嗜酸氧化亚铁硫杆菌在沥青铀矿石浸出中的作用

为了研究沥青铀矿石的细菌浸出机理,设计了有菌有铁、有菌无铁及无菌无铁3种矿粉浸出试验及有菌无铁、无菌无铁两种试块浸出试验,检测了矿粉浸出体系中细菌的浓度、pH值、Eh、亚铁离子浓度、总铁离子浓度及铀浓度的变化,分析了浸出尾渣中O、Mg、K、P、S、Fe、U等元素的含量,观测了浸出前后试块表面形貌的变化。结果表明,在沥青铀矿石浸出过程中,嗜酸氧化亚铁硫杆菌可以高效氧化浸出体系中的亚铁、还原态硫及元素硫,使得浸出体系中的Eh升高和pH值降低;有菌有铁浸出体系中,高浓度的细菌、高浓度的铁、低pH值和高Eh可加速铀矿石的浸出和提高铀矿石的浸出率;有菌无铁浸出体系中,即使总铁离子浓度很低,但由于有细菌的存在,同样可以加速铀矿石的浸出和提高铀矿石的浸出率。有菌无铁的试块浸出中,试块表面出现了许多溶蚀坑,这表明细菌对铀矿石具有直接氧化作用。     

沥青铀矿石细菌浸出机理的实验研究

采用氧化亚铁硫杆菌作为实验菌,针对有菌有Fe2+、有菌无铁、无菌有Fe3+、无菌有Fe2+、不控制pH值的无菌无铁和pH值控制在2.0的无菌无铁6种沥青铀矿石浸出体系,考察了浸出过程中细菌的浓度、溶液pH值、电位、亚铁离子浓度、全铁离子、铀浓度等参数的变化,得到铀矿石的浸出率分别为98.00%, 80.33%, 97.66%, 93.00%, 20.33%, 72.00%. 结果表明,在沥青铀矿石的细菌浸出中,细菌的作用以间接作用为主,即细菌把还原态的硫或单质硫及Fe2+氧化成Fe2(SO4)3. 由于Fe2(SO4)3是一种强氧化剂,将不溶的U(IV)氧化为可溶解的U(VI),从而使沥青铀矿石中的铀得以浸出.     

Fe2(SO4)3溶液细菌辅助浸出高砷金精矿

利用摇瓶实验对纯Fe2(SO4)3溶液浸出高砷金精矿进行了研究,考察了温度及Fe3+浓度的影响,并与细菌直接浸矿进行了对比. 同时,在Fe2(SO4)3溶液中加入高密度嗜中温氧化亚铁硫杆菌、嗜中温氧化硫硫杆菌、中度嗜热西伯利亚硫杆菌,考察其对Fe2(SO4)3溶液的辅助浸出作用. 结果表明,Fe3+溶液化学浸出可迅速溶解高砷金精矿,随温度升高,浸出率先升后降,80℃时达最大;浸出前期Fe3+浓度的积累对浸出速率影响不大,初始Fe3+浓度越高As的浸出率越高,但当Fe3+浓度高于40 g/L,由于沉淀严重,浸出率降低;连续浸出情况下,Fe3+浓度可维持恒定,10 g/L的Fe3+可保持较快的矿物浸出速率. 对照实验表明,较高的矿浆浓度对浸矿菌生长繁殖有显著影响. 高密度浸矿菌可维持Fe2(SO4)3溶液中较高的Fe3+浓度并及时消除反应产生的S层的阻碍,有利于Fe2(SO4)3溶液对矿物的浸出.     

