金矿中铜的细菌浸出——Ⅱ.氧化亚铁硫杆菌浸出含铜金精矿中的铜

从矿山酸性排水中分离出氧化亚铁的细菌菌株,经鉴定为氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans);靠细菌的生物氧化作用浸出含铜金精矿中的铜。当浸出条件控制在pH2.0,温度30℃,矿浆浓度为15%,细菌接种量为10~6个细胞/ml,矿样含铜量为5.07%时,经摇瓶振荡浸出21天,铜的浸出率可达45%左右。最适浸出温度为35℃,超过38℃则生物学氧化作用停止。高温下浸出仅是化学作用为主。细菌浸渣经氰化实验,氰化钠消耗量较对照减少了81%。     

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.     

一株碱性产氨浸铜细菌改良试验研究

碱性浸矿细菌是处理碱性脉石矿物的新型高效菌株. 为提高碱性浸矿细菌( Providencia sp. )的浸矿适应性和浸出率,首次对其进行铜矿浆驯化和紫外诱变改良. 使用Design Expert-8软件对改良菌株进行三因素三水平Box-Behnken试验设计与结果分析,考察矿浆中固相质量浓度、接种量和温度三个因素与浸出率之间的关系,利用Design Expert-8软件对试验条件进行优化,确定改良菌株最佳浸出条件,并得到浸出率预测模型. 在最佳浸出条件下对改良菌株与原始菌株别进行浸出试验,比较二者在改良前后生长及浸出率的变化情况. 结果显示:改良菌株能更好适应矿浆环境,细菌浓度最高时可达6. 5 × 108 mL-1左右,浸出率达到了50. 57%;而改良前细菌浓度最高只有3 × 108 mL-1 ,浸出率也只有29. 03%.     

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。     

微生物催化还原浸出深海锰结核中有价金属

在常温、酸性、厌氧环境下,按一定的比例添加微生物培养基和供电子体,采用J13菌连续高密度培养、矿浆预浸、微生物固定和强化传质的手段,提高微生物浸出结核中有价金属的速率,浸出时间为3 d,可直接浸出结核中的铜、钴、镍和锰.浸出率:钴95.2%,镍97.5%,锰95.8%,铜81.2%;按此方法进行了陆地软锰矿和硬锰矿的浸出试验,浸出时间9 d,锰矿中的锰浸出率较高.根据以上试验结果提出了微生物催化两矿偶合还原浸出氧化锰矿中有价金属的方法,并初步探索了浸出机理.     

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.     

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%.     

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.     

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。     

混合嗜酸硫杆菌浸出低品位磷矿的正交实验研究

以某矿酸性矿土中分离的嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸氧化硫硫杆菌形成的混合菌为浸磷菌种、黄铁矿为能源物质、无磷无铁9K培养基为浸矿培养基,对混合菌浸出低品位磷矿石(w(P2O5)为22.8%)的浸磷条件进行了单因素优化和正交实验研究.结果表明,最优浸磷的适宜条件是,矿浆浓度为15 g/L,菌种体积浓度为15%,初始pH值为1.5,磷的浸出率为51.07%.     

吉尔吉斯某金矿不同浸金剂浸出试验研究

针对吉尔吉斯某金矿的矿石性质,考察了不同环保型浸金剂与氰化钠的浸出效果。结果表明:三种环保药剂与氰化钠对比,在增加药剂用量的情况下可以达到相应的金浸出率指标93. 68%;随着AX浸金剂用量的增加,金浸出率增大,当达到1.4 kg/t时,金浸出率稳定;通过柱浸试验,在17天时浸出基本结束,最终金浸出率为91.19%。AX浸出剂可以替代氰化钠进行浸出作业,具有良好的应用前景。     

超声波技术强化含铜云母浸出的研究

含铜云母是赞比亚铜矿带地表氧化矿中一种主要的的难处理含铜矿物。为了有效提取含铜云母中的铜,本研究采用超声波助浸技术对含铜云母进行强化浸出。试验结果表明,相对于常规加温浸出而言,超声波助浸能够使浸出时间由120 min缩短为40 min,硫酸浓度由0.5 mol·L?1 降低为 0.3 mol·L?1。此外,当铜的浸出率都是78%时,浸出温度可由75°C 降低到45°C。超声波强化浸出机理研究结果表明,超声波能够对含铜云母进行有效剥离,使其比表面积由0.55 m2·g?1 显著增加到1.67 m2·g?1。该研究结果表明超声波助浸技术能够使含铜云母中的铜得到有效回收,同时对于从层状硅酸盐中提取有价金属也具有一定的参考价值。     

