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。     

黑铜泥酸性浸出及铜砷分离研究

研究黑铜泥酸性浸出的工艺条件,合适的工艺条件使Cu、As与Sb、Bi有效分离,最终实现Cu、As的综合回收.实验结果表明,最佳酸浸条件为:H2SO4浓度为1 mol/L,温度80℃,液固比为10:1,浸出时间为4h,空气流量为0.7 m3/h,搅拌速度为400 r/min.在最佳酸浸条件下,黑铜泥中Cu、As、Sb、B...     

利用农业废弃物发酵产生的残渣提高低品位硫化铜矿生物浸出铜的回收率

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,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,研究了农业废弃物发酵产生的残渣对低品位硫化铜矿石生物浸出、铜浸出率和细菌群落的影响。研究结果表明,添加适量农业废弃物发酵产生的残渣有助于低品位硫化铜矿的生物浸出,这主要是通过减少Fe3+水解形成的钝化层来实现的。浸矿过程中添加5 g·L1农业废弃物发酵产生的残渣后,铜浸出率提高到了78.35%,细菌浓度提高到了每毫升9.56 107个。同时,通过16S rDNA分析可知,添加农业废弃物发酵产生的残渣可以影响微生物群落。添加农业废弃物发酵产生的残渣后,各个实验样本间差异变大,最大值达到0.375。在生物浸矿实验过程中,添加5 g·L1农业废弃物发酵产生的残渣的实验样本中Acidithiobacillus ferrooxidans所占比例最高,达到了28.63%。     

从铜镉渣中析出铜锌镉的氧化氨浸工艺

针对传统氨浸工艺浸出率较低现状,采用氧化氨浸工艺浸出回收铜镉渣中的镉、锌和铜.为了确定氧化氨浸工艺的最佳浸出条件,采用正交实验的方法研究了铜镉渣氧化氨浸的影响因素.结果表明:在氨水浓度3.7 mol/L,铵离子浓度5.0 mol/L和(NH₄)₂S₂O₈浓度30 g/L、液固比6∶1的条件下,镉、铜的浸出率达到99%,同时锌的浸出率达到96%,浸出率明显高于传统氨浸方法.     

超声辅助隐晶质石墨酸浸动力学及强化机制分析

针对隐晶质石墨酸浸除杂过程中杂质去除率低、浸出时间长等问题,提出酸浸过程中超声波辅助浸出的强化方法。首先,进行常规酸浸除杂试验因素优化,其次,进行常规和超声波酸浸过程动力学参数计算,最后,综合运用激光粒度仪、X射线衍射(XRD)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、X射线荧光光谱(XRF)、透射电镜-能谱(TEM-EDS)等测试手段分析超声波强化酸浸过程中杂质矿物的赋存状态。研究结果表明：当超声波引入酸浸过程后,在盐酸浓度为8 mol/L、固液比为0.1 g/mL、酸浸温度为343 K、酸浸时间为60 min和超声功率为300 W的条件下,最佳灰分脱除率提高至50%左右。常规和超声条件下的酸浸过程符合Johnson-Mehl-AxTami(JMA)模型,常规浸出过程受扩散控制,超声波浸出过程随着温度的增加由扩散控制向混合控制转变,同时,超声波对酸浸反应速率的强化主要体现在指前因子的显著增大;常规酸浸仅去除一部分含钙、镁、铁的矿物,超声波通过破坏石墨表面形成的惰性层、促进颗粒破碎、产生氧化自由基等方式提高杂质矿物的脱除效率。     

铜渣浮选尾砂中铜在NH_3·H_2O-NH_4Cl体系中浸出动力学研究

研究铜渣浮选尾砂中铜在NH_3·H_2O-NH_4Cl体系中的浸出行为。结果表明,铜的最佳浸出条件为:炉渣粒度为-0.045mm,浸出温度60℃,氨水浓度3.0mol/L,氯化铵浓度2.5mol/L,双氧水添加量0.2mL/g,液固比6∶1,搅拌速度500r/min,浸出时间120min,铜的浸出率为62.22%;浸出过程受内扩散控制,浸出反应的表观活化能Ea=11.56kJ/mol,反应表观级数为0.938 83,温度条件下铜浸出反应动力学方程为lnk=-1.390 42×103/T-2.108 67,氨水浓度条件下铜浸出反应动力学方程为lnk=0.938 83lnc-9.292 29。     

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.     

云南汤丹某氧化铜尾矿的浸出研究

以云南汤丹某高碱性低品位氧化铜浸出尾矿为研究对象,采用NH3·H2O-(NH4)2CO3和NH3·H2O-NH4Cl缓冲液添加氧化剂浸出,考察浸出时间、反应温度、液固比、总氨浓度及c(NH4+)/c(NH3)、氧化剂用量、氧化剂添加顺序、氧化时间等因素对铜浸出率的影响,得到该尾矿的最佳浸出条件。研究结果表明:添加H2O2(11.2 mmol/L)能充分氧化次生硫化铜矿,而对原生硫化铜矿的作用有限;在NH3·H2O-(NH4)2CO3中,当液固比为10:1,温度为40℃,加入H2O2的用量为0.3 mL/g,反应2 h,然后,添加NH3·H2O及(NH4)2CO3,c(NH4+)=3.2 mol/L,c(NH3)=0.8 mol/L,继续反应4 h,铜浸出率达69.3%;在NH3·H2O-NH4Cl中,当液固比为10:1,温度为50℃,加入H2O2的用量为0.20 mL/g,反应2 h,然后,添加NH3·H2O及NH4Cl,c(NH4+)=2.25 mol/L,c(NH3)=0.75 mol/L,继续反应6 h,铜的浸出率达70.6%。     

