低电位生物浸出黄铜矿研究

在酸性溶液中,高浓度Fe²⁺离子的存在有助于溶解氧对黄铜矿的氧化浸出。试验驯化培养具有单一硫氧化性的高效浸矿细菌,运用其对单体硫的高效氧化性能,结合Fe²⁺离子对黄铜矿氧化浸出的促进作用,开展黄铜矿低电位生物浸出研究。研究发现硫氧化菌可有效利用黄铜矿氧化溶解的产物--单体硫,将其氧化为硫酸并补充溶液H⁺离子消耗。同时,清除黄铜矿表面氧化溶解产物--单体硫后,有助于离子扩散和黄铜矿的进一步氧化溶解。     

耐冷嗜酸硫杆菌的生长特性和固定化培养

为解决氧化亚铁硫杆菌、嗜铁钩端螺旋菌等中温菌在低温和高酸的吸附尾液中作氧化剂时生长繁殖慢、氧化Fe²⁺速率低等问题,以耐冷嗜酸硫杆菌为研究对象,结合新疆某地浸采铀现场生产实际,对该菌的生长特性、耐酸驯化和固定化培养进行了探索。结果表明,该菌的接种量以10%为宜;当初始Fe²⁺浓度为0.3~0.5 g/L时,细菌仍能较快氧化Fe²⁺;在5~25℃条件下,耐冷嗜酸硫杆菌氧化Fe²⁺的速率均高于氧化亚铁硫杆菌,即耐冷嗜酸硫杆菌更适于溶浸液低温环境;耐冷嗜酸硫杆菌耐酸驯化后能在pH=0.31的培养液中保持较好的氧化活性;从生物陶粒表面电镜图片中可以观察出较厚的生物膜,固定化细菌和游离态细菌协同氧化Fe²⁺的速率是游离态细菌单独氧化的3.4倍。     

四川某低品位尾矿中铜、锌硫化物生物浸出研究

为了回收四川某铜矿浮选尾矿中的铜和锌, 以In-bac为浸矿菌种, 进行微生物浸出。考察了接种量、矿浆浓度、初始Fe²⁺浓度、浮选药剂(T-207和H-406)等因素对浸出效果的影响。结果表明, 采用两阶段微生物浸出工艺, 尾矿中铜、锌浸出效果较好, 第一阶段微生物浸出最佳条件为：接种量10%、矿浆浓度80 g/L、初始Fe²⁺浓度1.5 g/L, 尾矿中铜离子和锌离子浸出率分别为21.67%和79.67%, 此浸渣再次调浆后, 采用改进型无铁9K培养基, 无接种细菌微生物浸出, 当初始pH值为2.0、矿浆浓度为80 g/L、初始Fe²⁺浓度为0 g/L, 尾矿中铜浸出率达到36.97%, 锌浸出率为92.37%, 浸出率分别提高了15.30个百分点和12.70个百分点。浮选药剂T-207和H-406均对尾矿微生物浸出有不利影响。     

银离子对细菌浸出含砷铜矿中铜的影响

为了改善细菌对含砷铜矿的浸出效果,考察了添加 Ag⁺对细菌浸矿过程的影响。监测不 同 Ag⁺浓度条 件下,细菌浸矿过程中的 pH 值、Eh 值的变化和铜、砷浸出率,并对浸出渣进行 X 射线光电 子能谱（XPS）分析。研究 结果表明：在 pH 值为 1.8,Fe²⁺浓度为 0.5 g/L,Ag⁺浓度为 5 mg/L 的条件下,含砷铜矿 浸出 15 d 后,铜和砷的浸出率最 高,分别为 43.83% 和 6.01%;在 Ag⁺浓度为 0~7 mg/L 范围内,随着 Ag⁺浓度的增大,浸 出渣表面 Fe（Ⅲ）-（硫酸盐）、S⁰ 和 S _n ^2-的含量逐渐减小,砷酸盐含量变化不大;Ag⁺的加入可以有效抑制黄钾铁矾、S⁰和 S_n^2-等钝 化膜的生成,对非晶 态砷酸铁的生成影响不显著。     

