钛铁矿机械活化强化浸出的研究

采用滚筒球磨机在高球料比(70：1)下对岩矿型攀枝花钛铁矿进行活化,能有效地强化球磨过程。XRD分析表明,活化钛铁矿的晶粒尺寸随活化时间增加而减小,4h后基本不再变化。浸出动力学实验结果表明,随着活化时间的增加,表观活化能从浸出初期的55．7kJ／mol降至23．7kJ／mol。研究发现该活化能与晶粒尺寸具有很好的相关性。采用30％～50％硫酸浸出活化钛铁矿的实验结果表明,随着活化时间增加,浸出对硫酸浓度的依赖性降低,因而实现钛铁矿在低酸浓度及低反应温度下的浸出是可能的。     

机械活化强化载金硫化矿浸出的研究进展

综述了近十年国内外来在载金硫化矿机械活化方面的研究工作,介绍了硫化矿机械活化机理、机械活化强化硫化矿的浸出和机械活化设备的应用。需要应用现代分析手段和量子理论模型深入研究机械活化前后矿物界面的变化,并且需要建立设备、工艺对机械活化机理的影响机制。最后对机械活化的研究发展前景和方向进行了总结。     

机械活化对辉钼矿浸出的影响

研究了机械活化对辉钼矿浸出动力学的影响。机械活化处理使辉钼矿在HNO3-H2SO4溶液中的浸出反应的表观活化能逐步降低，但幅度不大。在行星式离心球磨机中剧烈活化40min后，浸出活化能较未处理时低约6kJ／mol。这是由于辉钼矿呈层状结构，层与层之间由微弱的范德华力维系，在受到外力作用时。很容易发生层间滑移，一定程度上化解了这种作用力。     

低品位难处理钽铌矿中铌的浸出试验研究

目前世界上大部分铌矿矿山采用硫酸-氢氟酸分解法湿法冶金处理工艺,但氢氟酸的毒性高、腐蚀性强,对设备材质要求高,而且成本高,不适宜处理低品位矿石。针对我国攀西地区某低品位铌矿开展了工艺矿物学和纯硫酸体系酸化焙烧-浸出工艺研究,考察了不同焙烧时间、用酸量等对铌浸出率的影响。研究结果表明:该矿石含铌矿物主要由褐钇铌矿、复稀金矿和铌铁金红石组成,N2O5含量0.034%,嵌布粒度细,比较分散,属于低品位极难处理铌矿。铌属于难溶金属,在低温(温度低于100℃)下,采用强酸、强碱浸出,铌浸出率低于30%,无法得到有效回收。添加H2O2与水合铌矿物形成酸可溶的配合物,有效提高了铌浸出率。获得最佳的工艺参数为:在磨矿细度为-74μm占80%,硫酸化焙烧的温度为250℃,硫酸用量占原矿质量比为75%,添加H2O2用量占原矿质量比为70%,焙烧时间2 h;浸出温度90℃,液固比4∶1,酸矿比为3∶1,浸出时间2 h的条件下,铌浸出率达到81%。     

含金矿石的机械活化浸出工艺研究

本文进行了机械活化法强化氰化浸金的研究。对现场生产中需要采用两段共48h浸出的金精矿,采用磨浸仅3h即可达到53%以上的浸出率,若辅以过氧化氢和氨水联合助浸,则磨浸2h即可达近70%的浸出率。在此基础上,提出了磨浸-搅拌联合浸出的工艺路线,磨浸1h后再搅拌12h即可达93%以上的浸出率,极大地加快了浸金速率,缩短了浸金时间。为氰化浸金这一传统工艺提供了一条崭新的发展思路。     

机械活化强化锌渣氧粉铟浸出的工艺研究

研究了锌渣氧粉在机械活化装置中与工业硫酸反应时搅拌速度、酸初始浓度、液固比、浸出时间等工艺条件和不同浸出工艺方法对铟浸出效果的影响。研究结果表明,用机械活化方法浸铟时对浸出过程有较好的强化效果。综合考虑设备的生产能力和耗能特性,用搅拌磨活化浸出时优化的工艺条件为:活化反应时间150min,液固比8,酸初始浓度500g·L-1,搅拌速度575r·min-1。在此条件下,铟浸出率可由常规浸出时的68.0%提高到91.2%。     

