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.     

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.     

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%.     

Kinetic modeling of copper bioleaching from low-grade ore from the Shahrbabak Copper Complex

The copper recovery from low-grade copper sulfide ore was investigated using microbial leaching. Several parameters substantially affect the bioleaching of copper; among them, pulp density and nutrient media were selected for investigation. The optimum conditions for copper recovery were a pulp density of 5 g/mL, a mixed-mineral salt medium of Acidithiobacillus thiooxidans (70vol%) and Acidithiobacillus ferrooxidans (30vol%), and 10vol% of inoculum. Under these conditions, the maximum bioleaching capacity of the medium for copper recovery was determined to be approximately 99%. The effect of pulp density on the kinetics of the bioleaching process was surveyed using both da Silva's method and constrained multilinear regression analysis. The kinetics of copper dissolution followed the shrinking core model, and the process was diffusion controlled at a pulp density of 5 g/mL. Nevertheless, at higher pulp densities, the process was controlled by chemical reaction.     

低品位氧硫混合铜矿的酸性制粒及机理

制粒技术是改善含粉矿堆浸渗透性差最有效的措施之一,同时选择合适的耐酸黏结剂是铜矿制粒堆浸成功的关键.本文以氧硫混合铜矿为研究对象,对其进行了制粒试验研究,研究结果表明Biometek-WLAG001是一种理想的耐酸黏结剂;单因素条件试验考察了黏结剂添加量、喷水量、转速、固化时间、熟化加酸量、熟化时间等因素对球团抗压强度、湿强度的影响;采用响应面法考察了黏结剂添加量、固化时间、熟化加酸量、熟化时间对球团湿强度的影响,并采用Design-Expert 8.0软件对试验结果进行了优化与分析.采用傅里叶红外光谱分析、Zeta电位的测定等分析手段研究了黏结剂与矿石之间的作用机理,结果表明黏结剂与矿石之间存在化学吸附作用,不存在静电引力作用.     

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。     

Use of mesophilic and thermophilic bacteria for the improvement of copper extraction from a low-grade ore

Bioleaching was examined for copper extraction from a low grade ore using mesophilic and moderate thermophilic bacteria. Five equal size columns were used for the leaching of the ore. Sulfuric acid solution with a flow rate of 3.12 L·m-2·h-1 and pH 1.5 passed through each column continuously for 90 d. In the first and the second column, bioleaching was performed without agglomeration of the ore and on the agglomerated ore, respectively. 28wt% of the copper was extracted in the first column after 40 d, while this figure was 38wt% in the second column. After 90 d, however, the overall extractions were almost the same for both of them. Bioleaching with mesophilic bacteria was performed in the third column without agglomeration of the ore and in the fourth column on the agglomerated ore. After 40 d, copper extractions in the third and the fourth columns were 62wt% and 70wt%, respectively. Copper extractions were 75wt% for both the columns after 90 d. For the last column, bioleaching was performed with moderate thermophilic bacteria and agglomerated ore. Copper extractions were 80wt% and 85wt% after 40 and 90 d, respectively. It was concluded that crushing and agglomeration of the ore using bacteria could enhance the copper extraction considerably.     

腐植酸钾—低莹光防塌降失水低固相泥浆在文沧铜矿的运用

文章针对文沧铜矿地层严重缩径、坍塌、涌水和开放性漏失等问题,提出腐植酸钾一低萤光防塌降失水低固相泥浆,进行室内配制试验后,投入生产运用,取得较好效果。     

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.     

微细粒低品位碳酸锰矿强磁选工艺研究

对某地微细粒低品位碳酸锰矿进行强磁选工艺试验,经强磁粗选,可获得品位和回收率分别为22.64％和51.76％的锰精矿,经疏水絮凝处理可将磁选精矿品位和回收率分别提高到23.06％和54.89％;经强化疏水絮凝处理,可获得品位和回收率分别为18.80％和10.69％的扫选精矿.     

Reductive leaching of low-grade manganese ore with pre-processed cornstalk

Cornstalk is usually directly used as a reductant in reductive leaching manganese. However, low utilization of cornstalk makes low manganese dissolution ratio. In the research, pretreatment for cornstalk was proposed to improve manganese dissolution ratio. Cornstalk was preprocessed by a heated sulfuric acid solution (1.2 M of sulfuric acid concentration) for 10 min at 80°C. Thereafter, both the pretreated solu-tion and the residue were used as a reductant for manganese leaching. This method not only exhibited superior activity for hydrolyzing corn-stalk but also enhanced manganese dissolution. These effects were attributed to an increase in the amount of reductive sugars resulting from lignin hydrolysis. Through acid pretreatment for cornstalk, the manganese dissolution ratio was improved from 50.14%to 83.46%. The pre-sent work demonstrates for the first time the effective acid pretreatment of cornstalk to provide a cost-effective reductant for manganese leaching.     

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%.     

一种风化低品位铁矿石的可选性试验

随着铁矿资源的日益贫乏,对低品位矿石的开发利用成为选矿的发展趋势.山东省某矿业公司矿石属于风化程度较高的低品位铁矿石,样品粒度为10～0 mm,含水量1%～2%.根据试样的性质和风化矿分选的经验,采用干式磁选抛尾、干选粗精矿再磨再选的试验流程,获得品位为66%的精矿产品,对低品位铁矿石的开发利用具有一定的借鉴意义.     

