FeS_2-MnO_2-H_2SO_4浸出软锰矿反应

针对FeS2-MnO2-H2SO4浸出软锰矿的浸出过程进行了研究,考察了反应过程中FeS2反应方式对MnO2浸出的影响.研究过程中分别对矿浆中的Mn2+,Fe2+和Fe3+质量浓度,以及矿浆电位的变化进行了监测,并对浸出过程进行了阶段的划分与分析.通过对浸出过程中不同反应阶段的分析,发现不同反应阶段过程中Mn2+与Fe3+浸出速率的比值是不同的,说明在不同阶段存在着不同的反应方式,导致FeS2的利用率在不同阶段存在明显差异.同时,对矿浆电位的监测表明,高电位有利于FeS2浸出Fe2+,从而加快了MnO2的浸出速率.     

微生物浸出低品位软锰矿过程中H~+和Fe~(3+)对反应过程的影响

对微生物浸出低品位软锰矿进行研究。研究结果表明:在MnO2-FeS2-H2SO4细菌浸出体系下,pH为1.6和1.8时,细菌作用明显,Fe3+对MnO2-FeS2-H2SO4的嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出过程具较好的催化作用。一定浓度的H+使黄铁矿表面更容易氧化,但H+浓度过高或过低都不利于表面反应进行;Fe3+可以降低黄铁矿的氧化还原电位,促进了软锰矿的还原浸出;微生物浸出过程中存在MnO2-FeS2接触反应模型和MnO2-FeS2-H2SO4的细菌浸出催化模型,其中不同反应阶段存在着不同的模型反应方式。     

利用Ti-IrO2阳极在硝酸盐介质中电沉积MnO2

利用X射线衍射和电化学工作站表征了钛基二氧化铱(Ti-IrO2)电极的相结构及电化学性能,确定了将其作为阳极在硝酸盐介质中电沉积MnO2的最佳条件,并对所得电解MnO2进行了质量分析.研究结果表明:Ti-IrO2电极在抗钝化性能和电催化活性方面都好于Ti电极,更有利于MnO2的沉积;当电沉积条件为Mn2+浓度06mol/L、HNO3浓度03mol/L、电解温度90℃、电流密度60A/m2时,MnO2的电流效率为9956%,电耗为5809kW·h/t,所得到的MnO2纯度符合电池工业电解MnO2的标准,其晶型为γ型.     

Fe2O3-SiO2体系深度还原过程动力学

采用等温法和非等温法,分析了Fe2O3-SiO2体系深度还原过程的动力学.等温法试验表明,在一定范围内升高还原温度,有利于焦炭气化反应的进行,进而增加反应的还原度和还原速率.等温法确定的Fe2O3-SiO2体系深度还原反应符合Avrami-Erofeev模型,金属铁颗粒的成核及长大是还原过程的限制性环节,反应的表观活化能为23533kJ/mol,指前因子为322×107min-1.非等温法试验表明,该体系深度还原反应在温度达到400℃之后开始发生,700℃之后还原反应速度加快,最终反应趋于平衡.非等温法确定的主要反应阶段的表观活化能为23866kJ/mol,指前因子为104×107min-1.     

难处理金矿中伴生矿物对氰化浸出的影响

对金矿石中常见的几种伴生矿物在氰化浸出中的影响进行了分析,同时采用化学试剂配制标准液的方式,考察了Fe2+,Cu2+,As3+对氰化物消耗的影响.试验结果表明:铁矿物中,磁黄铁矿对氰化浸出的影响较大,使溶金速率下降28.1%,氰化物耗量增加4倍,而黄铁矿与赤铁矿对氰化浸出的影响较小;铜矿物中,黄铜矿与辉铜矿对氰化浸出都具有很大影响,其中辉铜矿可使溶金速率下降36.81%,氰化物耗量增加10倍;砷矿物中,雄黄与雌黄对氰化浸出极其有害,使溶金速率分别下降41.95%和49.90%,氰化物耗量分别增加13.8倍和15.0倍,相反毒砂在氰化体系中比较稳定,对氰化浸出的影响较小.离子耗氰试验中,Fe2+...     