低含铟浸出渣中铟的氧压酸浸实验及动力学研究

采用氧压酸浸的方法浸出低含铟浸出渣中的铟,研究铟的氧压酸浸过程及动力学;研究搅拌速率、浸出温度、初始硫酸浓度、氧分压、物料粒度对铟浸出率的影响。研究结果表明:在浸出温度为220℃,物料粒度为75~80μm,硫酸浓度为1.53 mol/L,转速为650 r/min,氧分压为0.60 MPa时,铟、锌和铜的浸出率分别为99.5%,95.36%和95.94%;铟的浸出过程符合未反应收缩核模型,前期受化学反应控制,然后转为混合控制,后期受固体产物层扩散控制;化学反应控制和固体产物层扩散控制过程的表观活化能分别为46.09 k J/mol和11.62 k J/mol。     

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.     

某难处理多金属矿石综合浸出铀、铜、银试验研究

针对某难浸铀矿石,采用“氯化焙烧-硫酸浸出”工艺进行处理提取铀、铜、银。研究结果表明,最佳氯化焙烧实验条件为氯化钠用量6%,氯化焙烧温度 460 ℃,氯化焙烧时间2 h,焙烧液固比0.2∶1。对氯化焙烧后的矿样进行硫酸浸出,浸出条件为:硫酸浓度30 g/L、浸出时间30 min、浸出温度70 ℃、液固比2∶1,此时金属离子铀、铜、银的浸出率分别为铀85.08%、铜95.82%、银91.80%。     

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.     

含铜难处理金矿选择性浸出试验研究

针对某含铜难处理金矿进行了碘化法和石硫合剂(lime sulfur synthetic solution,LSSS)法的选择性浸金的研究。结果表明,在碘单质质量浓度为8g/L,浸出时间为2h的条件下,碘化法浸出金的浸出率为88.1%,而且铜的浸出率不足1%。在石硫合剂质量分数为25%,浸出时间为6h的条件下,LSSS法浸出金的浸出率仅为73.5%。对比碘化浸出和石硫合剂浸出效果可知,碘化法对该含铜难处理金矿不仅浸出速度快、浸出率高而且铜几乎不被浸出,具有很强的选择性浸金作用。     

黑铜泥综合回收工艺研究

以黑铜泥为原料,分别以硫化钠浸出法、酸浸法、碱浸-硫浸联合法进行黑铜泥综合回收的实验研究.结果表明:硫化钠浸出法与酸浸法均不易实现黑铜泥中Cu、As、Sb的有效分离,而碱浸-硫浸联合法的分离效果较好,在NaOH物质的量浓度1mol/L、液固比为10∶1、反应时间为6h、温度80℃的条件下,黑铜泥中As的浸出率为92%,Cu、Sb的浸出率均低于3%.碱浸渣中的As、Sb采用硫化钠浸出,对硫浸液进行氧化处理可获得砷酸钠和锑酸钠产品.     

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。     

焙烧-浸出法分离回收白合金中的有价金属

白合金是铜钴矿冶炼过程的中间产物,存在大量钴、铜、铁金属元素,其中酸性溶液中的铁、钴分离是白合金湿法回收的难点之一。采用焙烧-浸出法分离回收白合金酸浸生成的硫酸铁-硫酸钴混合溶液。通过设计单因素实验探索最佳工艺条件,采用X射线衍射(XRD)以及扫描电子显微镜(SEM)研究白合金有价金属分离过程中的物相变化。研究结果表明：在硫酸浓度为1.9 mol/L、浸出温度为90℃、浸出时间为60 min和液固比为5:1 (L/g)的最佳条件下,白合金中钴和铁的浸出率达到91.78%和98.67%,而铜在硫酸溶液中保持稳定的斜方蓝辉铜矿结构残留在滤渣(含铜渣)中;随后将滤液浓缩结晶得到水合硫酸铁-硫酸钴混合晶体,并在600℃下焙烧,使硫酸铁热分解成难溶于水的氧化铁,而硫酸钴保持稳定,经水溶浸出后测得钴、铁浸出率为98.5%和0.1%,达到理想分离效果;最后将含铜渣在450℃下焙烧,形成硫酸铜-氧化铜化合物,经过酸浸可完全回收有价金属铜。     

超声波辅助提取金线莲多糖工艺优化

以金线莲为原料、金线莲多糖提取率为指标,优化了超声波辅助提取金线莲多糖的最佳工艺条件.结果表明,在料液比(g∶m L)=1∶70、温度80℃、超声功率210 W的条件下作用50 min,金线莲多糖提取率达到2.495%.超声波技术强化了金线莲多糖的提取效果.     

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.     

宏粒子强化真菌浸矿研究

真菌浸出是一种具有发展潜力的新型生物浸矿方法,但需研发强化浸出技术提高浸出率。研究了陶瓷颗粒和玻璃珠两种宏粒子强化黑曲霉浸铀。结果表明:两种宏粒子均可提高铀的浸出率。宏粒子的粒径和加入量对黑曲霉浸铀效果有明显影响。加入1 mm、50 g/L的陶瓷颗粒,铀浸出率为71.11%,比对照组提高了6.19%;加入1 mm、20 g/L的玻璃珠,铀浸出率为76.04%,比对照组提高了11.12%。