表面活性剂吐温80对钴精矿生物浸出的作用

研究矿物为赞比亚某钴精矿,浸矿菌种为ZY101.该菌种经长期驯化耐钴性良好,在含钴30g·L^-1的环境中正常生长.在浸出过程中,通过测量矿浆的pH值、电位值、亚铁离子浓度、菌浓度以及钴的浸出率来考察吐温80对浸出效果的影响.实验结果表明:在浸出过程中,添加表面活性剂吐温80可以加快浸出速率,提高钴的浸出率,其最佳用量为0.01%(体积分数),此时,钴的浸出率达到93.25%.与未加吐温80的浸出体系相比,钴的浸出率提高了62%.在赞比亚钴精矿生物浸出过程中,添加吐温80催化效果良好.     

表面活性剂吐温20对胶硫钼矿生物浸出的促进机理

为提高胶硫钼矿中钼的生物浸出效率,研究了非离子表面活性剂吐温20对氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)的代谢活性以及胶硫钼矿生物浸出的影响,并采用X射线衍射、扫描电镜对浸出产物进行表征.研究结果表明,吐温20对A.ferrooxidans氧化Fe2+有明显的抑制作用,但对S0的氧化则表现出一定的促进作用.吐温20对胶硫钼矿生物浸出的作用表现为:低质量浓度促进,高质量浓度抑制,当其质量浓度为30mg·L-1时,浸出40d,Mo的浸出率由未添加时的42.21％提高至54.10％.吐温20的加入强化了浸出过程中间产物S0的生物氧化作用,提高了体系中细菌浓度,同时削弱了矿物表面生成的黄钾铁矾和单质硫的钝化作用,从而促进了胶硫钼矿的氧化与溶解.     

铜镍尾矿细菌浸出的试验研究

通过正交试验研究了pH值、矿浆质量分数、矿石粒度、细菌接种量、表面活性剂吐温20用量对铜镍矿尾矿细菌浸出的影响.试验结果表明,铜浸出的最佳条件:pH值为1.5,矿石粒度为小于0.074 mm,接种量(体积分数)为50%以及不添加表面活性剂;镍浸出的最佳条件:pH值为1.0,矿石粒度为大于0.147mm,接种量(体积分数)为25%及不添加表面活性剂.细菌氧化后,铜和镍的浸出率分别达到63.41%和91.74%.     

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.     

Fe/S质量比对铁硫氧化细菌菌群浸铀行为的影响及其作用机制

为了探明能源基质中Fe/S质量比对铁硫氧化细菌菌群浸铀行为的影响及其作用机制,研究了不同Fe/S质量比作用下铁硫氧化细菌菌群浸铀过程中的浸出液变化、钝化层表面特性及微生物群落动态三方面的差异。结果表明:当Fe/S质量比为5∶0.5、5∶1和5∶5时,铀浸出率均达到90%以上,而在Fe/S质量比为5∶0和5∶10,铀浸出率降低,分别为45.92%和36.96%;添加一定硫粉后(Fe/S质量比为5∶0.5、5∶1和5∶5),可降低体系酸度,降低矿物表面钝化物的产生,增加钝化物的孔隙度,但是添加量过高致使矿石表面形成多硫聚合物而降低A.ferrooxidans的活性,不利于铀的浸出。当Fe/S质量比为5∶0.5、5∶1和5∶5时,浸矿前期A.thiooxidans A01浓度较高,有利于降低体系的pH,创造良好的浸铀条件;在浸矿后期,A.ferrooxidans ATCC 23270浓度逐渐升高,在浸铀过程中发挥着主导作用。     

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.     

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.     

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%.     

Triton X-100对氧化亚铁硫杆菌氧化活性及浸出黄铜矿的影响

为提高黄铜矿的微生物浸出效果,研究了非离子表面活性剂Triton X-100对氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)氧化Fe2+和S0的活性以及浸出黄铜矿的影响,并采用XRD对浸出后的产物进行了表征.结果表明,Triton X-100对氧化亚铁硫杆菌氧化Fe2+有一定的抑制作用,而对氧化S0则显现出促进作用;Triton X-100可显著改善黄铜矿的微生物浸出效果,当其质量浓度为30 mg·L-1时,黄铜矿中铜的浸出率提高了52.15%.Triton X-100的加入提高了氧化亚铁硫杆菌对黄铜矿浸出过程中间产物硫的生物利用性和消解作用,从而提高了浸出体系中细菌浓度和Fe3+浓度,进而促进了黄铜矿的溶解.     

低品位原生金矿的生物柱浸

采用粘结剂S-11将某低品位原生金矿的精矿粘结包裹在其原矿矿石上进行生物柱浸与原矿生物柱浸的对比研究.主要研究了生物柱浸过程中Fe2+浓度,pH,Eh,矿石表面吸附的细菌及菌液中游离细菌数量的变化、矿石的脱砷率、脱硫率,生物柱浸后矿石金的氰化浸出率.结果表明:金精矿包裹后的矿石表面因含硫化矿物较多,更适合细菌的吸附与繁殖;包裹生物柱浸120 d后矿石的脱砷率为70.14%,脱硫率为41.26%,金的氰化浸出率为81.21%,比传统生物柱浸矿石的脱砷率、脱硫率和浸金率分别高24.01%,19.11%和21.48%.包裹生物柱浸对矿石的氧化效果明显.     

