机械活化强化高磷粗铁精矿酸浸脱磷的工艺及机理

采用高压辊磨机对鲕状高磷铁矿经磁化焙烧-磁选所得的高磷粗铁精矿进行机械活化,对不同活化程度的高磷粗铁精矿进行硫酸浸出脱磷,研究机械活化对酸浸脱磷的影响规律,探讨机械活化强化高磷粗铁精矿酸浸脱磷机理。研究结果表明:高磷粗铁精矿铁品位为54.92%,磷质量分数为0.76%;高磷粗铁精矿直接酸浸后铁精矿品位为55.74%,磷质量分数为0.33%,脱磷率为63.79%,铁回收率为84.64%;而对机械活化后的高磷粗铁精矿进行酸浸时,铁精矿品位提高到58.02%,磷质量分数降低至0.10%,脱磷率提高到88.99%,铁回收率为88.42%;机械活化使高磷粗铁精矿细化分散,颗粒内产生裂纹及选择性解离,浸出过程中反应物扩散阻力下降,易于扩散到矿物颗粒表面及其内部参与反应;颗粒形貌及晶体结构均受到破坏,矿物颗粒处于高能亚稳态,活性增强,从而进一步强化脱磷。     

组合脱磷剂对高磷铁矿还原焙烧-磁选的影响

针对高磷铁矿还原焙烧降磷过程中脱磷剂成本高、用量大等难题，为更好地开发利用高磷铁矿，采用还原焙烧-磁选工艺，研究了组合脱磷剂对高磷铁矿提铁降磷的影响.通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)揭示提铁降磷机理.结果表明:加入13%碳酸钙和2%碳酸钠作为组合脱磷剂能代替传统脱磷剂，并获得了良好的脱磷效果.当原矿铁品位55.58%，含磷0.57%时，在推荐的试验条件下，可获得铁品位93.25%，铁回收率90.75%、磷质量分数0.09%以及磷的去除率高达91.46%的粉状还原铁.加入的组合脱磷剂不仅促使铁氧化物中的磷组元向磷酸钙发生转变，使金属铁颗粒与磷酸钙界限明显，而且还能防止难以还原的铝尖晶石和铁橄榄石的生成，最终实现了磷的深度脱除和铁的有效回收.     

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%.     

某高磷铁矿提铁降磷研究

以湖南某地高磷铁矿为原料,采用还原焙烧一磁选一硫酸浸出工艺进行提铁降磷试验研究.对还原焙烧一磁选粗精矿进行硫酸浸出工艺参数优化,对浸出时间、液固比、硫酸用量和搅拌速度等因素对提铁降磷效果的影响进行研究.研究结果表明:对原矿品位为47.28%Fe(质量分数)和磷含量为1.59%的高磷铁矿石经过还原焙烧一磁选得到的粗精矿,在浸出时间为2h、液固比为2.5、硫酸用量为50 kg/t和搅拌速度为500 r/min的条件下进行酸性浸出提铁降磷,最终得到铁精矿品位达62.35%Fe,磷含量为0.20%,铁总回收率为90.54%和脱磷率为87.42%.     

高磷铁矿气基还原冶炼低磷铁

针对鄂西鲕状高磷铁矿难选、难冶的特点,从该矿矿相结构分析出发,在使用HSC计算化学软件的热力学模拟和具体实验的基础上,提出了气基还原+电炉熔分冶炼高磷铁矿的新型工艺.实验结果与HSC软件模拟结果吻合.实验室含P1.28%的高磷铁矿通过CO还原后熔分,得到含P0.27%的低磷铁;通过H2还原后熔分,得到含P0.33%的低磷铁.由熔分铁的SEM和EDS结果证实,P仍以夹杂物的形态存在,可以在熔分时通过去除铁水中夹杂物的方法进一步脱磷,以满足炼钢的要求.     

生物质木炭用于鲕状高磷铁矿除磷

针对难处理的鲕状高磷铁矿,提出了首先采用高气化性生物质木炭制备含碳球团,然后通过直接还原--高温熔分的方法,成功实现了该铁矿的除磷提铁.直接还原实验采用管式炉.考察了还原温度、生物质木炭加入比例(碳氧摩尔比)和气氛等条件对样品还原行为的影响,并确定了适宜的还原条件为温度1373K、配碳量0.9、时间15~25min以及气氛PCO2/PCO=1∶1.在此条件下,样品的金属化率和残碳质量分数分别在75%~80%和0.69%~0.11%的范围内.通过对该金属化球团的X射线衍射和扫描电镜--能谱分析发现:还原后样品中的主要物相为金属铁、磷灰石和硅酸三钙;磷没有被还原而仍以磷灰石的形式存在于脉石中.高温熔分实验采用Si--Mo棒高温箱式炉.实验结果得到磷质量分数为0.4%的铁样.在熔分体系中进一步添加相对质量为2%~4%的Na2CO3,可以得到磷质量分数在0.3%以下的铁样.基于以上分析,证明了采用生物质木炭用于高磷铁矿的除磷提铁是可行的.     