铁锰型金银矿的浸出工艺及电化学研究

低品位铁锰型金银矿由于金银被铁锰等矿物包裹,传统浸金银的方法无法达到目的。采用两矿加酸法对矿预先浸锰,破坏原矿物结构,降低体系的氧化还原电位,然后用硫脲同时浸出金银,可达理想浸出效果。考察了硫脲用量、硫酸钠用量及氧化还原电位等对金银浸出率的影响,优惠条件下金银的浸出率分别达到98.0%和45.0%。同时用电化学和配位化学的理论对硫脲浸出金银的过程进行了描述。     

低温下非离子表面活性剂加速细菌浸出黄铜矿

为了提高中温菌氧化亚铁嗜酸硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)在低温(8～10℃)下浸出黄铜矿的浸出速率和最终浸出率,研究了非离子表面活性剂(吐温-20、吐温.60、吐温-80)加速细菌浸出黄铜矿的作用.通过对浸矿溶液中铜的浸出率以及细菌浓度的测定来评价表面活性剂对氧化亚铁嗜酸硫杆菌浸出效果的影响.研究结果表明:3种吐温类表面活性剂在低温条件下对细菌浸出黄铜矿均有一定加速作用,其中吐温-20的加速浸出效果最好,其最佳添加量为0.01%,经过90天后最终浸出率可达49.87%.     

铜蓝的细菌氧化浸出

研究了福建紫金山铜矿中主要目的矿物之一铜蓝的细菌浸出过程的影响因素,考察了铜蓝纯矿物的浸出特性. 实验室条件下细菌浸出铜蓝纯矿物的适宜条件为：接种量100%,矿浆浓度<5%,初始Fe2+浓度4.0 g/L. 20 d浸出周期内铜蓝浸出率可达60%以上. 通过向纯矿物浸出体系中添加Fe3+、黄铁矿和H2O2,探讨提高溶液氧化电位以强化浸出效果的可能性. 结果表明,添加Fe3+和H2O2对于提高溶液的氧化性效果不显著,同时影响细菌的浸出. 添加黄铁矿则能有效提高浸出过程的氧化电位,以1:2或1:1质量比添加黄铁矿能明显加快铜蓝的细菌浸出速率.     

菱锰矿酸浸过程中锰及主要杂质离子浸出情况分析

实验采用直接酸浸法对菱锰矿的浸出条件做了研究。对菱锰矿进行物相和化学成分分析,在保证锰有较高浸出率而其他杂质离子有较低浸出率的前提下,得到了菱锰矿浸出的最佳反应条件:浸出温度为55℃、矿浆质量浓度为0.04 g/m L、酸浓度为0.5 mol/L、搅拌速度为120 r/min、反应时间为60 min。在此条件下,Mn~(2+)、Fe~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)和Al~(3+)的浸出率分别为97.84%、39.38%、24.13%、17.78%和0.77%。实验详细考察了各离子的浸出情况,有助于控制和减轻后续除杂工序的成本以及除杂试剂的污染。     

富铁菌液浸出硫化铜精矿中砷的实验初探

以含砷2.5%的硫化铜精矿为原料，采用含Fe浓度较高的细菌驯化后液为浸出剂浸出矿中的As、Cu元素，研究了浸出过程中浸出剂pH值、精矿粒度、初始Fe3+浓度、液固比、温度、时间、细菌生长情况等因素对浸出率的影响. 结果表明，精矿粒度范围50~75 mm、浸出剂的初始Fe3+浓度5.0~30.0 g/L、液固比20:1~30:1、浸出时间10 d左右、体系初始pH值1.5左右、温度30℃时，浸出效果较好，As与Cu2+的最高浸出率分别达到52.16%和30%；通过含菌和纯化学氧化的对比浸出实验，发现细菌的存在改善了浸出效果，提高了浸出率.     

铁闪锌矿加压浸出动力学

以人工合成的高纯度铁闪锌矿为对象,研究了其加压浸出动力学. 在初始硫酸浓度为0.77 mol/L、液固比100 mL:10 g、搅拌转速550 r/min条件下,在0.1~0.5 MPa和388~418 K范围内考察了氧分压和浸出温度对锌、铁浸出速率的影响. 结果表明,388 K时浸出60 min,随氧分压由0.1 MPa升高至0.5 MPa,锌浸出率由35.69%增大至89.80%;氧分压为0.3 MPa时浸出30 min,随浸出温度由398 K升高至418 K,锌浸出率由44.00%增大至85.93%. 此外,在锌浸出达到平衡及铁明显水解沉淀前,锌、铁浸出率与浸出时间呈直线关系,锌、铁浸出速率随氧分压和浸出温度升高而增大,锌的浸出速率始终高于铁. 铁闪锌矿氧压酸浸反应的表观活化能为44.0 kJ/mol,锌浸出遵循界面化学反应控制的未反应核收缩模型. 经研究证实,人工合成矿的浸出实验结果与实际精矿的浸出实验结果一致.     

