含砷低品位硫化铜矿生物堆浸工业试验

福建紫金山含砷低品位硫化铜矿年产300tCu和1000tCu生物堆浸工业试验结果表明:铜浸出率随着矿石粒度的减小而提高,矿石粒度为-30mm,浸出周期为270d,铜的浸出率达到80.58%;铜萃取率和电积电流效率随着浸出液pH值的降低和电积液中铁的质量浓度的增加而降低,当浸出液pH值下降到1.19时,铜萃取率下降到了50%;通过增加堆高、定期中和萃余液、增加负载有机相洗涤和活性炭+沙滤+气浮塔脱除电积原液中有机物等工艺改进后,降低了萃取剂、煤油和电能的消耗量,提高了铜的浸出速率,浸出周期为200d,铜浸出率为81.31%,铜萃取--电积的耗电量为2679.98kW.h.t-1,高纯阴极铜生产成本1.05万元.t-1.     

铜萃取过程对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的影响

在生物浸出—溶剂萃取—电积提铜技术中,萃取对生物浸出过程必然产生影响.用最大或然数法(most probable number,MPN)研究了主要萃取参数不同时,萃取过程对嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)的影响.结果表明,萃原液pH为1.5~3.0时,萃余液中细菌细胞浓度逐渐增加,其中pH2.0时活细菌所占比例最大,为24.8%;当Lix984N浓度为2.5%~15%时,萃余液中细菌细胞浓度呈现降低趋势,同时活细菌所占比例由23.6%显著降低到6.2%.萃取过程对浸矿细菌有截留作用,将导致返回堆浸环境中浸矿细菌细胞浓度降低,同时使细菌活性减弱,从而使生物浸矿效率下降.     

用坑道废水加细菌堆浸采场废矿和选厂尾矿中铜的研究

用坑道废水加入5%—10%人工培养细菌液、堆浸某矿采场废矿、再用堆浸液搅拌浸出选厂含铜尾矿.浸出液用铁屑置换,生产海绵铜.废矿堆浸60—120d,铜浸出率达60%—88%;尾矿搅拌浸出15—30min,铜浸出率达73.83%,海绵铜品位为60%—81%.     

废弃电路板铜锡多金属粉隔膜电积回收锡实验研究

采用基于隔膜电积湿法冶金新工艺从废弃电路板铜锡多金属粉中高效提取金属锡,研究并优化了铜锡多金属粉浸出及隔膜电积提锡工艺.浸出实验结果表明,在温度为40℃,初始Sn~(4+)质量浓度50 g/L,HCl浓度4 mol/L,液固比为5∶1,循环浸出三次的条件下,锡浸出率约为96%,最终浸出液中Sn~(2+)质量浓度68.58 g/L.锡隔膜电积实验表明,在Sn~(2+)质量浓度40~100 g/L,HCl浓度3 mol/L,温度35℃,电流密度200 A/m2的条件下,阴极电流效率97.51%,能耗低于1 200 k Wh/t.在此优化条件下进行隔膜电积8 h,得到平整、致密且纯度99.9%的阴极锡板.     

赞比亚低品位难处理铜钴矿湿法冶金新工艺

以赞比亚某低品位难处理铜钴矿石为研究样本,采用全湿法冶金方法,开展新工艺研究.研究可知:矿石Cu,Co和S质量分数分别为1.270%,0.071%,0.022%.矿石中铜矿物主要为假孔雀石和少量的孔雀石.钴矿物主要为钴锰矿和水钴矿,在褐铁矿和黑云母晶体中有少量铜、钴,矿石中铜钴元素赋存状态极其复杂.最佳的浸出条件为粒度小于74μm的矿粒所占比例70%、浸出温度65℃、浸出时间4 h、矿浆质量分数30%、硫酸加入量55 kg·t-1.该条件下铜浸出率可达74.34%左右,钴浸出率可达43.32%左右.充分利用萃余液中的硫酸可降低酸耗,硫酸用量减少20%以上.在搅拌浸出过程中加入适量还原剂Na_2SO_3或FeSO_4,可将钴的浸出率从43%提高到78%.     

Cu萃取剂的发展与应用

随着铜矿资源的日益枯竭,传统火法不能冶炼的低贫铜矿及氧化铜矿逐渐受到业界的关注.采用浸取-萃取-电积(L-SX-EW)工艺的湿法炼铜具有成本低、耗能少、工艺简单、环境友好等优点,近年来快速发展.在浸取-萃取-电积工艺中,萃取剂的选择是重要的一环.针对不同的浸出液的酸度需选用不同种类的萃取剂.本文就Cu 萃取剂的分类、发展及应用做一综述,指出在生产和环境要求越来越苛刻的情况下,萃取工艺将会在冶金工业中得到更加广泛的应用,而萃取剂的开发亦有着良好的市场前景和社会意义.     