混合菌群诱变及诱变菌群对闪锌矿浸出的影响

将采自不同地区的混合菌分别培养于以黄铜矿和黄铁矿为能源的9 K培养基中,并以该培养物作为出发菌群,用亚硝酸钠(NaNO2)、硫酸二乙酯(DES)、紫外线(UV)及其组合为诱变剂,对混合菌群进行诱变。诱变后,经过连续浸矿筛选,得到对闪锌矿浸矿效果最好的诱变菌群E。浸矿试验结果表明:在9 K和Leathen培养基中,用诱变菌群E浸出闪锌矿40 d后,Zn2 的浸出率分别比对照组提高68%和84%;离心收集Leathen培养基中的菌体和矿样浸渣,弃除液体,加入新的Leathen培养基,在30℃和200 r/min条件下,恒温摇床培养20 d后,诱变菌群E对闪锌矿中Zn2 的二次浸出率比对照组高92%。     

不同能源物质对At.f菌浸出低品位铜尾矿的影响

以嗜酸氧化亚铁硫杆菌LD-1菌株(At.f LD-1)为研究对象,研究硫酸亚铁、硫代硫酸钠和黄铁矿3种能源物质对At.f LD-1菌株浸出低品位铜尾矿浸出体系及铜浸出效率的影响.研究结果表明:At.f LD-1菌株浸出铜尾矿初期加入适量的硫酸亚铁、硫代硫酸钠、黄铁矿均能提高铜的浸出效率,其中以硫代硫酸钠的效果最为显著;初始加入二价铁质量浓度为5 g/L时浸出效果较好,46d铜浸出率达35.00%,与不加硫酸亚铁的相比提高13.63%;硫代硫酸钠中S质量浓度为1 g/L时浸铜效果最好,46d铜的浸出率达到38.10%,与不加硫代硫酸钠的相比提高23.70%;加入黄铁矿对提高铜浸出率也能起到促进作用,浸出46d后铜浸出率达34.17%,与不加黄铁矿时相比提高11.00%.     

温度对浸矿微生物活性及铜浸出率的影响

研究了从紫金山铜矿生物堆浸矿堆中分离出来的浸矿菌群在不同温度下的氧化活性和对紫金山硫化铜矿石的浸出规律,并利用变性梯度凝胶电泳法研究了15℃和30℃的菌群组成情况.结果表明:所分离的细菌的最佳生长温度为30℃,浸出10d,铜浸出率为87.62%,在最佳生长温度以外铜浸出率都会降低;15℃和30℃的优势菌分别为Leptospirillum fer-riphilum和Acidithiobacillus thiooxidans,两个温度下均有同一种劣势菌Acidithiobacillus caldus;优势菌种随温度的变化是与菌种的性质相关的.     

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.     

双氧水还原浸出非洲氧化铜钴矿的试验研究

采用双氧水还原浸出非洲氧化铜钴矿,研究了还原剂用量、初始酸浓度、液固比、浸出温度和浸出时间等参数对浸出过程的影响。结果表明：使用双氧水与铜钴矿计量比为0.2 mL/g、浓硫酸与铜钴矿质量比为0.46、液固比为5：1（mL/g）,在温度75℃下浸出2 h,钴、铜的浸出率分别达到了99.50%,99.42%。     

用酸性含乙腈的硫酸铜水溶液直接浸出含铜物料

酸性含乙腈水溶液中的硫酸铜是一种强氧化剂,可用来直接浸出含自然铜、辉铜矿、氧化铜矿的复合精矿及黄铜废料等含铜物料,得到亚铜-乙腈配位体浸出溶液。作者对上述物料的直接浸出进行了分析和讨论,并进行了初步试验研究。在密闭条件下,一段直接浸出含自然铜、辉铜矿、氧化铜矿的复合精矿时,铜的浸出率接近80%;二段浸出时,铜的浸出率约95%;黄铜废料浸出时,铜浸出率几乎100%(两段浸出),锌主要在第一段浸出,铜主要在第二段浸出。浸出液经过蒸馏歧化即能得到纯铜粉产品。此法具有快速、简单、低温、低能耗的优点。     

低品位黄铜矿的磁场强化细菌浸出

针对低品位黄铜矿进行了磁场强化细菌浸出实验研究。重点研究了磁场对细菌生长和细菌浸矿的影响。实验结果表明,磁化处理后的培养基能促进细菌的生长繁殖,提高其氧化活性,用于浸矿试验,提高了低品位黄铜矿中铜和铁的浸出率。磁场强化细菌浸出的可能机理是通过改变水的结构,促进氧气在水中的溶解,提高矿石成分的溶解性,增强细菌细胞生物膜的穿透性。     

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%.