磷石膏脱色增白工艺条件的研究

文章采用煅烧与酸浸相结合的方法开展磷石膏脱色增白工艺条件的研究。以磷石膏白度为主要考察指标,通过单因素条件实验和正交实验,分别考察了煅烧温度、煅烧时间、酸浸时间、酸浸温度、硫酸质量分数和液固比等因素的变化对磷石膏白度的影响,所确定的较佳脱色增白工艺条件为:煅烧温度600℃、煅烧时间70min、酸浸时间3.5h、酸浸温度90℃、硫酸质量分数35%、液固比4∶1。此条件下的重复实验结果表明,磷石膏的白度可由33.0%提高到89.8%。     

高磷鲕状赤铁矿直接还原同步脱磷新脱磷剂

为开发高磷鲕状赤铁矿,采用直接还原焙烧的方法对含TFe品位为43.58%,磷含量0.83%的鄂西某宁乡式高磷鮞状赤铁矿进行系统研究。通过X线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对提铁降磷机理进行研究。研究结果表明:在配合使用NCP和新脱磷剂TS2种脱磷剂的条件下,可以获得TFe品位为91.35%、铁回收率为85.12%、磷含量为0.081%的直接还原铁粉。原矿加入脱磷剂焙烧后,含磷矿物的物相并没有发生变化,仍以氟磷石的形式存在,通过细磨磁选实现提铁降磷。加入的脱磷剂有助于破坏鲕状结构,使金属铁颗粒与脉石颗粒的接触面变得平滑、清晰,改善高金属铁和脉石的解离条件,同时脱磷剂还能促进中间产物铁橄榄石的还原。     

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.     

表面活性剂对嗜酸氧化硫硫杆菌浸磷的影响

在用硫杆菌氧化还原态硫产生硫酸来浸出磷矿的过程中,采用加入不同吐温类表面活性剂的方法,促进细菌与矿物的作用,提高浸磷率。通过测量浸矿溶液的pH值及菌浓度以及磷的浸出率来评价表面活性剂对嗜酸氧化硫硫杆菌浸磷效果的影响。研究结果表明:吐温20、吐温60和吐温80都可以使浸矿效果得到改善,其最佳用量分别为10,10和100g/m3;吐温60的效果最佳,当其用量为10g/m3时磷的浸出率比原来提高约15％。     

砷硫铁的脱除对高砷金精矿氰化浸金的影响

通过焙烧脱砷和硫,并采用硫酸浸出金焙砂脱铁,研究不同条件下砷、硫和铁的脱除对高砷金精矿氰化浸金的影响。研究结果表明:金精矿中,砷、硫和铁的质量分数分别为3.20%,27.35%和23.50%;在焙烧温度为500℃,焙烧时间为4 h和空气流量为0.2 m~3/h条件下,砷和硫脱除率分别达到51.53%和79.16%;所得金焙砂经过质量分数为30%硫酸浸出,铁浸出率高达98.12%,酸浸渣中砷、硫和铁质量分数分别为0.10%,0.55%和0.44%;采用质量分数为6‰的氰化钠溶液浸出酸浸渣,金浸出率达98.05%;经过对砷、硫和铁进行脱除,金品位从32.98 g/t增加到68.22 g/t;金焙砂通过酸浸,单体金和裸露金总质量分数从93.87%增加到96.66%;低温焙烧和酸浸适合高砷金精矿氰化浸金。     

高磷铁水脱磷效率影响因素的研究

试验研究CaO-CaCl2-Fe2O3系脱磷熔剂组成、温度和处理时间对高磷铁水脱磷效率的影响.结果表明,温度为1 350 ℃时高磷铁水脱磷效果最佳;脱磷剂中当m(CaO)/m(Fe2O3)=1、时间为15 min时高磷铁水脱磷率ηP达到峰值;w(CaCl2)为20%左右、脱磷熔剂光学碱度Λ=0.7时,高磷铁水脱磷效果最好.所有炉次的高磷铁水脱磷反应在前5 min基本结束.     

磷矿废石固化体力学特性及固磷效果试验研究

为缓解磷矿废石中磷元素流失对生态环境造成的危害,以湖北省宜昌市兴山县树空坪磷矿区磷矿废石为研究对象,基于EPA M1315试验规范,开展不同水泥含量条件下磷矿废石固化体抗剪强度试验及固磷效果试验.结果表明:粘聚力与水泥质量分数之间呈较好的线性相关性,随着水泥质量分数的增加,试样的抗剪强度增大;A1试样浸滤液的p H值最大,为10.23,F6试样浸滤液和H8试样浸滤液的p H值最小,为8.41,最接近中性,对土壤和河流的酸碱危害性最小;H8试样浸滤液的总磷浓度累计释放量最大,为5.09 mg/L,F6试样浸滤液的总磷浓度累计释放量最小,为2.31 mg/L.因此,F6试样的固磷效果最好,即磷矿废石固化材料的最优配比为水泥质量分数50%(百分比针对磷矿废石质量而言)、粉煤灰质量分数10%、粘土质量分数40%.     