过渡金属对煤自燃影响的实验研究

为了分析过渡金属对煤自燃特性的影响，选用煤中含量较高的Fe、Mn、Cu三种金属离子的化合物添加到煤中进行实验研究。首先，利用热重分析法、差示扫描量热法分析了煤的着火温度、质量变化、表观活化能、放热量参数；其次，根据氧化过程中指标性气体的释放情况来分析三种金属离子对煤自燃的影响；最后，通过红外光谱测试分析了三种金属离子对煤低温氧化过程中活性基团的影响。实验结果表明：添加Fe²⁺和Cu²⁺后，分别使煤样的着火点温度降低了23℃和20℃,并降低了煤氧反应的活化能，且增加了煤样的氧化放热量324.1 J/g和42.6 J/g,说明Fe²⁺对煤自燃的促进作用最强，Cu²⁺对煤自然氧化前期影响明显，而Mn²⁺对自燃过程中的特征温度、放热量和气体释放量影响较小。通过红外光谱测试得到Fe²⁺和Cu²⁺加速了煤低温氧化过程中-COOH、-CH₃、-CH₂-和-OH活性结构的反应，而Mn²⁺     

较低温度下细菌浸出黄铜矿工艺影响因素研究

以黄铜矿为研究对象,在温度较低的浸出条件下（15℃）采用正交试验的方法考察了矿石粒度、矿浆浓度、酸度、接种量以及起始Fe²⁺浓度对氧化亚铁硫杆菌（T.f菌）摇瓶浸出黄铜矿浸出过程的影响。试验结果表明：初始Fe²⁺浓度对细菌浸铜工艺影响最为显著;在15℃下的最佳浸出工艺条件为初始Fe²⁺浓度为6g/L,酸度控制在pH=2.0,接种量保持在15%,矿浆浓度为15%,矿石粒度为-200目。     

微生物活性的影响因素及其对浸矿效率的影响

在细菌纯培养及细菌浸出某高硫铜矿过程中,考察了不同萃取剂等有机物和杂质离子Fe²⁺对细菌活性的影响规律以及对铜浸出效率的影响。研究结果表明：萃取剂对浸矿微生物的生长和氧化活性具有很强的抑制作用;随着细菌活性的变化,铜浸出率亦随之变化。因此,调节浸出液中有机物和铁离子浓度,保证细菌活性,可有效地提高浸出效率。     

细菌在孔雀石低酸度浸出中的作用

为了研究细菌对孔雀石低酸度(pH=2)浸出的影响,对孔雀石的酸浸、无菌和有菌浸出进行了对比,考察了细菌和Fe²⁺的初始浓度对浸出的影响和调酸必要性,运用扫描电镜观察了浸出前后矿物表面形态的变化和细菌吸附特征,并用能谱线扫描定量分析了浸渣表面成分的差异。得出细菌和Fe²⁺的初始浓度分别为1×108个/mL和4.5 g/L时,细菌对孔雀石浸出的促进作用最佳。     

酸性H2O2氧化预处理浮选金精矿及其机理研究

酸性 H₂O₂ 氧化法是一种有效的难选金精矿预处理方法,可以使黄铁 矿、毒砂等载金矿物被有效溶解, 从而使金暴露出来,提高金浸出率。 研究了酸性 H₂O₂ 体系中黄铁矿的氧 化机制,并探究了该系体中温度、矿浆浓度、 H₂SO₄ 和 H₂O₂浓度等对浮选金精矿的预处理效果。 结果表明:H₂O₂ 氧化 过程中没有固相生成物,黄铁矿中的 Fe 转 化为 Fe²⁺和 Fe³⁺ 于溶液中,Fe²⁺ 与 H₂O₂ 可发生 Fenton 反应生成氧 化性极强的羟基自由基(·OH);氧化过程中有 H₂SO₄ 生成,体系的 pH 值随着反应进行逐渐降低;黄铁矿主要被酸性 H₂O₂ 、·OH 和 Fe³⁺氧化,体系中 S 最终转化为 SO₄ ^2-或 HSO₄^- 。 浮选金精矿在温度为 30 ℃ 、矿浆浓度为 100 g/L、 H₂SO₄ 初始浓度为 0. 18 mol/L 和 H₂O₂ 初始浓度为 1. 76 mol/L 的条件下氧化预处理后,Fe 浸出率、试样失重率分别为 95. 33%和 51. 42%;浮选金精矿直接浸出时金浸出 率仅为 11. 68%,而经过酸性 H₂O₂预处理—浸出后,金浸出率可达 92. 69%。     

