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.     

矿石粒径对次生硫化铜矿浸出规律的影响

矿石粒径是影响次生硫化铜矿中铜浸出率的重要因素。为了考察矿石粒径对次生硫化铜浸出规律的影响,进行不同矿石粒径条件下的细菌浸矿摇瓶实验。研究结果表明:矿石粒径与溶液pH成反比,含大粒径矿石的溶液pH变化比含小粒径矿石的溶液pH大;浸矿46 h内,矿石粒径对细菌浓度的影响不显著,浸矿46 h后,细菌浓度与矿石粒径成反比;粒径较小的矿石浸矿反应迅速,铜浸出率峰值较小;粒径较大的矿石浸矿反应缓慢,铜浸出率峰值较高;浸矿150 h时,矿石粒径对铜浸出率的影响可以忽略;浸矿180 h后,矿石粒径0.098r≤0.125 mm的溶液中铜浸出率可达74.37%;利用Origin拟合和方程推导,获得矿石粒径、铜浸出率与浸矿时间关系方程。     

嗜酸嗜热菌FD-LH对高矿浆浓度黄铜矿的生物氧化

研究耐高铜离子浓度的嗜酸嗜热菌FD-LH对梅州黄铜矿生物氧化的特性,考察不同温度、pH值、高矿浆浓度对梅州黄铜矿生物氧化速率的影响,并初步研究串级浸矿工艺的浸出特性.结果表明,在70℃,pH值1.5时黄铜矿浸出效果最佳.FD-LH菌具耐高矿浆浓度(15%~20%)的能力.在矿浆浓度15%时,采用分批浸矿工艺,8 d铜的浸出率为92.0%;采用串级浸矿工艺,8 d铜浸出率高达97.4%.串级浸矿工艺有利于提高铜的浸出速率和浸出率.     

次生硫化铜矿微生物浸出实验

微生物浸矿是提取低品位,难选次生硫化铜矿中有价元素的最有效方法之一.本研究利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxidans)浸取福建某难选次生硫化铜矿,依次开展浸矿菌富集培养实验、驯化转代实验和不同粒径配比下柱浸试验,获得了不同阶段的细菌浓度、pH值、铜浸出率等演变规律;并结合电子计算机断层扫描技术实现了柱内矿堆塌落、截面孔隙演化和浸矿机理研究.研究表明:细菌浓度和pH值均呈现缓慢增加后趋降低的趋势,浸柱中细菌增殖较慢,浸矿480 h后,细菌浓度仅为每毫升5×107个.浸矿过程中,细颗粒趋于向柱底迁移,矿堆出现塌落;柱顶孔隙率变大,增幅为6.65%,柱底孔隙率变小,降幅为8.29%;塌落程度与细粒含量成正比,最小塌落为1.7 mm,最大塌落为6.15 mm.入堆矿石粒径极大影响着柱浸体系的浸出效果.实验中柱浸B组(粒径r<1 mm占28.41%)浸矿效果最佳,浸矿480 h后铜浸出率达47.23%.     

含碳酸盐脉石氧化铜矿的酸浸动力学

针对碳酸盐脉石对氧化铜矿酸浸动力学的影响进行探讨,研究了温度、酸度、矿石粒径、液固质量比、振荡速度等因素对含碳酸盐脉石氧化铜矿浸出的影响.结果表明,高温、高酸度、高液固质量比、小粒径和高振荡速度利于矿石的浸出,但碳酸盐脉石使得酸耗增加.考虑浸出成本确定合理的浸出条件为温度303 K、酸度35 g·L-1、矿石粒径0.074~0.125 mm、液固质量比3﹕1以及振荡速度180 r·min-1,浸出180 min后铜浸出率达53.6%.对浸出前后矿石表面形貌进行分析.结果显示碳酸盐脉石与酸反应后在矿石表面形成CaSO4·2H2 O沉淀,覆盖在颗粒表面,限制了矿石颗粒孔裂隙的发育.基于收缩未反应核模型对浸出动力学进行分析,发现碳酸盐脉石反应生成的沉淀阻碍了浸出反应,固体产物层扩散为浸出反应的控制步骤,反应的表观活化能为8.65 kJ·mol-1.     

低品位铜钴矿选择性浸出工艺研究

随着铜钴矿物的不断开采,高品位、易处理铜钴矿资源的日益减少,低品位铜钴矿的开发利用越来越受到重视.低品位铜钴矿中有较多杂质金属离子,为了提高有价金属浸出率的同时抑制杂质金属离子的浸出,实验探讨温度、酸量、固液比、反应时间等因素对各金属离子浸出率的影响.最佳浸出工艺为:以盐酸为浸出液,盐酸总酸量为理论量的1倍,矿物粒度100目,固液比为S/L=1∶4,浸出时间为1 h,温度30℃.     

产氨细菌浸出碱性氧化铜矿

采用产氨菌种Providencia JAT-1,对云南某矿高碱性氧化铜矿进行氨浸体系下的摇瓶浸出试验.结果显示温度、矿浆液固质量比、助浸剂种类、助浸剂浓度以及细菌初始接种浓度对铜浸出率具有显著影响.在温度为30℃、矿浆液固质量比7:1、助浸剂硫酸铵浓度0.024 mol·L-1以及细菌初始接种浓度20%的条件下,产氨细菌浸出碱性氧化铜矿144 h后铜浸出率可达42.35%.通过对浸渣铜物相分析发现矿石中次生硫化铜浸出率最高.     

