砷黄铁矿生物氧化影响因素及控制方法

砷黄铁矿的生物氧化是产生含砷酸性矿山废水的主要原因,为了更好地研究含砷酸性矿山废水控制技术,综述砷黄铁矿生物氧化的关键环境影响因素和源头控制技术的研究现状。介绍砷黄铁矿的理化性质、化学和生物氧化特性,了解其在矿山环境中的氧化行为。深入阐述微生物、共存离子、有机物、伴生矿物等环境因素对砷黄铁矿生物氧化的影响及其作用机制,揭示砷黄铁矿生物氧化过程中的关键步骤和反应。环境中砷黄铁矿的氧化和砷的释放主要是由水、氧气和微生物3种成分驱动,可以通过隔绝其中任何一种成分来抑制其氧化,因此,着重介绍氧屏障法、杀菌剂法、混合碱性矿物处置法以及钝化涂层法等源头控制方法的机理并探讨其优缺点和适用性。在此基础上,还展望了该领域可行的研究方向,为评估和抑制砷黄铁矿导致的含砷酸性矿山废水提供理论基础。

黄铁矿与砷黄铁矿氧化浮选分离技术的研究进展

这是一篇矿物加工工程领域的论文。黄铁矿和砷黄铁矿属于常见伴生硫化矿,因二者的晶体结构与表面性质十分相近,所以其浮选分离一直是重要的研究课题。砷硫两种矿物浮选过程中会发生不同程度氧化反应,利用氧化处理技术强化二者的氧化差异,改变矿物本身固有的浮选行为,可以实现砷黄铁矿与黄铁矿的分离。论文从黄铁矿和砷黄铁矿的自身晶体结构与表面性质入手,详细介绍了黄铁矿和砷黄铁矿在氧化浮选分离工艺及机理方面的研究现状及进展,并对研究方向进行了分析展望,希望能够为砷硫矿物的绿色、高效浮选分离提供一定的借鉴。

滇黔桂“金三角”卡林型金矿含砷黄铁矿和毒砂的矿物学研究

滇黔桂"金三角"卡林型金矿不同矿床亚类的典型矿床硫化物显微镜下观察和电子探针显微分析(EP-MA)表明,含砷黄铁矿和毒砂是主要的载金矿物。载金黄铁矿主要以环带状含砷黄铁矿、细粒自形含砷黄铁矿为主。环带状黄铁矿核部贫As、Au,富S、Fe,而环带则相反,且Au与As具有正相关关系。核部贫As的黄铁矿成因复杂,既有成矿早阶段的热液成因,又有受热液蚀变交代的沉积成因。核部和环带是不同成矿阶段的产物。元素的相关关系表明环带中As主要取代S的位置。多环带的特点还表明,热液活动是脉动式的,含矿流体化学成分也是在不断变化的。不论是核部还是环带,均有Au含量高出检出限的测点,但环带是主要的载金部位。细粒含砷黄铁矿为均质结构,具有高As、Au,低S、Fe的特点,类似环带状黄铁矿的环带特征,推测与富砷环带是同期热液活动形成的。毒砂-黄铁矿集合体中的黄铁矿分为环带结构和均质结构2种,并分别具有上述2种黄铁矿的特点。载金毒砂可以细分为3个世代,具均质结构,热液成因。各世代毒砂Au含量均有高出检出限的测点,同时Au、As、S、Fe的含量变化不大,均为主成矿阶段的产物。载金矿物的结晶顺序为:贫砷的沉积成因或早阶段热液成因黄铁矿→富砷的细粒黄铁矿颗粒和富砷黄铁矿环带→毒砂。黄铁矿和毒砂中的Au在EPMA微束的分辨率下均显示分布是不均匀的,环带状黄铁矿中Au元素图出现的均匀结构可能为一种假象,说明金主要以"不可见"的纳米级超显微包裹金形式存在,少量为"不可见"晶格金和微米级显微"可见金"。整个滇黔桂"金三角"卡林型金矿不同亚类矿床之间的载金矿物特征和金的赋存状态没有本质区别,说明它们具有相同的成矿作用过程和成矿背景。

贵州贞丰烂泥沟卡林型金矿床含砷黄铁矿Re-Os同位素测年及地质意义

贵州贞丰烂泥沟金矿(现称锦丰金矿)是滇黔桂“金三角”已知最大的卡林型金矿床,矿体赋存于断层破碎带内,最主要的载金矿物是具环带结构的含砷黄铁矿。本文运用Re-Os同位素法对该矿床的9个含砷黄铁矿样品进行了两次测试,成功获得10-9～10-12级Re-Os同位素数据:Re0.1257～1.233ng/g,Os6.75～33.50pg/g,等时线年龄为193±13Ma,反映其成矿时代为早侏罗世。等时线的初始n(187Os)/n(188Os)值为1.127±0.043,指示成矿物质来源于地壳而不是地幔。结合其他资料,初步建立其成矿模式为:盆地流体不断地从沉积物中萃取出包括金在内的成矿组分,形成含矿流体。印支期挤压造山期间,含矿流体沿不整合接触面和同生断层向上运动,造山后的伸展含矿流体进入减压扩容空间沉淀形成超大型金矿床。成矿作用发生在从印支期挤压造山向燕山期伸展转变的构造转换期。该模式与本文得到的成矿年龄和初始比值相吻合。

