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.     

蛇纹石盐酸从单粒级到复合粒级浸出的动力学研究

矿物的酸浸出反应是典型的液-固反应,其反应动力学可用收缩核模型进行数学描述,传统收缩核模型的假定与实际的应用不符。为此,本文以蛇纹石盐酸浸出过程为研究对象,考察了浸取温度和矿物粒径对镁浸出率的影响,结果表明:提高浸取反应温度和减小矿物粒径能够提高蛇纹石中镁的浸出率;以改进的收缩核模型分析了单粒级蛇纹石盐酸浸出过程动力学,得到了浸出反应的表观动力学数据,并以此为基础建立了多粒级体系的浸出动力学,可以实现从单粒级到多粒级的推广应用,更准确对实际浸出反应的进行预判。     

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.     

高硅硫铁矿烧渣浸出过程动力学机理

研究了高硅硫铁矿烧渣在硫酸浸出过程中的动力学机理,考察了液固比和温度对Fe浸出速率的影响.实验结果表明在液固比y<4.7时,y对浸出过程几乎没有影响;当y≥4.7时,增大γ,浸出率下降;硫酸浓度的反应级数为1.22;温度对Fe浸出速率的影响较大,提高温度有利于Fe的浸出;浸出1 h后浸出率能够很好地满足产物层扩散控制收缩核模型,即1+2(1一x)-3(1-x)2/3=kt;表观活化能为55.469 kJ/mol.此外,通过化学分析和EPMA分析,进一步证明了反应被产物层所控制.     

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.     

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。     

硫氧混合铅锌矿中锌的氧化氨浸动力学

常压低温条件下在NH3-(NH4)2 SO4体系中使用过硫酸铵作为氧化剂对硫氧混合铅锌矿中的锌进行浸出实验,系统研究了搅拌速度、浸出剂浓度、氧化剂浓度与温度对于锌浸出率的影响.结果表明,在最优条件下锌的浸出率可达93.2%,且浸出过程中几乎没有其他离子进入溶液,实现了锌的选择性高效浸出,从而简化了后续的浸出液净化与材料制备过程.动力学研究表明,硫氧混合铅锌矿中锌的氧化氨浸过程遵循固体产物层扩散控制的未反应核收缩模型,浸出反应的表观活化能为17.89 kJ·mol-1.     

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。     

黑铜泥碱性浸出工艺及机理探讨

以黑铜泥为原料,研究黑铜泥碱性浸出的工艺条件,从而使Cu、Sb、Bi和As有效分离,并探讨浸出过程的动力学机理.实验结果表明:在最佳碱浸条件下,黑铜泥中As的浸出率为92.84%,Cu的浸出率为1.43%,Sb的浸出率为2.92%,Bi的浸出率为1.26%.黑铜泥碱浸出过程在动力学上符合液-固反应的收缩性未反应核模型,...     

高铟闪锌矿在氧压酸浸中铟浸出动力学的研究

铟是一种重要的多用途战略金属,具有较高的工业应用价值,但无独立可供开采的矿床,常伴生于铅锌等硫化矿中.因此,本文在传统电加热条件下进行了高铟闪锌矿氧压酸浸过程中铟浸出动力学实验的研究.结果表明:采用“有固态产物层的液-固相浸出反应动力学模型”对铟浸出动力学进行了研究,可知其浸出速率受到界面化学反应控制,其表观活化能为69.735kJ/mol,以及高铟闪锌矿氧压酸浸过程中铟浸出率随粒度减小、初始酸度增大、氧分压增大、浸出温度增大而增大.     

含砷低品位硫化铜矿生物柱浸实验

介绍了含砷低品位硫化铜矿柱浸实验研究方法、装置和结果.实验在八根有机玻璃柱浸系统中进行,考察了细菌种类、矿石粒度、供氧条件及浸出周期等参数对浸出率的影响.结果表明,在-12mm粒度下,采用Z08090-O菌株浸出,浸出167d,铜浸出率为80.75%.对含大量黄铁矿且耗酸脉石少的矿石,酸的累积降低了采用普通驯化浸矿菌的铜浸出率,但采用激光诱变获得的耐低pH值浸矿菌,能够保持高效的铜浸出率.     

Simulation of solute transportation within porous particles during the bioleaching process

A mathematical model, accounting for the sulfuric acid and ferric ions diffusion and the copper sulfide mineral leaching process, was developed for an ore particle by considering its porous structure. It was simulated with the simulation tool COMSOL Multiphysics. The simulation results show that the highest acid and ferric concentrations near the particle surface are apparent, while the concentrations in the central particle increase slightly as the less-porous ore core with low permeability prevents the oxidation from penetrating. The extraction of the mineral near the particle surface is the maximum, mainly because of ample sulfuric acid, ferric ions, bacteria, and oxygen available for the leaching process. Because of low oxidation concentration in the central part of the particle, the reaction rate and copper sulphide conversion are small. The simulation shows good agreement with the experimental results.     

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.     

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%.     

斑铜矿在酸性溶液中的浸出动力学行为

以斑铜矿为研究对象,在H₂SO₄酸性体系中,以NaS₂O₈为氧化剂,详细考察浸出时间、温度、矿物尺寸、液固比、H₂SO₄浓度和NaS₂O₈浓度对铜浸出率的影响.浸出行为表明,斑铜矿浸出动力学行为符合固体膜层的界面传质和扩散的混合控制,表观反应活化能为33.97 kJ/mol,浸出动力学方程为（ln(1-x)）/3-1+(1-x)^-1/3=k_mt.     

黄铁矿促进黄铜矿微生物浸出影响因素

采用摇瓶实验,以氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,At.f)浸出黄铁矿--黄铜矿,重点研究了基础培养基、矿物配比和粒度组成等因素的影响.黄铁矿能促进黄铜矿的微生物浸出,以采用无Fe 9K培养基效果较好,它对应铜浸出率是9K培养基的1.68倍;采用宽粒级矿物时铜浸出效果较好,且铜浸出率与黄铁矿和黄铜矿的质量比有关,当质量比为2∶2时铜浸出率最高可达45.58%;黄铁矿含量大小是影响铜浸出率高低的实质,当质量比小于等于5∶2时以At.f菌的氧化作用为主,当质量比为10∶2时以硫化矿间的原电池效应为主.浸渣的X射线衍射分析表明,采用无Fe 9K培养基时浸渣中生成的钝化物黄钾铁矾较少,故黄铁矿可以很好地替代9K培养基中的FeSO4,并能与黄铜矿形成原电池效应,从而促进铜的浸出.     

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。