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.     

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.     

Acidithiobacillus ferrooxidans对黄铜矿和镍黄铁矿的浸出

以黄铜矿和镍黄铁矿为研究对象,初步探讨了Acidithiobacillus ferrooxidans对黄铜矿和镍黄铁矿的浸出.结果表明:有细菌参与下,黄铜矿的浸出率是无菌体系浸出率的2.41倍;镍黄铁矿的浸出率是无菌体系浸出率的1.91倍,细菌在矿物的浸出过程中起到了很好的促进作用.浸出过程中会有黄色的黄钾铁矾(K[Fe3(SO4)2(OH)6])沉淀产生,黄钾铁矾附着在矿体表面,产生"钝化现象",严重阻碍矿物的氧化.     

难处理金矿浸出预处理过程的电位-pH图

通过热力学计算绘制了298.15 K下FeS2-H2O系、FeAsS-H2O系的电位-pH图,为难处理金矿浸出预处理过程中黄铁矿与毒砂的氧化分解提供了热力学依据.由FeS2-H2O系的电位-pH图可知,黄铁矿可以被O2等氧化剂氧化分解.在水的稳定区范围内,元素硫的稳定区较小,浸出预处理过程中硫基本上以HSO-4,SO24-形式存在.由FeAsS-H2O系的电位-pH图可知,毒砂比黄铁矿更容易被氧化分解.浸出预处理过程应提高氧化电位使毒砂中的砷和硫氧化至最高价脱去,避免亚砷酸盐和元素硫的生成.以难处理金精矿为原料进行加压氧化验证实验,在反应温度180℃、精矿粒度为-0.075 mm~+0.061...     

低品位镍磁黄铁矿镍浸出特性及回收方法

对我国某高硅低品位镍磁黄铁矿进行直接酸浸、焙烧--酸浸和细菌浸出比较,并考察硫酸用量及氧化亚铁硫杆菌对浸出率的影响.以稻壳为硫酸盐还原菌固定化载体构建连续上升流固定填充床反应器,以连续上升流方式处理浸出液.结果表明:焙烧使矿物发生烧结,镍被包裹,不利于浸出;细菌浸出Ni2+浸出率为92.16%,质量浓度可达973.22 mg·L-1·T·f.菌在矿物表面形成生物膜,直接与矿物发生作用使矿物溶解,将浸液中Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+进一步溶解矿物·浸出液以2200~3600 mL·L-1·d-1的速率经过反应器,Ni2+以NiS的形式吸附于稻壳上,回收率在98%以上,使原矿中NiO质量分数由1.69%上升至稻壳中的11.84%.浸液中98%的Mg2+留在溶液中,利于金属分离.     

黄铁矿超细粉磨过程的氧化

利用间歇式搅拌磨生产黄铁矿超细粉体的生产工艺,制备了平均粒径小于3.5μm的FeS2超细粉体;针对选矿行业长期以来难以解决的黄铁矿氧化问题进行了研究,以矿浆中的ρ(Fe3+)为参数研究了研磨过程中诸多因素对黄铁矿浸出率的影响,并用动力学方法研究了氧化的速率问题,推导了黄铁矿颗粒完全氧化所需要时间的计算公式.介绍了PZ系列抑制剂对氧化过程的抑制效果.研究结果表明:磨矿时间、磨矿浓度和磨矿球料比的提高均加剧了黄铁矿氧化的程度;常规条件下黄铁矿被氧化;试剂PZ3的最佳抑制效果药剂量为13‰.     

硅酸镍在氨-硫酸铵-水溶液中的溶解机理

对不同结构的NiSiO3在氨性体系的溶解平衡进行研究,从晶体结构方面考察氧化镍矿在氨性体系中的溶解机理,进一步查明氧化镍中矿物结构对镍浸出行为的影响.研究结果表明:随着温度的升高,NiSiO3的结晶度逐渐增加、晶粒尺寸逐渐增大、微观应变逐渐减小、晶体结构更完整、稳定性更高.在总氨浓度3.5 mol/L,n(NH3)/n(NH4+)为2∶3,温度为25℃条件下,结晶度为0％和100％的NiSiO3在NH3-(NH4)2SO4-H2O体系中溶解平衡时,溶液中的Ni2+质量浓度分别为7.000 g/L和0.029 g/L,结晶完整的NiSiO3很难溶解.     