F对CaO-Al2O3-SiO2三元系铝酸钙熟料烧结和浸出性能的影响

以分析纯化学试剂为原料,研究了不同F含量的CaO-Al2O3-SiO2三元系铝酸钙熟料的自粉性能、烧结规律和Al2O3的浸出性能,并通过XRF,XRD,SEM-EDS等手段探索了其作用机理.结果表明:F的加入不影响β-2CaO·SiO2向γ-2CaO·SiO2转变,熟料的自粉性良好;F对铝酸钙熟料的物相组成产生明显影响,促进2CaO·Al2O3·SiO2和11CaO·7Al2O3·CaF2相的生成,并减少12CaO·7Al2O3,CaO·Al2O3相的生成;生成的2CaO·Al2O3·SiO2进入渣中造成Al2O3浸出率降低;当F的质量分数为0~20%时,Al2O3的浸出率随着F含量的增加急剧下降,由9501%降至70%左右;铝酸钙熟料中F的质量分数应低于05%.     

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。     

MnO_2对镍铁尖晶石烧结行为及磁性的影响

通过两步固相反应法合成了不同MnO2质量分数的NiFe2O4尖晶石.利用扫描电镜、X射线衍射仪、差热分析仪、热膨胀仪和振动样品磁力计,分别对样品的结构、物相变化、烧结行为和磁性进行了研究.结果表明,添加的MnO2在烧结过程中发生了分解反应,Mn元素以Mn2+,Mn3+形式进入NiFe2O4尖晶石晶格中,样品无新相生成,材料仍是镍铁尖晶石结构.另外,MnO2能够促进烧结,添加1%MnO2后试样收缩速率达到最大时的温度比纯镍铁尖晶石低59°C.添加1%MnO2时,试样的饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)分别为15.673 emu/g和48.316Oe.     

硫化矿发电浸出过程的催化和强化研究

采用双电池技术,对Ag+,Ce4+,La3+和Cu2+等金属离子及辐照作用在硫化矿发电浸出过程中的影响进行了初步的研究.研究结果表明,由于矿物本体或矿物与浸出液的界面性质发生变化,使得发电浸出过程中电极极化程度减弱,输出电流、电压和相应的浸出速率提高.     

生物浸出中黄铜矿与铁离子间的相互影响

使用中等嗜热兼性自养细菌在不同反应体系下进行黄铜矿浸出的研究,通过监测反应过程中p H、氧化还原电位和铁、铜离子质量浓度的变化,以及对矿渣进行扫描电镜观察及微区分析(SEM-EDS)和X线衍射(XRD)分析,进而分析黄铜矿与铁离子间的相互关系。研究结果表明:在细菌存在的条件下,向Fe2+与Fe3+质量浓度相同(ρ(Fe2+):ρ(Fe3+)=1:1)的溶液中加入黄铜矿后,Fe2+的氧化速率迅速升高,氧化还原电位快速升高,在较短时间内,Fe2+基本被氧化完毕,并且黄铜矿促进Fe3+水解生成沉淀;铁离子对黄铜矿的生物浸出具有重要影响,较高质量浓度的且具有一定Fe3+与Fe2+质量浓度比的溶液,在前期可以提高黄铜矿的浸出速率,但在中后期会加剧黄铜矿的钝化反应,最终降低铜的浸出率;在黄铜矿的微生物浸出中,有铁矾类物质生成,铁矾的形成与铁离子质量浓度有关,高质量浓度的铁离子加速铁矾的生成。     

石英对微生物浸出黄铜矿的作用

为探明石英在微生物浸出铜过程中的作用与影响,选择粒度<43μm的石英,与黄铜矿和黄铁矿形成矿浆浸出体系,考察了石英质量浓度对黄铜矿浸出效果的影响.结果表明:适量的石英,其粒度越细越能促进黄铜矿的浸出.当石英质量浓度为50g·L-1、粒度<43μm时,黄铜矿的浸出率最高可达54·09%,比不添加石英的浸出率提高了近20%;通过对微生物浸出过程的氧化还原电位、pH值、Fe2+、Fe3+变化分析,以及浸渣的扫描电镜和能谱分析发现,石英促进黄铜矿浸出主要表现在能缩短微生物浸出的延迟时间,它对浸出过程新生成的沉淀具有吸附作用,能在一定程度上减轻沉淀对黄铜矿浸出的阻碍.     