排土场黄铁矿促进黄铜矿浸出研究

为合理利用低品位铜矿石及其废石资源,进行了黄铜矿排土场中黄铁矿促进黄铜矿浸出的反应热力学分析及浸出试验。结果表明,黄铁矿反应所需的溶液电位范围涵盖了Fe²⁺促进黄铜矿浸出的电位范围,无氧条件下黄铁矿促进黄铜矿是可行的;黄铁矿的参与加速降低了Fe³⁺与Fe²⁺浓度之比,促使电位降低,进而促进黄铜矿的浸出;排土场中深部缺氧条件下黄铁矿促进黄铜矿浸出方式以上部浸出液为母液,上部溶液中Fe³⁺、Cu²⁺及Fe ²⁺是黄铁矿促进黄铜矿浸出的前提条件。     

Al3+对浸铀混合菌活性的影响

研究认为Al³⁺在细菌浸铀过程中有络合氟、降低氟对浸铀负面影响的功能。为了更好地了解Al3+对浸铀混合菌生长活性的影响,对细菌生长周期和菌液氧化Fe²⁺的速率受Al³⁺浓度的影响进行了研究,并分析了离子浓度对菌液生长影响的机理。结果表明：①浸铀混合菌的活性与Al³⁺的浓度密切相关。当Al³⁺浓度小于8 g/L时,对混合菌的氧化能力和生长周期的影响很小;继续提高Al³⁺浓度,对混合菌氧化能力和混合菌生长周期的影响越来越显著,混合菌生长受抑制越来越明显。②Al³⁺浓度小于8 g/L时,混合菌表现出较强的调节代谢的能力,即通过改变或调整代谢途径,可在一定程度上适应新的环境。因此,当细菌浸铀需要利用Al³⁺时,其浓度不应超过8 g/L。     

氧化酸浸—酒石酸络合法从铅渣选铁尾矿中回收锑铜

采用氧化酸浸—酒石酸络合法对铅渣煤基直接还原—磁选尾矿中的锑、铜进行了浸出回收试验。结果表明:1在硫酸用量为169.5 g/L、双氧水为12.50 mg/L、液固比为6∶1、温度为90℃下氧化酸浸60 min,锑、铜的浸出率分别为64.37%、85.41%,浸出率均较低。2酒石酸可通过络合反应抑制Sb3+、Cu2+的水解来提高锑、铜的浸出率。酒石酸用量为25 g/L情况下络合反应10 min,锑、铜的浸出率分别可达78.79%、90.72%,较不加酒石酸分别提高了14.42、5.31个百分点。3滤液p H值可影响Sb3+、Cu2+的稳定性,进而影响锑、铜的浸出率。滤液的p H值从7.0降至1.5,锑、铜的浸出率从78.79%、90.72%提高到86.07%、91.58%。因此,在原料氧化酸浸提取锑、铜过程,加酒石酸络合剂,并控制滤液的p H值,可有效抑制Sb3+、Cu2+的水解,提高锑、铜的浸出率。     

铅阳极泥选择性脱铜试验研究

采用选择性脱铜—混酸浸锑、铋—硝酸脱铅—火法熔炼回收贵金属工艺综合回收铅阳极泥中的有价金属。重点介绍了该工艺中选择性脱铜的试验研究。确定了最佳脱铜条件:浸出温度28℃,初始酸度H2SO420 g/L,鼓空气浸出3 h,液固比L/S=5/1(mL/g),添加剂Fe3+浓度1 g/L;在该条件下,铜的平均脱除率为91.30%,锑的平均浸出率仅为2.11%,Bi,Pb,Au,Ag等不被浸出。该研究取得了较好的选择性脱铜效果,有效解决了铅阳极泥传统湿法处理工艺中存在的金属分离不彻底、产品质量不高等问题。     