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。     

石英对微生物浸出黄铜矿的作用

为探明石英在微生物浸出铜过程中的作用与影响,选择粒度<43μm的石英,与黄铜矿和黄铁矿形成矿浆浸出体系,考察了石英质量浓度对黄铜矿浸出效果的影响.结果表明:适量的石英,其粒度越细越能促进黄铜矿的浸出.当石英质量浓度为50g·L-1、粒度<43μm时,黄铜矿的浸出率最高可达54·09%,比不添加石英的浸出率提高了近20%;通过对微生物浸出过程的氧化还原电位、pH值、Fe2+、Fe3+变化分析,以及浸渣的扫描电镜和能谱分析发现,石英促进黄铜矿浸出主要表现在能缩短微生物浸出的延迟时间,它对浸出过程新生成的沉淀具有吸附作用,能在一定程度上减轻沉淀对黄铜矿浸出的阻碍.     

亚硫酸氢钠和石灰组合剂与铜镍硫化矿表面的作用机理

本文采用显微电泳仪、原子吸收光谱、紫外光谱吸收仪和X射线粉晶衍射仪研究了药剂与矿物表面的作用机理。证明亚硫酸氢钠和石灰组合剂作用后,在镍黄铁矿表面形成了CaSO_3和CaSO_4等亲水性产物,同时降低了矿浆体系的氧化还原电位(Eh),加快了镍黄铁矿表面氧化速度,生成了Fe(OH)_3和Ni(OH)_2等产物,强化了镍黄铁矿的抑制。     

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%.     

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.     

高镍铜阳极泥预处理富集金银的研究

由于高镍铜阳极泥是典型的难处理铜阳极泥,故以高镍铜阳极泥为原料,考察了温度、时间、液固比等因素对贱金属硒、铜和镍脱除效果的影响.研究结果表明,经过两次焙烧和浸出,可脱除995%的硒、997%的铜、9335%的镍和浸出9876%的银,且金从193g·t-1富集到1820g·t-1,增加了8~9倍.第一段焙烧和浸出条件:温度650℃、焙烧时间1h、酸泥质量比12、浸出温度55℃、浸出时间1h、液固质量比6.第二段焙烧和浸出条件:焙烧温度500℃、焙烧时间3h、酸泥质量比12、浸出温度55℃、液固质量比6、浸出时间1h.经过预处理之后,阳极泥的量减少为原来的1126%,大大提高了后续回收工序中的设备处理能力.     

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·     

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...     

硝酸铵+酰胺二元相图的研究

在充有高纯氮气的干燥手套箱内,将硝酸铵和乙酰胺+尿素混合,用称重法准确配制含不同硝酸铵摩尔分数的硝酸铵和乙酰胺+尿素混合样品,利用差示扫描量热法建立了硝酸铵和乙酰胺+尿素二元相图·提出了室温熔盐窗口和室温熔盐深度两个概念,用来衡量形成室温熔盐的能力及其性质·依据相图,指出了该体系能形成室温熔盐,室温熔盐窗口的组成范围是x(NH4NO3)=15%～40%;室温熔盐深度为32K·     

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.     

锂钒氧化物的制备与电化学性能研究

以Li_2CO_3和NH_4VO_3为原料,采用非熔融态的固相反应法合成了锂离子电池正极材料锂钒氧化物.通过TG-DTA,XRD分析确定了合成反应的主要历程.XRD测试表明,580℃焙烧10h获得的产物为单一相层状结构,晶型发育良好.循环伏安测试表明,Li~+在材料中嵌入脱出的机理不同,嵌入是分步进行的.恒电流充放电测试表明,锂钒氧化物的初始容量为252.9mAh.g-1,55次循环后容量保持率高达97.07%,循环性能优良.交流阻抗测试表明,材料具有较高的离子电导率,有利于提高其电化学性能.     

铁酸钙熔体对赤铁矿的渗透行为及对烧结强度的影响

考察了铁酸钙熔体添加SiO2或Al2O3对赤铁矿渗透行为的影响.采用以铁酸钙为粘结相的烧结赤铁矿试样,考察在铁酸钙中添加SiO2或Al2O3对烧结试样抗折和抗压强度的影响.试验结果表明,添加SiO2和Al2O3抑制了铁酸钙熔体对赤铁矿的渗透行为.在1300℃,恒温20min条件下,在铁酸钙中添加质量分数为2%的SiO2的烧结赤铁矿有最大的抗折和抗压强度,这是由于添加了SiO2的铁酸钙具有较短的熔化时间和较好的渗透性,在烧结过程中充分形成流动性好的液相,提高了粘结相固结铁矿石颗粒的作用.