Fe2O3-TiO2纳米复合颗粒的激光控制合成研究

以微米级的5%Fe2O3粉末和95%TiO2粉末(以质量分数计)形成混合靶材,利用脉冲激光气相蒸发-液相收集控制合成新方法制备Fe2O3-TiO2复合纳米颗粒.采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱、UV光谱检测等测试技术,对实验制备的样品的形貌、组织结构、光吸收性能及合成机理等进行了系统研究.结果表明:用气相蒸发-液相收集激光法制备的Fe2O3-TiO2纳米颗粒外观呈球形,平均粒径约为40nm,颗粒呈链状连接趋势;Fe2O3的复合改善了TiO2纳米颗粒的磁性.对样品在800~200nm区间进行光谱分析,发现Fe2O3复合TiO2后,样品光谱发生红移,改善了TiO2纳米颗粒的光催化性能.     

细菌-矿物接触/非接触模式下黄铜矿浸出溶解行为

研究细菌-矿物接触模式及利用透析袋将细菌和矿物隔离的非接触模式下嗜酸氧化亚铁硫杆菌对黄铜矿浸出溶解的影响,并对黄铜矿浸出过程表面钝化的原因进行分析。研究结果表明:在细菌-矿物接触模式下,黄铜矿的浸出行为包括细菌对黄铜矿表面硫的催化氧化及细菌氧化Fe2+生成的Fe3+对黄铜矿在于氧化溶解;在细菌-矿物非接触模式下,黄铜矿主要通过细菌氧化Fe2+生成的Fe3+氧化浸出;浸出体系电位是影响黄铜矿浸出速率的主要因素,且较高的电位更有利于黄铜矿的浸出。比较细菌-矿物接触模式和细菌-矿物非接触模式,细菌-矿物接触模式比非接触模式更有利于提高浸出体系电位及氧化消除黄铜矿表面生成的硫膜,因而促进了黄铜矿的浸出;易于在较高电位下生成的黄钾铁矾沉淀是导致这2种模式下黄铜矿表面钝化的主要原因。     

嗜铁钩端螺旋菌对黄铁矿浸出的影响

以嗜铁钩端螺旋菌(L.ferriphilum)为实验菌株,考察不同矿浆浓度、接种量、初始pH和初始Fe3+浓度对黄铁矿浸出的影响。试验结果表明:提高矿浆浓度和初始Fe3+浓度会降低黄铁矿浸出率;增大接种量和降低初始pH有利于黄铁矿浸出;在浸出试验过程中定期调整pH,浸出几天后,由于黄钾铁矾生成,不利于黄铁矿浸出;在浸出过程中,生成的黄钾铁矾以结晶颗粒的形式覆盖在黄铁矿表面,表明L.ferriphilum浸出黄铁矿的机制以间接作用为主。     

高锑低银铅阳极泥控电氯化浸出

采用控制电位法研究高锑低银类铅阳极泥的氯化浸出过程,探讨温度、Sb3+浓度对溶液电位的影响,并对不同溶液电位下浸出渣的物相进行X线衍射分析,研究溶液电位对金属浸出率的影响。研究结果表明:浸出过程中溶液的电位变化有3个阶段:第1阶段,溶液的电位缓慢上升;第2阶段是水平平台,溶液的电位变化不大;第3阶段,溶液的电位急剧上升。随着溶液中Sb3+浓度升高以及溶液中温度升高,溶液电位随时间变化曲线的水平平台延时减小;溶液电位决定浸出渣的物相,控制溶液电位在430mV以上,浸出渣中主要以PbCl2和AgCl存在,没有发现单一贱金属的峰,而控制溶液电位在380mV以下,浸出渣中还存在金属锑单一物相;氯化浸出过程中,最佳的溶液电位为430mV,此时,金属锑、铋和铜的浸出率均达到99%以上,铅和银的浸出率分别为3.10%和2.34%。     