一种风化低品位铁矿石的可选性试验

随着铁矿资源的日益贫乏,对低品位矿石的开发利用成为选矿的发展趋势。山东省某矿业公司矿石属于风化程度较高的低品位铁矿石,样品粒度为10~0 mm,含水量1%~2%。根据试样的性质和风化矿分选的经验,采用干式磁选抛尾、干选粗精矿再磨再选的试验流程,获得品位为66%的精矿产品,对低品位铁矿石的开发利用具有一定的借鉴意义。     

不同温度下微波烧结Fe-Cu-C的性能

对微波烧结Fe-2Cu-0.6C粉末冶金材料进行探索性研究,研究不同烧结温度下微波烧结样品的性能和显微组织,并与相同温度下的常规烧结样品进行对比.研究结果表明:与常规烧结相比,微波烧结可得到较高的烧结密度以及较高的抗拉强度和伸长率,两者的洛氏硬度相当;微波烧结样品在1150℃时性能最佳,密度为7.20g/cm3,抗拉强度为413.90 MPa,洛氏硬度为HRB75;微波烧结样品具有良好的微观结构,即小的、近圆形且均匀分布的孔隙结构,从而也有利于获得细小的晶粒和较高的致密度;微波烧结与常规烧结相比,样品具有更多片状和粒状珠光体,能显著改善其性能.     

溶液电位及堆结构影响次生硫化铜矿生物堆浸的动力学

基于堆中溶液Fe3+与Fe2+的浓度比、颗粒空隙度、颗粒半径与各化学反应组分对次生硫化铜矿生物堆浸的影响,建立堆浸过程硫化矿细菌氧化反应速率动力学模型。计算与实验结果表明:模型仿真结果与实际结果较符合;堆浸过程次生硫化铜矿(辉铜矿)的氧化分为2个阶段,其中,辉铜矿反应步骤Ⅰ受溶液Fe3+浓度控制,随着Fe3+浓度增加,反应速率加快;反应步骤Ⅱ较反应步骤Ⅰ慢,为浸出反应的限制性步骤,Fe3+与Fe2+的浓度比是影响该反应步骤的关键因素。由于受扩散的限制,反应物颗粒粒径的增大导致浸出速率下降,但粒径过小时浸出率提高不明显。当喷淋强度由3.47/(m2.h)增加到69.00/(m2.h)时,浸出率逐渐下降,说明喷淋强度过大时,造成空隙间流体与颗粒孔道流体间界面剪切力过大,不利于物质传输与交换;当堆过高时,堆中离子的传输受阻,不利于次生硫化铜矿的浸出。     

X60钢在不同温度下的CO2腐蚀行为

为了研究腐蚀因素与腐蚀速率的关系，通过在NACE溶液（5％NaCl＋0.5％CH3COOH）中进行饱和CO2浸泡腐蚀实验，利用失重法、电子显微镜（SEM）和数码相机等方法研究了X60管线钢在30、60和90℃温度条件下的腐蚀行为，研究结果表明，X60钢在90℃条件下的腐蚀速率比在30和60℃条件下高一个数量级，为12.8858mm／a,在30℃时，试样表面无明显点蚀特征，在60℃条件下试样表面仅仅出现点蚀，其余部分平整，而在90℃条件下试样表面不仅出现严重的台地腐蚀而且出现线蚀槽，腐蚀严重。在60℃条件下，点蚀周围富集Cl-，说明Cl-在坑内富集，是引起点蚀成核的主要原因。     

不同成因类型黄铜矿细菌浸出钝化

利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌为浸矿菌种,采用SEM,XRD和XPS等手段研究2种不同成因类型黄铜矿(黄铁矿型和斑岩型)表面钝化机理.研究结果表明:2种类型黄铜矿表面形成的钝化层性质不同.黄铁矿型黄铜矿浸渣中产生S8和硫砷铜矿,其表面结构疏松;而斑岩型黄铜矿浸渣中出现Cu18.32Fe15.9S32和Cu2S,表面结构致密.黄铁矿型黄铜矿浸渣表面阻碍层为硫及其多聚物,斑岩型黄铜矿浸渣表面为富铜贫铁层.它们阻碍黄铜矿的继续浸出,且富铜贫铁层对黄铜矿的钝化能力强于硫层对黄铜矿的钝化能力.     

不同类型黄铜矿的生物浸出研究

研究了两种不同类型(黄铁矿型,斑岩型)黄铜矿生物浸出的差异.实验结果表明:两类黄铜矿生物浸出差别很大,48 d后黄铁矿型黄铜矿浸出率为46.96%,斑岩型黄铜矿浸出率为14.5%.对Fe2+、矿物表面Cu2p谱图和矿床特征的分析发现:适量的Fe2+能促进黄铜矿的浸出,但最佳用量不一样;浸渣表面产物不同,斑岩型黄铜矿表面出现富铜层,阻碍了浸出继续进行;与原矿相比,铜结合能都降低,符合Hiroyoshi等提出黄铜矿浸出的两步溶解模型;两类黄铜矿生物浸出的差异是由成矿岩体、围岩、伴生矿物和元素、成矿温度和压力等因素综合决定的.     

利用PCR-DGGE技术分析硫化镍矿浸矿体系中的细菌群落演替

 浸矿体系中的菌群结构及其演替规律与浸出率具有密切的关系,为了解硫化镍矿浸矿体系中的这种关系以提高浸出率,利用PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)技术结合16S rRNA基因序列对体系的细菌种群结构进行分析.研究表明,在硫化镍矿浸矿体系中,菌群组成菌属为嗜酸氧化亚铁硫杆菌属(Acidithiobacillus),并在浸矿体系中具有明显的演替现象,浸矿体系中的菌株演替和浸出率具有明显的相关性,经过21d的浸出,硫化镍矿的浸出率达到70%,探索浸矿体系中细菌的种群结构及其演替与浸出率的关系,对优化浸出体系菌群组成,提高浸出率具有指导作用.