中度嗜热菌浸出黄铁矿过程中矿物表面硫的化学形态

利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和硫的K边X射线吸收近边结构光谱(XANES)等分析手段研究了中度嗜热菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans)浸出黄铁矿过程及矿物表面硫的化学形态.结果表明:中度嗜热菌明显促进了黄铁矿的溶出,24 d浸出液中总铁的质量浓度达到5.3 g.L-1.经24 d细菌处理后,矿物表面形貌变化明显,出现良好结晶状态的晶体.浸出过程中累积在黄铁矿表面的主要成分是黄钾铁矾.矿物表面硫的形态组分主要为黄铁矿和黄钾铁矾,其质量分数分别为34.8%和65.2%.     

黄铁矿促进黄铜矿微生物浸出影响因素

采用摇瓶实验,以氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,At.f)浸出黄铁矿--黄铜矿,重点研究了基础培养基、矿物配比和粒度组成等因素的影响.黄铁矿能促进黄铜矿的微生物浸出,以采用无Fe 9K培养基效果较好,它对应铜浸出率是9K培养基的1.68倍;采用宽粒级矿物时铜浸出效果较好,且铜浸出率与黄铁矿和黄铜矿的质量比有关,当质量比为2∶2时铜浸出率最高可达45.58%;黄铁矿含量大小是影响铜浸出率高低的实质,当质量比小于等于5∶2时以At.f菌的氧化作用为主,当质量比为10∶2时以硫化矿间的原电池效应为主.浸渣的X射线衍射分析表明,采用无Fe 9K培养基时浸渣中生成的钝化物黄钾铁矾较少,故黄铁矿可以很好地替代9K培养基中的FeSO4,并能与黄铜矿形成原电池效应,从而促进铜的浸出.     

细菌-矿物接触/非接触模式下黄铜矿浸出溶解行为

研究细菌-矿物接触模式及利用透析袋将细菌和矿物隔离的非接触模式下嗜酸氧化亚铁硫杆菌对黄铜矿浸出溶解的影响,并对黄铜矿浸出过程表面钝化的原因进行分析。研究结果表明:在细菌-矿物接触模式下,黄铜矿的浸出行为包括细菌对黄铜矿表面硫的催化氧化及细菌氧化Fe2+生成的Fe3+对黄铜矿在于氧化溶解;在细菌-矿物非接触模式下,黄铜矿主要通过细菌氧化Fe2+生成的Fe3+氧化浸出;浸出体系电位是影响黄铜矿浸出速率的主要因素,且较高的电位更有利于黄铜矿的浸出。比较细菌-矿物接触模式和细菌-矿物非接触模式,细菌-矿物接触模式比非接触模式更有利于提高浸出体系电位及氧化消除黄铜矿表面生成的硫膜,因而促进了黄铜矿的浸出;易于在较高电位下生成的黄钾铁矾沉淀是导致这2种模式下黄铜矿表面钝化的主要原因。     

嗜铁钩端螺旋菌对黄铁矿浸出的影响

以嗜铁钩端螺旋菌(L.ferriphilum)为实验菌株,考察不同矿浆浓度、接种量、初始pH和初始Fe3+浓度对黄铁矿浸出的影响。试验结果表明:提高矿浆浓度和初始Fe3+浓度会降低黄铁矿浸出率;增大接种量和降低初始pH有利于黄铁矿浸出;在浸出试验过程中定期调整pH,浸出几天后,由于黄钾铁矾生成,不利于黄铁矿浸出;在浸出过程中,生成的黄钾铁矾以结晶颗粒的形式覆盖在黄铁矿表面,表明L.ferriphilum浸出黄铁矿的机制以间接作用为主。     