中浸渣的机械活化浸出工艺研究

硫化锌精矿焙烧矿的中性浸出渣常含有锗等有价元素，常规低酸高酸两段浸出流程锗的直收率低。试验探寻了机械活化浸出工高锗浸出率的可能性，表明在试验确定的机械活化浸出条件下，两段浸出过程锗和锌的浸出率可分别提高19．98％和32．765，机械活化浸出是一有良好应用前景的工艺技术方向。     

机械活化及其在浸出过程中的应用

本文简要讨论了机械活化的基本原理及其在有色金属矿物原料浸出过程中的应用。     

机械活化对石煤物化性质及提钒浸出的影响

采用比表面积(BET)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、红外分析(FTIR)、差示扫描量热(TG-DSC)等检测方法,对石煤矿样进行粒度、表面形态、矿物结构及热稳定性的分析,探索了活化前后含钒石煤物化性质的变化,并通过硫酸浸出工艺,研究了机械活化对含钒石煤钒浸出率的影响。研究结果表明,机械活化不仅能使矿样粒度变细,表面形态结构发生相应的变化,还能造成矿样内部化学键的破坏,晶格缺陷的产生等,主要表现为白云母层间吸附水的脱除及羟基结构的破坏,石英趋于非晶化;由于晶格缺陷的产生,使得部分机械能转化为内能储存在晶格中,矿样活性增强,热稳定性变差。受粒度、晶格结构及矿样活性等因素的影响,浸出剂与颗粒的接触面积增加,同时对目的矿物破坏的难度降低,浸出反应速率加快,从而达到强化提钒浸出的效果。在浸出剂浓度为15%(体积分数)的H2SO4,液固比1.5ml·g-1,5%(质量分数)助浸剂,搅拌强度200 r·min-1,浸出温度95℃,浸出时间6 h的条件下,随着活化时间的延长,钒浸出率逐渐增加,且浸出率变化与粒度的增加呈正相关;活化30 min时,浸出率达81.82%,与未活化时相比,提高了约10%。     

机械活化对高炉炼铁烟尘中锌浸出的影响

采用硫酸为浸出剂,对高炉炼铁烟尘进行未活化和活化浸出工艺研究。通过正交试验与单因素试验相结合考察硫酸浓度、浸出温度、浸出时间、液固比对烟尘中锌浸出率的影响。结果表明,未活化的烟尘在液固比8∶1、硫酸浓度170g/L、浸出温度95℃,浸出时间90min时,锌浸出率达到96.78%;而经活化的烟尘在液固比7∶1、硫酸浓度150g/L、浸出温度85℃,浸出时间75min时,锌浸出率达到98.19%。     

Oxidative acid leaching of mechanically activated sphalerite

The pressure leaching kinetics of mechanically activated sphalerite was investigated in this work. X-ray diffraction and scanning electron microscopy were used to characterise the influences of crystalline structure and morphology, respectively. A laser particle size analyser and specific surface area tester were used to determine the particle size and specific surface area, respectively. Compared to the non-activated sample, the activated samples demonstrated distinct physicochemical properties with higher reaction efficiencies and increased Zn recovery ratios. The activation energy of sphalerite decreased from 69.96 to 45.91, 45.11, and 44.44?kJ?mol^?1 as the activation time increased from 0 to 30, 60, and 120?min, respectively. The reaction orders for the H₂SO₄ solutions of the sphalerite samples activated for 0, 30, 60, and 120?min were 1.832, 1.247, 1.214, and 1.085, respectively, which indicated that the dependency of the sphalerite leaching process on H₂SO₄ could be reduced by means of mechanical activation.     

Leaching of niobium and tantalum from a low-grade ore using a KOH roast–water leach system

A new process is proposed for the leaching and recovery of niobium and tantalum from a low-grade refractory niobium–tantalum ore after adding pure Nb₂O₅ to adjust the niobium to tantalum ratio. The ore was roasted and decomposed with KOH then leached with water. Experiments were carried out to study the effect of the Nb₂O₅-to-Ta₂O₅ mass ratio, decomposition temperature, alkali-to-ore mass ratio and decomposition time on the leaching of niobium and tantalum, as well as the associated impurity elements, such as titanium, iron, manganese, silicon and tin. The optimal conditions were determined to be: Nb₂O₅-to-Ta₂O₅ mass ratio 2.33:1; KOH-to-ore mass ratio 2:1; reacting for 60 min at 400 °C. Leaching with water extracted ~ 95% Nb and 94% Ta together with about 80% Si and Sn, 50% Ti and < 20% Fe and Mn. The niobium and tantalum was recovered as high purity (Nb,Ta)₂O₅ (99.3%) through evaporation, crystallization and phase transformation processes.     