硫化叶菌对镍钼硫化矿的浸出作用

对金属硫叶菌浸出镍钼硫化矿进行了研究. 结果表明,有菌组镍的浸出率均在90%以上,而无菌组为77.64%;驯化菌比非驯化菌的浸出率高,前者镍和钼的浸出率分别为94.7%和70.2%,后者为93.1%和68.4%;pH为2时浸出效果最佳,镍浸出率达100%,钼浸出率为66.97%;粒径<0.048 mm和<0.077 mm的浸样镍浸出率均达到100%,钼浸出率分别为68.4%和64.5%;低矿浆浓度比高矿浆浓度的浸出率高,5 g/L矿浆镍和钼的浸出率分别达100%和87.29%;在无菌条件下,浸样添加0.5 g/L Fe3+和对照组的镍浸出率分别为92.8%和76.6%,钼浸出率为52.56%和49.34%;嗜热菌(金属硫叶菌)比常温菌(氧化亚铁硫杆菌)的浸出率高,前者镍钼浸出率分别为93.17%和73.52%,后者为67.34%和38.36%.     

Leaching of E-Glass

The extraction of acid-soluble oxide constituents in E-glass fibers was studied as a function of acid strength and time. Leaching was found to be diffusion controlled. Surface area, moisture adsorption, and weight loss measurements show that the porous structure that results on leaching is controlled by acid strength and time. Polymerization occurring on leaching and aging accounts for structural changes in the porous product.     

焙烧活化后伊利石酸浸溶出铝钾动力学研究

采用酸浸水热工艺对吉林省安图县伊利石中铝和钾的溶出规律进行研究.考察了盐酸浓度、浸出时间、浸出温度及固液比因素对伊利石中铝和钾溶出率的影响.结果表明:试验实现了铝,钾的同步溶出;最佳试验条件下铝,钾溶出率分别为96.07%、93.89%.对溶出过程进行动力学研究表明,此条件下该溶出过程符合缩芯模型,低温状态下离子溶出过程受流体膜控制,高温状态下离子溶出过程受表面化学反应控制.     

赤泥中钇浸出行为及动力学研究

采用盐酸浸出提取赤泥中的钇,考察了盐酸浓度、浸出温度、液固比和反应时间对钇浸出率的影响.分析了赤泥盐酸浸出提钇过程的物相变化和表面形貌变化.根据钇浸出动力学参数,确定了关键控制步骤和表观活化能.结果表明:在盐酸体积浓度30％,浸出温度为80℃,液固比为7 mL/g,反应时间为60 min的条件下,钇的浸出率为82.57％.酸浸过程赤泥中钙霞石和方解石全部溶解,赤铁矿和钙钛矿部分溶解,酸浸渣的粒度变小,颗粒粘结现象消失.在低浓度盐酸介质中,钇的浸出过程主要受化学反应控制,在高浓度盐酸介质中,主要受内扩散控制.不同浸出温度条件下,赤泥酸浸提钇过程均主要受内扩散模型控制,浸出提钇过程的表观活化能为19.8 kJ·mol-1.     

