基于不同形式MFC的PRB对AMD处理效果影响

基于SRB生物阴极MFC的可渗透反应墙（SRB-PRB）原位处理酸性矿井水,MFC结构与MFC 在SRB-PRB布局设计是影响预调节C/S,pH,M2+浓度效果的主要因素。实验构造了2种MFC结构（圆筒型、平板MFC）及在PRB中3种布局方式（点阵、顺流、横向渗流）,用于相同体积活性填料的可渗透反应墙中,研究不同结构MFC对AMD的预处理效果。AMD水质为pH=3,ρ（SO2-4）=3 000 mg/L,Fe2+,Cu2+,Zn2+质量浓度均为30 mg/L,调节HRT为3,2.5,1.5 d。结果表明,MFC对AMD预处理调节效果与污泥碳源可利用性、MFC结构及在PRB中的布置方式有关,影响程度:碳源＞MFC结构＞布置方式。圆筒型MFC结构优于平板型,功率密度是平板型的2倍。3种布局方式圆筒点阵式结构PRB出水pH值在7左右,Fe2+,Cu2+,Zn2+去除率分别为96.2%～100%,99.6%～100%,95.3%～99.3%,且均高于高于平板型;SO2-4去除速率平均高于平板式7 g/（m3·h）左右。圆筒型MFC点阵布局方式表现出性能稳定、设计灵活的特点。     

黄铜矿和黄铁矿微生物浸出差异性研究

采用搅拌浸出法,搅拌转速350 r/min、搅拌温度45℃,使用相同菌种对黄铜矿与黄铁矿浸出差异性进行了研究。结果表明,在相同生物浸出条件下,黄铁矿较黄铜矿更易浸出。黄铜矿生物浸出后期,浸出速率减慢的决定因素并非黄钾铁矾钝化层的罩盖。两种矿物浸出差异性产生的根本原因在于由其自身晶体结构所决定的生物浸出机理不同。     

含氟生物浸出体系中阳离子竞争络合解毒机理研究

针对生物浸出体系中氟对浸矿微生物的抑制问题,提出结合氟的溶液化学性质,利用金属阳离子的竞争络合作用,使溶液中的游离F^-形成络合态,进而使细菌可耐受高氟浓度生长。比较了不同金属氟化物对细菌生长的影响,结果显示：AlF₃和FeF₃性质稳定,对细菌生长无明显影响;MgF₂溶于浸出体系释放F^-,对细菌产生毒害作用。热力学分析结果表明,Al³⁺、Fe³⁺对F^-的竞争络合机理以及Mg²⁺对F^-无竞争络合符合热力学定律。比较了Al³⁺和Fe³⁺对F^-的解毒能力,结果表明,Al³⁺、Fe³⁺对氟均有解毒作用,解毒能力大小为Al³⁺>Fe³⁺。通过PHREEQC计算可知,络合物形态可通过调节溶液中F^-与金属离子的浓度控制,且随着F^-与金属离子浓度比的减小,配位数向低配位方向移动。     

高硫高粘土含砷含碳卡林型金精矿生物预氧化研究

针对低品位高硫高粘土含砷含碳卡林型金精矿矿石性质特殊,直接氰化金浸出率仅为10.01%,且常规生物预氧化方法无法有效脱除金精矿中的硫、砷等有害杂质,开展了分步生物预氧化试验研究。通过充气搅拌浸出条件试验,考察了磨矿细度、接种量和矿浆浓度对预氧化效果的影响,结果表明三者均对预氧化效果影响很大。当工艺参数为:浸矿温度45℃,磨矿细度-37μm占90%,矿浆浓度10%,接种量10%,搅拌速度120 r·min-1,浸矿体系2 L,采用分步预氧化方法,共氧化9 d,金精矿中硫、砷脱除率分别可达82.96%和92.01%,后续金的氰化浸出率为79.91%。预氧化渣XRD图谱,SEM分析以及氰化试验表明,金精矿中有机碳物质具有严重劫金作用,同时预氧化5~9 d期间黄铁矿表面形成的大量黄钾铁矾膜对后续金的氰化浸出也具有严重的抑制作用。     