表面活性剂对嗜酸氧化硫硫杆菌浸磷的影响

在用硫杆菌氧化还原态硫产生硫酸来浸出磷矿的过程中,采用加入不同吐温类表面活性剂的方法,促进细菌与矿物的作用,提高浸磷率。通过测量浸矿溶液的pH值及菌浓度以及磷的浸出率来评价表面活性剂对嗜酸氧化硫硫杆菌浸磷效果的影响。研究结果表明:吐温20、吐温60和吐温80都可以使浸矿效果得到改善,其最佳用量分别为10,10和100g/m3;吐温60的效果最佳,当其用量为10g/m3时磷的浸出率比原来提高约15％。     

Accelerating leaching of copper ore with surfactant and the analysis of reaction kinetics

To solve the problem of low permeability and lower extraction rates of high-mud ores, a surfactant was added as a penetrant to the pregnant leaching solution during column leaching tests. On the basis of the theories of physical chemistry and seepage flow mechanics, the mechanism by which seepage is enhanced under the effects of the surfactant was analyzed. The results show that the action modes of the surfactant were divided into four aspects: changing the wettability of the ore, reducing the viscosity of the leaching solution, adsorbing onto the surface of ore, and enhancing the permeability effect. The findings of column leaching tests demonstrated that permeability was substantially improved by the surfactant. In the later period of leaching, the permeability coefficient was two times higher than that of the control group. Meanwhile, the ore extraction rate increased by approximately 10%. During the leaching process, the surface tension of the solution did not substantially change, and that of the solution with surfactant increased slightly. The kinetics analysis of ore column leaching illustrated that the leaching processes were controlled by both internal diffusion(principal factor) and chemical reaction.     

造纸污泥同步糖化发酵生产燃料乙醇

以卫生纸厂初级污泥作为生物质原料,采用同步糖化发酵法生产燃料乙醇,对其工艺条件进行了优化,并考察了3种非离子表面活性剂(Tween-20、Tween-60、Tween-80)对造纸污泥同步糖化发酵的促进效果.结果表明:合适的工艺条件为反应温度36℃、底物质量浓度100 g/L、酵母接种量6%(体积分数)、纤维素酶用量25 FPU/g;Tween-20能显著促进造纸污泥的同步糖化发酵,添加0.2%的Tween-20时,乙醇产率提高14%;上述工艺条件下反应48 h的乙醇质量浓度达19.5 g/L,是理论值的63.9%.对同步糖化发酵前后污泥及发酵液的主要化学成分进行分析,发现大量纤维素已糖化发酵成乙醇,仅少量半纤维素发生水解,水解产物木糖不能被酵母有效利用发酵成乙醇.扫描电镜分析显示造纸污泥经同步糖化发酵后,长条状的纤维大多被破坏,同时出现了大量椭球状的酵母细胞.     

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.     

某铀矿细菌菌群柱浸过程中的硫强化作用及其机理分析

评估了由Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans和Leptospirillum ferriphilum组成的混合菌群在柱式反应器中浸出某复杂铀矿的硫强化作用及其可行性。在77 d细菌柱浸过程中,硫强化(8 g/kg)后,铀的浸出率达到了约83.61%,与对照组相比,增加了10%。利用扫描电镜和X射线荧光光谱仪对矿渣进行了表征,结果表明硫强化后的矿渣表面有细菌侵蚀的痕迹且孔隙度增大。细菌群落分析表明,硫强化后浸出液中的优势种群从Leptospirillum ferriphilum转变为Acidithiobacillus ferrooxidans,且Leptospirillum ferriphilum在下层矿石表面占比从强化前的4.3%增加到了40.74%,和Acidithiobacillus thiooxidans保持了较好的平衡。此外,动力学分析表明,铀矿细菌柱浸动力学模型更遵循了通过中间产物层控制的内部扩散模式,且硫强化能够增强铀的浸出动力学。最后,建立了一个与细菌群落和化学反应相关联的硫强化生物浸铀的机制模型。     

Extracting copper from copper oxide ore by a zwitterionic reagent and dissolution kinetics

Sulfamic acid (SA), which possesses a zwitterionic structure, was applied as a leaching reagent for the first time for extracting copper from copper oxide ore. The effects of reaction time, temperature, particle size, reagent concentration, and stirring speed on this leaching were studied. The dissolution kinetics of malachite was illustrated with a three-dimensional diffusion model. A novel leaching effect of SA on malachite was eventually demonstrated. The leaching rate increased with decreasing particle size and increasing concentration, reaction temperature and stirring speed. The activation energy for SA leaching malachite was 33.23 kJ/mol. Furthermore, the effectiveness of SA as a new reagent for extracting copper from copper oxide ore was confirmed by experiment. This approach may provide a solution suitable for subsequent electrowinning. In addition, results reported herein may provide basic data that enable the leaching of other carbonate minerals of copper, zinc, cobalt and so on in an SA system.