钼尾矿中钼、铜和铁的生物浸出实验研究

使用浸矿微生物对钼尾矿进行生物浸出,在钼尾矿质量10 g、矿浆浓度10%(w/v)、微生物加入量10 mL(微生物初始浓度2×10⁷个/L)、浸出温度28 ℃条件下,经过21 d生物浸矿,钼尾矿中的Mo、Cu和Fe浸出率分别达到82.87%、83.73%和88.78%,钼尾矿中的重金属含量大大降低。物相分析结果表明,浸矿微生物对尾矿中的辉钼矿、黄铁矿和黄铜矿的氧化作用,以及铁离子对辉钼矿的化学浸出作用,实现了尾矿中Mo、Cu和Fe的有效浸出。     

Ag~+在细菌浸出中的催化作用研究

研究了Ag+ 催化浸出中的细菌生理作用 ,结果表明 :Ag+ 对Fe2 + 氧化有很强的抑制作用 ,即随着Cu2 +在浸出液中的浓度增加而增强了其对Ag+ 毒性的拮抗作用 ;在较低的Fe2 + 与S0 的原子摩尔比下 ,S0 对Fe2 +的细菌氧化有强抑制作用 ;矿物中的Fe2 + 细菌氧化浸出抑制是Ag+ 催化浸出体系中高效浸出的最重要的细菌生理原因。因此 ,增强对Fe2 + 细菌氧化的抑制作用 ,可大幅度提高铜浸出率。     

方解石对铁闪锌矿生物浸出行为的影响及机理探讨

考察了在30 ℃、pH=2、细菌浓度2×107 个/mL条件下方解石粒径与质量浓度对铁闪锌矿生物浸出的影响。结果表明,随着方解石粒径增加,体系pH值随之升高,嗜酸氧化亚铁硫杆菌增长缓慢,抑制Fe、Zn浸出;随着方解石质量浓度增加,体系中Ca²⁺浓度随之增加,对Fe、Zn浸出率的影响表现为先促进后抑制,当Ca²⁺浓度为130.27 mg/L时,能够促进嗜酸氧化亚铁硫杆菌增长,促进浸出;Ca²⁺浓度继续升高则不利于细菌增长与离子浸出;方解石粒径为-0.038 mm且质量浓度为10 g/L时浸出30 d,浸出效果较好,Fe和Zn浸出率分别达到80.53%和95.99%。     

铜镉渣常温常压氧化氨浸工艺研究

以过硫酸铵为氧化剂, 氨为络合剂, 采用常温常压氧化氨浸工艺浸出铜镉渣中有价金属锌、镉和铜。对浸出过程工艺条件进行研究, 结果表明:在氨水浓度3.4 mol/L、铵离子浓度5.0 mol/L、(NH₄)₂S₂O₈浓度30 g/L、液固比5∶1、浸出时间60 min的条件下, 铜、镉的浸出率达到99%,同时锌的浸出率达到95%。     

从高锡高砷铜阳极泥中浸出铜镍的工艺研究

采用硝酸氧化酸性浸出法从高锡高砷铜阳极泥中浸出铜镍, 主要考察了硝酸添加量、反应温度、硫酸浓度、固液比和反应时间等因素对铜镍浸出效果的影响。实验结果表明, 在铜阳极泥质量20.0 g、2.0 mol/L硫酸溶液100 mL、固液比1/5、浸出温度85 ℃、浓硝酸用量2.0 mL、搅拌速度500 r/min和浸出时间90 min时, Cu和Ni平均浸出率分别达到94.58%和80.22%, 而As、Sb和Sn浸出率仅为4.52%, 1.11%和0.15%, 实现了Cu、Ni从阳极泥中的有效分离。     

高铜铅冰铜氧压浸出

为回收含铜44.7%的高铜铅冰铜中的有价金属, 进行了氧压酸浸实验研究。考察了初始硫酸浓度、氧压、时间、温度、液固比和木质素用量对浸出效果的影响, 结果表明, 氧压酸浸高铜铅冰铜的适宜工艺条件为: 浸出温度140 ℃、氧分压0.5 MPa、浸出时间4 h、液固比7∶1、初始硫酸浓度180 g/L, 该条件下Cu、As、Fe、Sb、Pb浸出率分别为99.57%、12.24%、86.33%、85.73%、38.10%, 实现了铜的高效浸出。浸出渣主要成分为PbSO₄, 实现了铅冰铜中铜与铅的分离。木质素用量对铅冰铜中有价金属的浸出效果影响较小。