岚皋县横沟石煤型钒矿选矿工艺试验及开发利用设想

选择钙法氧化焙烧一酸浸工艺流程从石煤型钒矿石中酸浸提钒,克服了钠化焙烧过程中H2S、Cl2等有毒有害气体的产生。试验表明,焙烧温度、酸的浓度、浸出温度、浸出时间、液固比是影响钒浸出率的重要因素。通过矿石物料粒度、氧化钙添加量、焙烧温度、焙烧时间、浸出温度、浸出时间、酸的浓度、浸出液固比等条件实验,获得了钒79％的浸出率。在此基础上提出了安康市石煤型钒矿综合开发利用的框架思路。     

黄铁矿强化生物浸出低品位磷矿

进行了嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜酸氧化硫硫杆菌与嗜酸氧化亚铁钩端螺旋菌的混合菌强化浸出低品位磷矿的实验研究.结果表明:由于试样中硫含量低,不利于该磷矿的生物浸出.提出了在浸矿体系中添加黄铁矿来强化浸出的措施.考察了细菌种类、磷矿与黄铁矿配比以及初始Fe2+质量浓度等参数对磷浸出率的影响.采用驯化菌浸出该磷矿,能获得最佳的浸出效果,其适宜的工艺参数为初始Fe2+质量浓度9g.L-1、磷矿与黄铁矿质量比1:2.5,经过20d浸出,磷的浸出率可达95%.     

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%.     

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.     

一株嗜酸氧化亚铁硫杆菌的鉴定及浸矿性能

从西藏甲玛某多金属矿的酸性矿坑水中分离获得一株浸矿细菌(命名为XZ).该菌为革兰氏阴性菌,短杆状,菌体长约1~1.5μm,直径约0.5μm,两端钝圆,能够氧化Fe~(2+)和单质硫,最适生长pH为2.0,最适生长温度为30℃,经过对其生长特性进行研究及16S rRNA基因测序鉴定其为一株嗜酸氧化亚铁硫杆菌.利用XZ菌对西藏某低品位铜矿角岩矿进行了摇瓶浸出试验研究,结果表明,在接种量体积分数为10%,矿浆质量分数为10%,矿石粒度为-45μm占100%,培养温度30℃,振荡强度160 r/min的浸出条件下,经过15 d,Cu~(2+)的浸出率达72.15%.     

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.     

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.     

低品位高含泥氧化铜矿的制粒堆浸新工艺研究

目前，堆浸技术处理低含泥量的低品位氧化铜矿已经取得了令人满意的效果，且实现了工业化生产；但对高含泥量的低品位氧化铜矿，由于其渗透性能差，堆浸工艺尚不成熟．本研究选取含泥量高的低品位氧化铜矿石。分别进行了搅拌浸出试验和制粒柱浸试验，研究了矿石的浸出行为、制粒条件等．试验结果表明：采用酸法制粒堆浸效果良好，浸出液峰值浓度较高，浸出率大于90％，酸耗较低，约为6％；矿石浸出后，颗粒保持完好，矿柱渗透性能良好；此类型的矿石采用酸法制粒浸出工艺在技术上可行．     

南方重稀土矿浸取动力学分析

探讨了浸取反应温度、浸取剂初始浓度，矿石粒度及搅拌强度对浸取速率的影响，并进行了浸取动力学分析。结果显示，其浸取过程可用收缩未反应芯模型表达，属内扩散控制，求出了表观活化能，导出了动力学方程，为高效，低耗合理地开采南方重稀土提供了科学的途径和理论依据。     

墨西哥某氧化铜矿形态学特征对其酸浸试验的影响

通过化学选矿的方法研究了氧化铜矿形态学特征对铜浸出率的影响.以硫酸为浸出剂对某氧化铜矿的两种矿样进行酸浸试验.分别研究浸出剂用量、浸出时间以及料层厚度等影响因素.同时,采用扫描电子显微镜（SEM）观察原矿和尾矿中铜的形态学特征,即A矿样中铜矿物以薄膜的形式覆盖在脉石矿物表面;B矿样中铜矿物呈颗粒状与脉石矿物共生.酸浸试验结果表明：在相同的条件下,A矿样的铜浸出率要远高于B矿样.这是因为A矿样中铜矿物具有更大的比表面积,与硫酸的接触面大,反应更加充分.     

Investigation on leaching of malachite by citric acid

Leaching of an oxidized copper ore containing malachite, as a new approach, was investigated by an organic reagent, citric acid. Sulfuric acid is the most common reagent in the leaching of oxide copper ores, but it has several side effects such as severe adverse impact on the environment. In this investigation, the effects of particle size, acid concentration, leaching time, solid/liquid ratio, temperature, and stirring speed were optimized. According to the experimental results, malachite leaching by citric acid was technically feasible. Optimum leaching conditions were found as follows:the range of particle size, 105-150 μm; acid concentration, 0.2 M; leaching time, 30 min; solid/liquid ratio, 1:20 g/mL; temperature, 40℃; and stirring speed, 200 r/min. Under the optimum conditions, 91.61% of copper was extracted.