细菌化学诱变对低品位铜尾矿微生物浸出的影响

以嗜酸氧化亚铁硫杆菌T.f₆优势菌株为原始菌,采用盐酸羟胺对其进行化学诱变,重点研究了化学诱变对菌种活性、生长繁殖以及尾矿浸出体系的影响.结果表明,羟胺诱变能使菌种产生明显变异,能很好地提高菌种活性和生物浸出能力.盐酸羟胺质量分数1.0%时所得诱变菌的氧化活性最高,32h后Fe²⁺氧化率达到100%,而在相同条件下原始菌的Fe²⁺氧化率达到100%则延迟32h.尾矿浸出30d,诱变菌的铜浸出率比原始菌提高了20.7%,比酸浸铜浸出率提高了85%;同时,到达浸出终点的时间比原始菌提前了5～8d.说明诱变菌浸出效果好于原始菌,远优于化学浸出.菌种诱变前后扫描电镜测试表明,诱变菌种的形态没有变化,但细胞大小有所改变,表面变得光滑且出现胞外分泌物,同时细胞间聚团现象明显.     

高磷铁矿碳热还原同步脱磷的实验研究

为探索高磷铁矿的有效利用途径,对高磷鲕状赤铁矿进行碳热还原同步脱磷实验研究,在含碳球团中添加CaO和Na2CO3作为脱磷剂,采用DTA-TG-MS综合热分析、XRD、SEM、EDS等方法分别对高磷鲕状赤铁矿的碳热还原过程以及还原产物进行分析.结果表明,添加适量的CaO和Na2CO3可以显著提高脱磷率;在1573K、Na2CO3添加量为2％、含碳球团碱度为1.2的条件下,高磷鲕状赤铁矿能够被快速还原成含磷0.09％、含碳4.6％的碳饱和铁,脱磷率达到95％;生铁中碳过饱和后以片状石墨的形态析出,生铁中的磷以夹杂物Ca3 (PO4)2和Na2Ca4(PO4)2SiO4的形式存在.     

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%.     

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%.     

采用氧化焙烧-酸浸法从高碳石煤中提钒试验研究

针对广西某难浸高碳石煤,比较相同焙烧和酸浸条件下静态焙烧矿和流态化焙烧矿钒的浸出率,优化流态化焙烧矿的酸浸条件。研究结果表明:流态化焙烧矿酸浸钒的浸出率比静态焙烧矿酸浸钒的浸出率平均高24%,所以,在相同焙烧温度、时间下流态化焙烧较静态焙烧更利于钒的浸出;在液固质量比为0.8:1.0,二氧化锰添加量为3%和氢氟酸添加量为2%的条件下,得最佳酸浸条件,即酸矿质量比为0.4:1.0,浸出温度为150℃,浸出时间为6 h,在此最佳酸浸条件下,钒浸出率可达88.26%。     

Fe/S质量比对铁硫氧化细菌菌群浸铀行为的影响及其作用机制

为了探明能源基质中Fe/S质量比对铁硫氧化细菌菌群浸铀行为的影响及其作用机制,研究了不同Fe/S质量比作用下铁硫氧化细菌菌群浸铀过程中的浸出液变化、钝化层表面特性及微生物群落动态三方面的差异。结果表明:当Fe/S质量比为5∶0.5、5∶1和5∶5时,铀浸出率均达到90%以上,而在Fe/S质量比为5∶0和5∶10,铀浸出率降低,分别为45.92%和36.96%;添加一定硫粉后(Fe/S质量比为5∶0.5、5∶1和5∶5),可降低体系酸度,降低矿物表面钝化物的产生,增加钝化物的孔隙度,但是添加量过高致使矿石表面形成多硫聚合物而降低A.ferrooxidans的活性,不利于铀的浸出。当Fe/S质量比为5∶0.5、5∶1和5∶5时,浸矿前期A.thiooxidans A01浓度较高,有利于降低体系的pH,创造良好的浸铀条件;在浸矿后期,A.ferrooxidans ATCC 23270浓度逐渐升高,在浸铀过程中发挥着主导作用。     

湿法炼锌浸出渣的处理

研究了常规搅拌浸出及机械活化浸出方式下，温度、酸度及浸出时间等对锌焙砂酸浸渣中锌、铁浸出率的影响，考查了铁酸锌的浸出行为．试验结果表明，提高温度及酸度有利于酸浸渣中锌的浸出；机械活化浸出可明显改善铁酸锌的浸出行为，提高锌的浸出率，并改善锌、铁选择性浸出分离的效果，相同条件下，锌的浸出率可比常规搅拌浸出提高１６％～２５％．