行了系统研究。结果表明:甲烷初始浓度、可见光照射强度、H_2O_2添加等均会影响甲烷转化率与甲醇选择性,且不同甲烷体积分数模拟瓦斯有不同的最佳H_2O_2;对于甲烷体积分数为20%的模拟瓦斯,介孔WO_3在优选的H_2O_2溶液(浓度为13.5 mmol/L)中可实现甲烷的选择性转化,可见光照射120 min甲烷转化率为24.9%(是仅使用介孔WO_3或H_2O_2体系的8.3与8.9倍),且甲醇选择性高达82.5%,继续增大H_2O_2可进一步促进甲烷的转化,但由此产生的过量羟基自由基(·OH)导致生成更多的副产物乙烷(C_2H_6)和二氧化碳(CO_2),使甲醇选择性显著降低;电子自旋共振测试结果表明WO_3吸收可见光产生的光空穴是活化甲烷分子的主要物种,甲烷分子首先经由光空穴抽氢反应生成甲基自由基(·CH_3),H_2O_2一方面作为电子捕获剂增强光空穴的生成,提高甲烷光活化效率,同时被WO_3导带电子还原生成羟基自由基(·OH),并进一步与·CH_3相结合生成产物甲醇,即·OH是甲醇选择性生成的主要氧化物种。上述结果为煤矿低浓度瓦斯的清洁利用提供新思路。     

H_3PW_(12)O_(40)-Fe_2O_3/膨润土的制备及其可见光-Fenton降解金橙Ⅱ

以机械活化预处理的Fe_2O_3/膨润土为载体,由等体积浸渍具有可见光响应活性的H_3PW_(12)O_(40),制得可见光-Fenton催化用H_3PW_(12)O_(40)-Fe_2O_3/膨润土催化剂。通过考察H_3PW_(12)O_(40)浸渍负载量、浸渍时间、焙烧温度、焙烧时间对H_3PW_(12)O_(40)-Fe_2O_3/膨润土催化性能的影响,确定最佳的制备工艺条件为:H_3PW_(12)O_(40)浸渍负载量20%、浸渍时间60 min、焙烧温度350℃、焙烧时间150 min。H_3PW_(12)O_(40)有效提高了所制备催化剂的可见光-Fenton反应催化活性,对金橙Ⅱ的催化降解在150 min时达到反应平衡,去除率为87.2%。金橙Ⅱ的H_3PW_(12)O_(40)-Fe_2O_3/膨润土可见光-Fenton催化反应符合一级动力学模型,速率常数k为0.0141 min-1。     

高硅钴白合金加压浸出工艺研究

在H2SO4体系中,以氧气作为氧化剂,采用加压氧化浸出处理钴白合金。试验结果表明该工艺是可行的。在优化条件下,钴、镍、铜的浸出率分别为Co>98%、Ni>98%、Cu>95%,铁大部分留在了渣中,溶解率小于5%。     

Nb_2O_5在硫酸中的溶解过程及热力学计算

为了提高铌钽矿中铌的溶出率,研究了Nb_2O_5在硫酸中的溶解、反应过程以及酸溶解的热力学条件。利用物量守恒原理计算了整个实验过程中Nb和S的物质流,结合X射线荧光光谱分析(XRF)、X射线电子衍射(XRD)等检测手段,确定了Nb_2O_5在硫酸溶液中的溶解及反应过程和最终产物;利用高温差示扫描量热法(DSC)研究了硫酸溶解Nb_2O_5的热效应,对溶解过程进行了热力学计算,确定了硫酸溶解Nb_2O_5的反应吉布斯自由能。     

煤自燃标志气体的阶段特征实验研究

基于程序升温实验,对东胜褐煤、补连塔不黏煤、保德气煤的CH_4、C_2H_6、C_2H_4/C_2H_6值、△CO/△O_2值、O_2等自燃标志气体进行测定。结果表明:CO的产生存在于整个氧化过程;CH_4出现的时间与CO相当,但浓度低于CO,且在不同煤种中有不同的显现规律;C_2H_6出现时间晚于CO和CH_4,C_2H_4出现的时间最晚,在较高温度段才出现。煤氧化不同阶段特征气体的表现形式不同,判断煤的自燃阶段时避免采用单一CO气体指标,应选取不同的特征气体作为煤自燃阶段的预警指标以提高煤自燃预报的可靠性。对于测试煤种,应选择CO和C_2H_4作为煤炭自燃氧化的指标气体,并将CH_4、C_2H_6、C_2H_4/C_2H_6值、△CO/△O_2值、O_2作为自燃辅助预警指标。     