碱性氧化铜矿产氨菌浸出特性

为了研究碱性氧化铜矿产氨菌浸出特性,分析了产氨菌浸矿过程对矿石的作用.将云南某矿的碱性氧化铜矿置于含菌培养液、去菌培养液和氨水等5种浸矿溶液中,在同一条件下进行摇瓶浸矿实验,剖析溶液中各可能的浸矿因子.研究结果表明：产氨菌产氨能力较强,尿素培养液中氨质量浓度最大达8.93 g·L^-1;产氨量与细菌含量呈正相关关系,细菌含量越高,产氨量越大;产氨菌主要通过产氨间接浸矿,此外产氨菌和其代谢产物都能直接作用于矿石,浸矿能力细菌产氨 > 细菌 > 细菌代谢产物,三者比值约为12：5：4.     

酸溶-苯基荧光酮光度法测定矿样中钽

将苯基荧光酮光度法应用于矿样中Ta的测定时,Nb、Ti、Mo等元素也会与显色剂发生反应从而干扰测定。针对这一问题,实验提出采用HF-HNO₃-H₂SO₄体系分解样品,以草酸掩蔽Nb,H₂O₂掩蔽Ti,抗坏血酸和EDTA还原掩蔽Mo、Fe、V、Sn,以酒石酸和溴化十六烷基三甲基铵为络合剂,在表面活性剂聚乙烯醇存在下,用苯基荧光酮光度法对Ta进行测定,实现了矿样中Ta的分析。实验表明,Ta在0.02~1.0 μg/mL范围内符合比尔定律,线性相关系数为0.999 1,方法的检出限为0.02 μg/mL。将实验方法分别应用于锂矿石、钽矿石和稀有稀土矿这3种标准物质中Ta的测定,测得结果与认定值基本一致,相对标准偏差(RSD,n=10)为6.9%~8.5%。方法适用于野外矿样中Ta的批量测定。     

高硅氧化铅锌矿加压酸浸中锌的浸出动力学

探讨了高硅氧化铅锌矿加压酸浸中锌的浸出反应动力学。考察了温度、硫酸浓度、搅拌速度、压力对锌浸出的影响。结果表明:氧化铅锌矿加压酸浸过程遵循未反应核缩减模型,浸出过程属于固体膜层扩散控制,表观反应级数为1.09,在试验选取的温度范围内,浸出的扩散活化能14.3kJ/mol。     

Sintering of mechanically activated Zno-TiO2 powders

Zinc oxide and titanium dioxide powders mixed in an equimolar ratio are mechanically activated in a planetary ball mill and sintered under nonisothermal and isothermal conditions. Nonisothermal sintering is studied using dilatometry and SEM. The activation energy of sintering is determined using the method based on different heating rates and Dorn’s method as well. The phase composition of the isothermally sintered samples is determined using x-ray powder diffraction. Published in Poroshkovaya Metallurgiya, Vol. 47, No. 1–2 (459), pp. 55–62, 2008.     

含碳酸盐脉石氧化铜矿的酸浸动力学

针对碳酸盐脉石对氧化铜矿酸浸动力学的影响进行探讨,研究了温度、酸度、矿石粒径、液固质量比、振荡速度等因素对含碳酸盐脉石氧化铜矿浸出的影响.结果表明,高温、高酸度、高液固质量比、小粒径和高振荡速度利于矿石的浸出,但碳酸盐脉石使得酸耗增加.考虑浸出成本确定合理的浸出条件为温度303 K、酸度35 g·L^-1、矿石粒径0.074~0.125 mm、液固质量比3∶1以及振荡速度180 r·min^-1,浸出180 min后铜浸出率达53.6%.对浸出前后矿石表面形貌进行分析.结果显示碳酸盐脉石与酸反应后在矿石表面形成CaSO₄·2H₂O沉淀,覆盖在颗粒表面,限制了矿石颗粒孔裂隙的发育.基于收缩未反应核模型对浸出动力学进行分析,发现碳酸盐脉石反应生成的沉淀阻碍了浸出反应,固体产物层扩散为浸出反应的控制步骤,反应的表观活化能为8.65 kJ·mol^-1.