温度对浸矿微生物活性及铜浸出率的影响

研究了从紫金山铜矿生物堆浸矿堆中分离出来的浸矿菌群在不同温度下的氧化活性和对紫金山硫化铜矿石的浸出规律,并利用变性梯度凝胶电泳法研究了15℃和30℃的菌群组成情况.结果表明:所分离的细菌的最佳生长温度为30℃,浸出10d,铜浸出率为87.62%,在最佳生长温度以外铜浸出率都会降低;15℃和30℃的优势菌分别为Leptospirillum fer-riphilum和Acidithiobacillus thiooxidans,两个温度下均有同一种劣势菌Acidithiobacillus caldus;优势菌种随温度的变化是与菌种的性质相关的.     

铜矿石的全湿法冶金

目前选矿厂及冶炼厂处理的铜矿石及铜精矿,氧化铜矿及硫化铜矿各占一定比例,同时回收这两种铜矿石,使选矿工艺复杂化,选矿成本提高,经济效益降低,硫污染环境;只回收其中之一,又造成资源损失.近年来,由于矿石品位不断降低,氧化矿所占比重越来越大,至使采,选、冶成本大幅度提高,必须寻求回收铜矿石的新工艺流程,为此,我们使用能够回收氧化铜矿和硫化铜矿的全湿法冶金工艺,该工艺氧化铜矿的回收率在95％以上,硫化铜矿的回收率在80％以上;浸出液用铁屑置换得到海绵铜,浸出硫化铜     

含钴矿石摇瓶生物浸出比较试验的研究

对含钴矿石进行了工艺矿物学研究,明确了该含钴矿石的主要化学成分、粒度分布、矿物组成与嵌布特征.研究表明,硫化矿物主要为硫铜钴矿、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、黄铁矿等.硫铜钴矿大多数以单体形式赋存,还有一部分为连生体.该含钴矿石含钴163%,铜105%,铁124%,硫1500%.用实验室驯化培养的具有良好抗钴性能的ZY101菌种对此含钴矿石进行摇瓶浸出实验研究,浸出结果表明:利用优良菌种浸出,钴浸出率达8571%.对比生物法与非生物的高铁溶液浸出,生物法钴浸出率提高6326%,耐钴ZY101浸矿菌浸钴效果显著.     

表面活性剂强化铜矿石浸出

为了解决铜矿石浸出速度慢、浸出率低的问题,在浸出液中加入表面活性剂进行摇瓶试验.通过测量浸出前后溶液表面张力以及铜浸出率,考察了三种不同类型的表面活性剂对铜矿石浸出的影响.研究发现溶液表面张力对矿石浸出影响较大,阴离子表面活性剂的强化浸出作用最为明显,铜浸出率达62.5%.在柱浸试验中,添加阴离子表面活性剂使铜浸出率提高了近10%.利用物理化学和渗流力学对表面活性剂强化浸出机理的分析表明,溶液表面张力和表面活性剂在矿石表面的吸附对矿石表面润湿作用影响较大,表面活性剂在浸出液的持久性也是影响浸出的因素之一.     

表面活性剂强化铜矿石浸出

为了解决铜矿石浸出速度慢、浸出率低的问题,在浸出液中加入表面活性剂进行摇瓶试验.通过测量浸出前后溶液表面张力以及铜浸出率,考察了三种不同类型的表面活性剂对铜矿石浸出的影响.研究发现溶液表面张力对矿石浸出影响较大,阴离子表面活性剂的强化浸出作用最为明显,铜浸出率达62.5%.在柱浸试验中,添加阴离子表面活性剂使铜浸出率提高了近10%.利用物理化学和渗流力学对表面活性剂强化浸出机理的分析表明,溶液表面张力和表面活性剂在矿石表面的吸附对矿石表面润湿作用影响较大,表面活性剂在浸出液的持久性也是影响浸出的因素之一.     

铜矿石或铜精矿制备硫酸铜的湿法工艺

研究了从铜矿石（或铜精矿）制取硫酸铜全湿法工艺流程。试验证明，在最佳条件下，可获得一级硫酸铜，铜矿石的铜浸出率９８．３２％，铜回收率９５％，该工艺具有设备简单、投资少、成本低和经济效益好等优点     

根瘤菌与氧化铁硫杆菌堆浸锌浸出渣的试验研究

本文采用根瘤菌与氧化铁硫杆菌分别堆浸处理湿法冶金的锌浸出渣,通过比较根瘤菌与氧化铁硫杆菌处理的锌浸出渣的锌浸出率。试验结果表明,根瘤菌处理锌浸出渣锌浸出率达到了24．12％,而氧化铁硫杆菌处理的锌浸出渣锌浸出率达到了33．86％,氧化铁硫杆菌处理锌浸出渣的锌浸出率明显高于根瘤菌。     

堆浸技术回收铜资源中的污染防治

在铜矿山对贫矿资源实施堆浸，不但具有投资省、见效快、成本低、矿产资源利用率高的优点，而且具有减少矿山酸性废水排放量，加快矿山废石堆场中铜金属的溶出速度，缩短矿山污染期限的显著作用。此项技术在国外已得到广泛应用。本文针对我国在铜矿山对贫矿资源实施堆浸的污染防治进行探讨。     

基于不同粒级硫化铜矿石生物浸出的动力学

西藏甲玛地区的硫化铜矿石中含铜矿物以次生硫化铜矿物为主,且含量较低.采用氧化亚铁硫杆菌柱浸的方法对该矿石进行了生物浸出并研究了浸出动力学.基于不同粒级矿石,考察了粒级对铜浸出速率和浸出率的影响,并对浸出率与收缩核模型中的控制方程进行了拟合,确定了浸出过程的控速环节.试验结果表明,铜的浸出速率和浸出率随粒级的减小而增加.矿石表面形貌的SEM表明,浸出过程中矿石表面形成了包含黄钾铁矾的产物层,阻碍了浸出反应的进行.浸出动力学表明,该矿石的浸出过程符合收缩核模型,且浸出应主要受固体产物层内扩散控制.     