酒石酸与白云母作用机理研究

为揭示油酸钠体系下酒石酸与白云母的作用机理,采用SEM及XPS等手段对不同白云母样品进行了表征。结果表明,C_4H_5O_6~-、C_4H_4O_6~(2-)等主要吸附在白云母解理面上,导致白云母表面ζ电位负向增大,进而使得C_(17)H_(33)COO_-在白云母表面的物理吸附作用减弱,并且吸附在白云母表面的C_4H_5O_6~-、C_4H_4O_6~(2-)等离子,还会覆盖白云母表面暴露的Al等活性点,导致C_(17)H_(33)COO~-与白云母表面Al等活性点结合几率减小,也使得C_(17)H_(33)COO~-在白云母表面的化学吸附作用减弱。此外,含有羟基等亲水基团的C_4H_5O_6~-、C_4H_4O_6~(2-)等吸附在白云母表面会使其表面强烈亲水。     

龙门峡北矿硫化氢综合治理技术研究

根据龙门峡北矿矿井采掘情况和勘探报告,确定了矿井硫化氢赋存规律,制定了加强通风、封闭抽放、防止排水管硫化氢气体溢出、加强硫化氢监测的措施,现风流中硫化氢的浓度在2~5μg/g。使用芬顿试剂对矿井水中硫化氢进行了处理,主要考察了H_2O_2的投加量、FeSO_4·7H_2O的投加量等对处理效果的影响。结果表明,芬顿试剂中FeSO_4·7H:O的最佳用量为0.67 g/L,H_2O_2的最佳用量为0.67 mL/L,在该条件下芬顿试剂处理初始浓度为140 mg/L的硫化氢水溶液时去除率达到93.14%,水中剩余硫化氢浓度仅为2.381 mg/L,有效防止了矿井水中硫化氢的溢出。     

国外叶蜡石矿工业综述

叶蜡石是一种铝硅酸盐,分子式为Al_2O_3·4SiO_2·H_2O。其组成为Al_2O_328.3%,SiO_266.7%,H_2O5%。它主要发现在酸性火山岩中,特别是在流纹岩、英安岩和较少的安山岩中,作为长石的热液蚀变产物或交代蚀变产物产出。叶蜡石是一种相对短缺的矿物,工业性生产仅限于不足十二个国家。最大产区在东南亚,特别是日本。年平均产量达一百万吨,南朝鲜年接近五十万吨,泰国年产量是变化的,但在某些年份可达一万吨,印度近年内已将它的年生产能力增至三万吨,澳大利亚年产量已增加,1979年最高已超过1.9万吨。国外第二个最大的产区在美洲,美国年     

TiO_2可见光催化H_2O_2降解特丁津的降解过程

以混晶TiO_2(P25)为光催化剂,研究了可见光下TiO_2催化H_2O_2降解内分泌干扰物特丁津的降解过程。结果表明,H_2O_2是影响特丁津降解率的主要因素,实际操作中控制H_2O_2与特丁津的初始摩尔浓度比为43较为适宜;反应300 min特丁津的降解率达86%,H_2O_2基本分解完全,但总有机碳(TOC)去除率仅20%,反应体系生成了多种中间产物。液相色谱-质谱(LC-MS)分析表明,特丁津的降解由脱氯开始,并脱乙基及脱特丁基,氮以氨基形式存在于降解产物4,6-二氨基-2-羟基-1,3,5-三嗪中;通过对反应体系的荧光光谱分析显示,特丁津的降解涉及·OH自由基等活性物种的产生和参与。     

Pd/Zr/Al_2O_3风排瓦斯燃烧整体催化剂催化反应机理

以同时具有介孔和微米级大孔的新型多级孔道Al_2O_3整体柱为载体,Ce,Zr为助剂,制备得到Pd/Al_2O_3整体式催化剂,研究了催化剂的超低浓度风排瓦斯甲烷催化燃烧的反应性能,并结合实验结果,对Pd/Zr/Al_2O_3催化剂上甲烷燃烧的催化反应路径进行了探索分析。研究结果表明:所合成的添加助剂Ce,Zr的Pd/Al_2O_3催化剂的超低浓度甲烷氧化低温活性较好,催化剂保留了载体原有的特殊微观结构,比表面积仍然较大,有利于提高催化剂的反应活性。其中助剂Zr的助催性能比Ce的高。推测Pd/Zr/Al_2O_3催化剂上甲烷氧化的催化反应路径为:在助剂Zr的作用下,吸附在Pd O—Pd活性位上的CH4分子中一个C—H键的强度被削弱,小于H与Pd O表面晶格中O原子的键合强度,从而导致一个H原子从CH_4分子中脱出,速控步骤完成后反应快速进行,生成CO_2和H_2O。