酸法浸铀与微生物浸铀管浸实验对比研究

我国铀资源的开发利用已经延伸到低品位砂岩型铀矿床以及老采区难开采型铀矿。生物浸铀凭借能够强化浸出过程、改善铀浸出动力学、提高铀浸出率、有利于环境保护等优点成为浸铀采矿的重要手段。文章以新疆某砂岩型铀矿为例,系统开展不同条件下酸法以及Fe3+浓度条件下细菌浸铀管浸实验。实验表明,生物浸铀在动态条件下铀平均浓度、浸出率及浸出量等方面均高于酸浸实验结果。     

细粒嵌布锰银矿浸取中的超声强化作用

采用先锰后银两段浸出流程处理高锰银矿取得了较好的效果. 一段浸出以黄铁矿为还原剂浸出分解包裹银的锰矿物，暴露出新鲜的银矿物，锰分解率为96%，相应的工艺条件为：反应温度95℃，反应时间5 h，黄铁矿:锰银矿=0.20:1；当向反应器中输入频率为40 kHz的超声波时，比常规的锰浸出时间减少一半，黄铁矿用量也明显降低. 二段浸锰渣采用氰化法提银，银的浸出率可达95%，大大高于锰银矿直接氰化法的银浸出率28%.     

磷酸浸取磷矿酸解液中提取稀土的研究

对磷酸浸取含稀土磷矿得到的酸解溶液中稀土萃取回收进行研究。通过对萃取剂的选择,萃取和反萃条件的试验优化选取,从脱钙后得到的粗磷酸中利用萃取剂P204进行萃取,当相比为2∶1,P204浓度2 mol/L时,经过六级萃取后,萃取率达到97.13%。在相比O/A=1∶1,以6 mol/L HCl进行反萃时,一级反萃率可达到50%以上,采用六级可达近90%。     

加压酸浸煤矸石中氧化铝工艺及动力学研究

为解决实际生产中煤矸石浸出氧化铝耗酸量大和浸出时间长等问题,以贵州某地煤矸石为研究对象,以硫酸溶液为浸出介质,浸出率为指标,将以往的常压酸浸工艺改为加压酸浸工艺。研究在浸出过程中反应时间、反应温度、酸矸比和液固比对氧化铝浸出率的影响,获得了加压酸浸过程氧化铝的浸出动力学。结果表明:在反应时间为130 min、反应温度为150℃、酸矸比为1.3∶1、液固比为4∶1时,氧化铝浸出率达到99.32%,酸渣中SiO 2和TiO 2合计质量分数大于98%;120℃~160℃时,浸出过程符合固体产物层(残留层)内扩散控制的“未反应核减缩型”模型,反应活化能为30.62 kJ/mol。相比常压酸浸工艺,加压酸浸工艺不仅实现了煤矸石中Al 2O 3的高效浸出和酸渣中硅钛资源的高效富集,而且减少了反应时间、降低了反应温度和耗酸量,为煤矸石提取氧化铝资源综合利用开辟了新线路。     

氧化酸浸过程中高温合金废料中镍、钴元素的浸出行为

废旧镍基高温合金含有镍、钴等多种稀贵金属元素,是具有极高回收价值的二次资源.但是绝大部分高温合金废料未被资源化利用,造成了资源浪费和经济损失.采用盐酸、硝酸、过氧化氢对合金废料进行氧化酸浸,分别研究酸浸液配比、固液比、搅拌强度、浸出时间对浸出率的影响.结果表明,最佳工艺条件为:盐酸浓度11 mol·L-1,浓硝酸用量20 mL,过氧化氢用量50 mL,搅拌强度300 r·min-1,固液比1:8,浸出时间3 h,在上述条件下,高温合金废料中镍、钴的浸出率分别为82.98％、79.74％.     

高炉铝酸钙炉渣浸出过程动力学

研究了高炉铝酸钙炉渣的浸出动力学,考察了搅拌强度、浸出反应温度、浸出剂初始浓度及炉渣粒度对浸出速率的影响. 结果表明,浸出过程符合一级反应的收缩未反应核模型,宏观动力学方程为1+2(1-xB)-3(1-xB)2/3= 1.108exp(-1906/T)t,表观活化能为15.84 kJ/mol,过程速率为固膜内扩散速率控制. 通过实验数据验证,表明所得模型能较好地描述炉渣的浸出过程.