生物浸出中黄铜矿与铁离子间的相互影响

使用中等嗜热兼性自养细菌在不同反应体系下进行黄铜矿浸出的研究,通过监测反应过程中p H、氧化还原电位和铁、铜离子质量浓度的变化,以及对矿渣进行扫描电镜观察及微区分析(SEM-EDS)和X线衍射(XRD)分析,进而分析黄铜矿与铁离子间的相互关系。研究结果表明:在细菌存在的条件下,向Fe2+与Fe3+质量浓度相同(ρ(Fe2+):ρ(Fe3+)=1:1)的溶液中加入黄铜矿后,Fe2+的氧化速率迅速升高,氧化还原电位快速升高,在较短时间内,Fe2+基本被氧化完毕,并且黄铜矿促进Fe3+水解生成沉淀;铁离子对黄铜矿的生物浸出具有重要影响,较高质量浓度的且具有一定Fe3+与Fe2+质量浓度比的溶液,在前期可以提高黄铜矿的浸出速率,但在中后期会加剧黄铜矿的钝化反应,最终降低铜的浸出率;在黄铜矿的微生物浸出中,有铁矾类物质生成,铁矾的形成与铁离子质量浓度有关,高质量浓度的铁离子加速铁矾的生成。     

三种硫化铁单矿物的细菌氧化过程研究

载金的硫化铁矿物成分主要是黄铁矿,其次是磁黄铁矿和镍黄铁矿.三种单矿物分布在金矿石中的含量不同,细菌氧化周期也随之改变.试验表明,三种矿物氧化过程均产酸,黄铁矿被细菌直接氧化,溶液中细菌浓度较小;磁黄铁矿和镍黄铁矿除受细菌直接氧化,被Fe3+间接氧化也很显著.黄铁矿氧化时间大致是其他两种矿物的3倍,因而工业配矿可酌量降低富含黄铁矿之金精矿用量.本试验通过研究三种单矿物各自的细菌氧化过程,为成分复杂金精矿的细菌浸出工业实践提供了重要理论依据.     

不同类型黄铜矿的生物浸出研究

研究了两种不同类型(黄铁矿型,斑岩型)黄铜矿生物浸出的差异.实验结果表明:两类黄铜矿生物浸出差别很大,48 d后黄铁矿型黄铜矿浸出率为46.96%,斑岩型黄铜矿浸出率为14.5%.对Fe2+、矿物表面Cu2p谱图和矿床特征的分析发现:适量的Fe2+能促进黄铜矿的浸出,但最佳用量不一样;浸渣表面产物不同,斑岩型黄铜矿表面出现富铜层,阻碍了浸出继续进行;与原矿相比,铜结合能都降低,符合Hiroyoshi等提出黄铜矿浸出的两步溶解模型;两类黄铜矿生物浸出的差异是由成矿岩体、围岩、伴生矿物和元素、成矿温度和压力等因素综合决定的.     

S~0生物还原介导的铁矿物厌氧还原过程研究

针对水铁矿、赤铁矿和黄钾铁矾,综合利用同步辐射X线吸收近边结构光谱(XANES)、X线衍射(XRD)等方法,结合微生物的生长行为和高铁矿物的还原行为测定,研究碱性厌氧条件下元素硫(S~0)生物还原介导的3种不同铁矿物还原过程。研究结果表明:元素硫(S~0)可以有效促进奥奈达希瓦氏菌(Shewanella oneidensis MR-1)还原黄钾铁矾和水铁矿,但对赤铁矿作用不明显;硫的K边和铁的L边XANES说明3种铁矿物还原过程中均形成FeS类似物,FeS类似物的形成速率由高到低依次为黄钾铁矾、水铁矿和赤铁矿;高铁矿物还原程度由高到低依次为水铁矿、黄钾铁矾和赤铁矿。     

紫金山铜矿浸出过程黄铁矿的氧化行为

针对紫金山铜矿堆浸过程中,在辉铜矿和铜蓝等有用矿物浸出的同时,有黄铁矿被大量浸出,造成浸出液中Fe3 浓度过高的现状,研究了细菌浸出黄铁矿的氧化行为和机理,重点考察了Fe3 的化学氧化以及细菌浸出黄铁矿过程的影响因素.研究结果表明,在有菌条件下,pH值为1.6时,混合矿浸出初期,黄铁矿的浸出率仅为5%～8%;随着浸出时间的增加,氧化还原电位升高,浸出15d后,氧化还原电位上升到500mV以上时,黄铁矿的浸出率可达25%.说明氧化还原电位是细菌浸出黄铁矿过程的重要影响因素.机理研究表明,细菌浸出黄铁矿是以间接反应为主,细菌在黄铁矿表面的吸附对黄铁矿的浸出具有协同作用.     