溶液电位及堆结构影响次生硫化铜矿生物堆浸的动力学

基于堆中溶液Fe3+与Fe2+的浓度比、颗粒空隙度、颗粒半径与各化学反应组分对次生硫化铜矿生物堆浸的影响,建立堆浸过程硫化矿细菌氧化反应速率动力学模型。计算与实验结果表明:模型仿真结果与实际结果较符合;堆浸过程次生硫化铜矿(辉铜矿)的氧化分为2个阶段,其中,辉铜矿反应步骤Ⅰ受溶液Fe3+浓度控制,随着Fe3+浓度增加,反应速率加快;反应步骤Ⅱ较反应步骤Ⅰ慢,为浸出反应的限制性步骤,Fe3+与Fe2+的浓度比是影响该反应步骤的关键因素。由于受扩散的限制,反应物颗粒粒径的增大导致浸出速率下降,但粒径过小时浸出率提高不明显。当喷淋强度由3.47/(m2.h)增加到69.00/(m2.h)时,浸出率逐渐下降,说明喷淋强度过大时,造成空隙间流体与颗粒孔道流体间界面剪切力过大,不利于物质传输与交换;当堆过高时,堆中离子的传输受阻,不利于次生硫化铜矿的浸出。     

通气对硫化铜矿生物浸出过程中自由细菌和吸附细菌群落动态的影响研究

生物浸出回收低品位硫化铜矿中的铜金属具有操作简单、低能耗、节约经济等优点,成为了近年来的研究热点。然而低品位硫化铜矿生物浸出效率低是其面临的主要问题之一。本文为了促进生物浸出效率,研究了强制通气条件下的低品位硫化铜矿生物浸出过程中的铜浸出率、细菌群落动态演替等特征。结果表明,适当的通气可提高细菌浓度和铜浸出率。在通气时间为4 h·d?1时,浸矿14 d后的细菌浓度和铜离子浓度最高,分别为7.61×107 个·mL?1和704.9 mg·L?1。实验可得,吸附细菌在浸矿过程的前7 d起着重要作用,而自由细菌则是在第8 d到第14 d占主导地位。这一现象主要是由于浸出过程Fe3+水解形成钝化层所致,抑制了吸附细菌与矿石的接触。同时,通过16S rDNA分析可知,Acidithiobacillus ferrooxidans和Acidithiobacillus thiooxidans对低品位硫化铜矿生物浸出过程具有重要影响。     

超声波技术强化含铜云母浸出的研究

含铜云母是赞比亚铜矿带地表氧化矿中一种主要的的难处理含铜矿物。为了有效提取含铜云母中的铜,本研究采用超声波助浸技术对含铜云母进行强化浸出。试验结果表明,相对于常规加温浸出而言,超声波助浸能够使浸出时间由120 min缩短为40 min,硫酸浓度由0.5 mol·L?1 降低为 0.3 mol·L?1。此外,当铜的浸出率都是78%时,浸出温度可由75°C 降低到45°C。超声波强化浸出机理研究结果表明,超声波能够对含铜云母进行有效剥离,使其比表面积由0.55 m2·g?1 显著增加到1.67 m2·g?1。该研究结果表明超声波助浸技术能够使含铜云母中的铜得到有效回收,同时对于从层状硅酸盐中提取有价金属也具有一定的参考价值。     

添加剂对硫化铜矿生物浸出规律的影响

为研究硫粉和稻草对次生硫化铜矿生物浸出过程的影响,在添加硫粉、稻草及两者混合物条件下进行次生硫化铜矿生物浸出实验,考察实验过程中细菌浓度、溶浸液pH、铜浸出率等参量变化,分析硫粉、稻草及两者混合物对次生硫化铜矿生物浸出的影响规律。研究结果表明:添加硫粉、稻草及两者混合物后,细菌生长和铜矿生物浸出均得到促进,铜浸出率分别提高5.10%,12.02%和13.40%;在细菌培养过程中,添加硫粉、稻草及两者混合物,均能够降低培养液pH,增大培养液中硫酸根离子浓度以及细菌浓度。其中,添加硫粉实验组培养液最终pH最低并且SO24-浓度峰值最大,添加混合物实验组培养液细菌浓度峰值最大。在浸矿实验过程中,添加硫粉、稻草及两者混合物均能促进次生硫化铜矿生物浸出。其中,添加稻草实验组溶浸液中最终氧化还原电位最小,添加混合物实验组溶浸液中Cu2+,Fe2+和Fe3+质量浓度峰值最高,最终pH最低。     

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.