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%。     

不同成矿条件下黄铜矿微生物浸出研究概况

研究了中国不同地质成因铜矿床的黄铜矿微生物浸出。中国铜矿床的类型主要有铜镍硫化物矿床、斑岩型铜矿床、矽卡岩型铜矿床、火山岩型铜矿床和沉积岩型铜矿床。在大量查阅文献资料和自己试验研究的基础上,对不同成矿条件下的黄铜矿微生物浸出研究进行了综述,并且针对不同类型铜矿中黄铜矿的微生物浸出研究现状,将其浸出行为与地质成矿成因相联系。黄铜矿的微生物浸出本质是一个电化学腐蚀过程,因此浸出体系的电位以及矿样中黄铜矿的嵌布特征对浸出至关重要。研究表明:对于铜镍硫化物而言,在浸出过程中发生原电池反应,镍黄铁矿优先浸出,而黄铜矿被阴极保护,但是提高温度对黄铜矿浸出速率有显著影响。斑岩型铜矿的黄铜矿最难以浸出,矽卡岩型由于与斑岩型地质成因相似,因此与其具有相似的浸出行为。海相火山岩型铜矿的黄铜矿最易浸出。此外,还探讨了不同成矿条件下黄铜矿浸出差异与晶体结构和铜、铁的分部价态存在着一定的关系,确定不同成矿条件与黄铜矿中铜、铁的价态之间的联系将有助于浸出机制的进一步研究。     

中等嗜热菌浸出德兴黄铜矿的试验研究

对中等嗜热菌在45 ℃下浸出德兴黄铜矿的情况进行了试验研究。结果表明,添加适量（4 g/L）的Fe²⁺有利于中等嗜热菌的生长和黄铜矿的浸出;中等嗜热菌活性高有利于提高黄铜矿的浸出率;在试验酸度范围内,pH=1.50时中等嗜热菌的活性最高;矿浆浓度越低、粒度越细,越有利黄铜矿的浸出。在最佳试验条件下,黄铜矿49.2 d的铜浸出率为73.32%。浸出渣的XRD分析结果揭示,在浸出一段时间后,黄铜矿慢慢发生钝化的原因在于硫单质和黄钾铁矾在其表面的附着。     

有菌和无菌体系下辉铜矿氧化电化学

运用循环伏安曲线、稳态极化曲线和Tafel曲线等电化学手段以及X射线光电能谱（XPS）法研究了辉铜矿在有菌和无菌体系下氧化过程的电化学行为.研究结果验证了辉铜矿在有菌体系和无菌体系下的两步氧化溶解机理,第一步氧化反应为辉铜矿不断氧化生成缺铜的中间产物Cu_xS（1≤x<2）,直至生成CuS,在较低电位下即可进行;第二步反应为中间产物CuS的氧化,需要在较高电位下才可进行,反应速率较慢,是整个氧化反应的限制性步骤.循环伏安实验显示有菌体系电流密度明显大于无菌体系,表明细菌加快了辉铜矿的氧化速率.稳态极化实验显示辉铜矿点蚀电位较低,无菌体系第一段反应活化区电位范围小于有菌体系,表明辉铜矿氧化过程生成的中间产物硫膜具有钝化效应,细菌可以通过自身氧化作用破坏硫膜,减弱辉铜矿表面的钝化效果,加快辉铜矿的氧化溶解速率.X射线光电子能谱分析显示电极表面钝化层物质组成复杂,包含了CuS、多硫化物（S_n^2-）、（S⁰）和含（SO₄^2-）的氧化中间产物等多种物质,其中主要的钝化物为CuS,表明辉铜矿的氧化遵循多硫化物途径.     

离子交换法分离高镁低镍硫化矿生物浸出液中的镍镁

高镁低镍硫化矿细菌浸出液中有价金属镍离子浓度为300 mg·L-1左右,杂质金属镁离子浓度高达10~20 g·L-1,过高的镁离子浓度使细菌大量死亡,浸出无法继续,且常规方法难以对镍离子进行提取。本文采用离子交换树脂CN-27对浸出液进行吸附,镍镁吸附比例约为1∶10,小于原液中的镍镁比例1∶50。利用不同浓度硫酸溶液进行树脂解吸,当硫酸浓度为9 g·L-1时,镁离子首先从树脂上洗脱下来,而镍离子几乎不被洗脱;当硫酸浓度为36 g·L-1时,镍离子开始从树脂上洗脱下来。实验测得该条件下树脂对镍离子的穿透交换容量为0.487mmol·g-1(0.613 mmol·ml-1)。用较高浓度的硫酸对吸附在离子交换树脂上的镍离子进行解吸,其流出液中镍离子平均浓度为4.84 g·L-1,富集比在8倍以上,镍离子的解吸率达到97.47%。     

基于多分辨率网络的桥梁裂缝检测方法研究

针对传统的桥梁裂缝检测算法具有抗噪能力差和难以处理复杂背景的裂缝图像,以及常规深度学习图像分割算法存在空间精确度低的问题,提出一种基于多分辨率且具有较高空间精确度的桥梁裂缝检测方法.首先使用无人机采集桥梁图像,通过图像增强处理得到桥梁裂缝数据集.接着利用并行连接多分辨率子网和重复的多尺度融合,使检测模型在整个过程中保持...