火山渣净化石油类污染地下水过程中与水化学因子的响应关系分析

采用生态安全型火山渣净化石油类污染地下水,考察该过程中与水化学因子(Fe2+,Fe3+,Mn2+,SO2-4,NH+4,Ca2+,Mg2+,NO-3,NO-2等)间的响应关系.结果表明:在火山渣吸附水体总石油烃(TPH)过程中,与Mn2+,SO2-4,Ca2+,NH+4的质量浓度无关,与Fe2+,Fe3+,Mg2+,NO-2的质量浓度呈负相关,与NO-3的质量浓度呈正相关;对Ca2+的去除率为42%~56%,对SO2-4,Mg2+,NH+4的去除率为60%~80%,对Fe2+,NO-3的去除率大于80%,对Fe3+,Mn2+,NO-2的去除率均大于95%.     

Mn3+/Mn2+间接电氧化法分解辉钼矿

采用Mn3 /Mn2 间接电氧化法湿法分解辉钼矿.在强酸介质中,媒介Mn3 /Mn2 氧化能力很强,能将MoS2氧化分解为MoO3和硫酸,且锰离子可以循环利用.探讨了Mn3 /Mn2 间接电氧化法的工艺条件,结果表明:在H2SO4浓度为7 mol/L,MnSO4浓度为0.5 mol/L,电解电量为20 A·h·g-1,电极间距15 mm,阳极电流密度为800 A·m-2,矿浆液固比为40,温度为55 ℃的条件下,钼的浸出率为88.5%.此外,对氧化浸出过程采用了超声波外场强化,Mo浸出率可以提高到92.3%.     

金属硫化物矿物生物浸出过程中Fe~(3+)的作用

研究了氧化亚铁硫杆菌(简称T.f菌)对金属硫化物矿物生物浸出过程中Fe3+的作用·结果表明,在浸出的初始阶段,Fe3+的化学氧化作用是主要的;但在整个金属浸出过程中,Fe3+的化学氧化作用是很有限的;Fe3+对T.f菌有一定的抑制作用,降低了它们对液相中Fe2+的氧化能力;Fe3+及其沉淀使细菌在固体矿物颗粒表面的吸附量减少,降低了吸附细菌的活性,从而影响了细菌的直接氧化浸出作用·     

难处理金矿浸出预处理过程的电位-pH图

通过热力学计算绘制了298.15 K下FeS2-H2O系、FeAsS-H2O系的电位-pH图,为难处理金矿浸出预处理过程中黄铁矿与毒砂的氧化分解提供了热力学依据.由FeS2-H2O系的电位-pH图可知,黄铁矿可以被O2等氧化剂氧化分解.在水的稳定区范围内,元素硫的稳定区较小,浸出预处理过程中硫基本上以HSO-4,SO24-形式存在.由FeAsS-H2O系的电位-pH图可知,毒砂比黄铁矿更容易被氧化分解.浸出预处理过程应提高氧化电位使毒砂中的砷和硫氧化至最高价脱去,避免亚砷酸盐和元素硫的生成.以难处理金精矿为原料进行加压氧化验证实验,在反应温度180℃、精矿粒度为-0.075 mm~+0.061...     

过渡金属离子液相催化氧化低浓度烟气脱硫

对Mn2+,Fe2+,Zn2+3种过渡金属离子液相催化氧化低浓度烟气脱硫的效果进行了对比,并对Mn2+液相催化氧化烟气脱硫的相关工艺参数进行了优化;运用溶液化学原理,对SO2及Mn2+在溶液中的组分进行了计算,研究了Mn2+液相催化氧化烟气脱硫的机理.研究结果表明:Mn2+,Fe2+和Zn2+3种过渡金属离子对烟气脱硫都有催化作用,Mn2+的催化效果最佳;在烟气中,当SO2体积分数为1.4%,O2体积分数为10%,烟气流量为140L/h,吸收液体积为200mL,温度为24℃,吸收液pH为5～6及吸收液中Mn2+浓度为0.15mol/L时,经过一段吸收反应,SO2转化率大于80%,烟气脱硫率大于75%;当吸收液pH=5～6时,锰主要以Mn2+形式存在,SO2主要以HSO-3的形成存在;其催化反应的机理为:Mn2+与HSO-3反应形成络合物,成为反应链的引发剂来诱发氧化反应.