黄钾铁矾法炼锌矿渣中锌的提取条件试验

传统湿法分析过程中采用两段或多段浸出的流程,存在浸出率低的问题.该文研究对国内某厂黄钾铁矾法炼锌所产生的矿渣进行了浸出试验,采用浓硫酸浸出其中的锌,浸出条件为:液固比4:1,浸出温度160℃,时间6h.最后锌的浸出率达98%以上,达到预期要求,操作更简单,对现实很有指导意义和参考价值.     

黄铁矿在氧化镍矿焙烧氨浸过程中的作用

为了明确黄铁矿在氧化镍矿还原焙烧氨浸过程中的作用机理,通过XRD和化学分析等方法分析还原过程中的物相变化和浸出效果.结果表明,氧化镍矿添加少量黄铁矿后,焙砂中的镍组分会以镍黄铁矿的形式存在,镍黄铁矿在NH3-(NH4)2CO3体系中被氧化并最终以硫酸镍氨络合物的形式被浸出,实现镍的富集与分离.     

湖南某难处理金矿的加压预氧化-氰化浸金试验研究

针对湖南某难处理金精矿进行预处理技术研究.该矿含砷(质量分数)为11.28%,金的直接氰化浸出率为21.91%.矿石中的砷以毒砂形式存在.载金矿物为毒砂和黄铁矿等硫化物,金为微细浸染型被毒砂和黄铁矿包裹.通过加压预氧化,对矿石进行氰化浸金试验研究.加压氧化最佳条件为初始酸度1 mol/L,木质素磺酸钠5 g/t,硝酸硫酸比7∶1,氧压0.6 MPa,搅拌速度300 r/min,时间100 min,温度100℃,矿浆浓度20%.试验表明经过加压试验后,金的氰化浸出率达到90.87%,与未预处理相比提高了68.96%,达到了较好的试验效果.     

废Ni-Cd电池中镉的回收研究(Ⅰ)──镉、镍的分离

在选择性浸出有效分离Ni,Cd的理论分析基础上 ,研究了浸出条件对分离效果的影响 ,实验确定了废Ni Cd电池选择性浸出镉的工艺条件 :温度 ,2 5℃ ;固液比 ,m (s) /m(L) =1/ 5 ·在 pH =2的硫酸溶液中浸出 2h ,镉的浸出率为 10 0 %,镍的浸出率为 6 5 %,实现了镉与镍的有效分离·     

自蔓延高温合成LaB6微粉的制备及表征

采用自蔓延方法制备出LaB6微粉·对热爆产物和浸出产物进行X射线衍射分析,确定了两步酸浸方案·对LaB6进行TEM分析和光谱分析,并利用扫描电镜(SEM)和粒度分布测试仪对LaB6进行了表征·结果表明:热爆产物由LaB6,MgO,少量Mg3B2O6以及LaOCl等相组成,采用盐酸和硫酸两步交叉浸出获得纯净的单一相LaB6·计算得LaB6晶格常数a=0 4148nm,LaB6纯度大于99%,LaB6的平均粒径为1 92μm·     

超声波强化溶出12CaO·7Al_2O_3的研究

分别用常规溶出和超声波强化溶出对12CaO.7Al2O3的溶出性能进行了研究,结果发现:其他条件相同的情况下,有超声波作用时碳钠质量浓度为80 g.L-1的氧化铝溶出率高于碳钠质量浓度为120 g.L-1的常规溶出的氧化铝溶出率;溶出温度为69℃的氧化铝溶出率高于常规溶出78℃时的氧化铝溶出率;在0~60 min内,超声波作用时间越长强化效果越好;超声波功率在40~140 W之间变化时,氧化铝溶出率呈逐渐增加而后平缓的趋势.此外,还初步探讨了超声波作用机理:超声波的照射提高了离子的运动速度,加速了传质的进行,破坏了颗粒之间的团聚,从而提高了氧化铝溶出率.     

物料配比对铝酸钙炉渣浸出和自粉性能的影响

将CaO,SiO2和Al2O3按不同配比混合,在1 500℃煅烧1 h、降温速度为5℃/min下合成了铝酸钙炉渣,主要物相为-γ2CaO.SiO2和12CaO.7Al2O3;并通过XRD和马尔文激光粒度仪研究了铝酸钙炉渣的C/A(除去和SiO2结合成2CaO.SiO2之外的n(CaO)/n(Al2O3))和A/S(w(Al2O3)/w(SiO2))对其物相组成和自粉性能的影响.结果表明:炉渣的C/A<1.5时有难浸物质钙铝黄长石2CaO.Al2O3.SiO2生成,降低了炉渣的浸出率和自粉性能,提高C/A可以消除其生成,C/A=1.6~1.9时,炉渣的浸出和自粉性能良好.炉渣的A/S对物相组成影...     

Mechanochemical leaching of chalcopyrite concentrate by sulfuric acid

This study aimed to introduce a new cost-effective methodology for increasing the leaching efficiency of chalcopyrite concentrates at ambient temperature and pressure. Mechanical activation was employed during the leaching (mechanochemical leaching) of chalcopyrite concentrates in a sulfuric acid medium at room temperature and atmospheric pressure. High energy ball milling process was used during the leaching to provide the mechanochemical leaching condition, and atomic absorption spectroscopy and cyclic voltammetry were used to determine the leaching behavior of chalcopyrite. Moreover, X-ray diffraction and scanning electron microscopy were used to characterize the chalcopyrite powder before and after leaching. The results demonstrated that mechanochemical leaching was effective; the extraction of copper increased significantly and continuously. Although the leaching efficiency of chalcopyrite was very low at ambient temperature, the percentages of copper dissolved in the presence of hydrogen peroxide (H₂O₂) and ferric sulfate (Fe₂(SO₄)₃) after 20 h of mechanochemical leaching reached 28% and 33%, respectively. Given the efficiency of the developed method and the facts that it does not require the use of an autoclave and can be conducted at room temperature and atmospheric pressure, it represents an economical and easy-to-use method for the leaching industry.     

高浓度NaOH浸出红土镍矿中SiO_2的研究

研究了红土镍矿高浓度NaOH浸出的条件.探讨了搅拌强度、温度、NaOH初始质量分数、浸出时间和碱矿质量比对SiO2浸出率的影响.结果表明:搅拌强度600 r/min、浸出温度225℃、初始NaOH质量分数85%、浸出时间90 min、碱矿比5∶1时,SiO2的浸出率可达82.77%.碱浸渣中的铁、镁、镍被富集,其中氧化镍的质量分数由1.29%提高到2.15%.     

光降解用WO_3-TiO_2复合光催化剂

用溶胶 凝胶法制备了纳米WO3 TiO2复合薄膜型光催化剂·利用该薄膜对罗丹明B溶液的光催化降解作用,考察了钨酸盐种类及其掺杂量、涂膜层数、溶解氧、焙烧温度、焙烧时间、基体材料等因素对光催化活性的影响·结果表明,钨酸铵加入量x(W)=1 5%、多孔钛片为基质,涂覆9层、500℃下焙烧1h得到的WO3 TiO2薄膜型复合光催化剂活性最高,其光催化活性较纯TiO2光催化剂提高1 5倍·该温度下多孔钛片负载的TiO2为锐钛矿型·