有机抑制剂在硫化矿浮选中抑制砷黄铁矿的研究进展

砷黄铁矿有机抑制剂包括小分子有机抑制剂和大分子有机抑制剂。阐述了有机抑制剂的结构与活性关系 。

细菌氧化浸出含金砷黄铁矿的过程机理及电化学研究进展

难浸金矿的细菌浸出预处理是提高其金氰化浸出率的有效技术,也是解决这类矿物处理过程带来的环境负效应的有力措施.本工作综述了砷黄铁矿细菌氧化浸出机理研究的最新成果,着重于细菌氧化浸出的反应历程、浸出动力学、细菌浸出生物化学、电化学技术应用于硫化矿物细菌浸出机理的研究进展,以及由机理研究引伸的细菌强化浸出措施和效果.

贵州锦丰(烂泥沟)金矿床含砷黄铁矿和脉石英及其包裹体的微量元素特征

贵州锦丰(烂泥沟)金矿是滇黔桂"金三角"目前已探明最大的卡林型金矿床。含砷黄铁矿是该矿床最主要的载金矿物,硅化及石英脉是最显著的热液蚀变类型。本文采用高精度电感耦合等离子质谱(ICP-MS)对含砷黄铁矿和脉石英及其包裹体的微量元素进行了测试,结果表明含砷黄铁矿富亲硫元素,并相对于围岩和上部地壳均强烈富集;亏损V,Sr及高场强元素。同生黄铁矿也具有类似的特征。脉石英除亲石元素含量高以外,还表现为亲硫元素以及Mo,Bi含量较高。但与上部地壳相比,绝大部分元素贫化。相应包裹体的微量元素含量普遍低于单矿物,但变化特征一致。结合矿物和包裹体的稀土元素分析,发现脉石英和含砷黄铁矿及其包裹体均表现为HFSE明显亏损,Th/La,Nb/La比值小于1,说明成矿流体为富Cl的流体。含砷黄铁矿及其包裹体中Co/Ni比值远小于1,反映成矿温度较低,推测成矿流体主要来源于以沉积建造水为主的盆地流体。

甘肃阳山金矿床含砷黄铁矿及毒砂的XPS研究

阳山金矿是西秦岭地区新发现的超大型金矿。载金矿物中元素的赋存状态是认识成矿机理、评价矿床采选冶过程对环境影响的重要依据。作者运用XPS技术测定了载金矿物含砷黄铁矿和毒砂新鲜断裂面的As3d、Fe2p及S2p的存在形式和相对原子百分含量。结果表明,在含砷黄铁矿表面,超过50%的As以As^(-1)形式存在,约18%～20%的As以As^(3+)形式存在,约30%的As以As^(5+)形式存在。在毒砂表面,超过60%的As以As^(1-)形式存在,约30%的As^(3+)形式存在,其余10%的As主要以As^(5+)形式存在。分析证明As、Fe、S等元素在含砷黄铁矿和毒砂中主要以As^(1-)、Fe^(2+)、S^(1-)形式存在外,As元素可能还以As^(3+)形式存在于含砷黄铁矿及毒砂结构中。

黄铁矿对砷黄铁矿生物浸出的影响

为探明黄铁矿在砷黄铁矿生物浸出过程中的作用与影响,选择纯黄铁矿和砷黄铁矿组成的矿浆浸出体系,考察黄铁矿和砷黄铁矿质量比以及黄铁矿粒度对体系中砷的浸出率以及砷的氧化状态的影响。结果表明:砷的浸出率随黄铁矿与砷黄铁矿质量比的增加而升高,随黄铁矿粒度的增加而减少。当黄铁矿的粒度小于74μm、黄铁矿与砷黄铁矿质量比为10:2时,砷的最高浸出率为97.7%,比不添加黄铁矿时砷的浸出率提高了约43.18%。且黄铁矿可以加速As(Ⅲ)转化为As(Ⅴ),降低矿浆对细菌的毒害,使生物浸出体系细菌密度提高、pH下降、氧化还原电位φh升高并与砷黄铁矿形成原电池效应,从而促进砷黄铁矿的浸出。

黔西南簸箕田卡林型金矿中含砷黄铁矿和毒砂的赋金特征研究

黔西南簸箕田金矿是新近发现的一个中型卡林型金矿。该文在显微镜矿相学观察的基础上,采用电子探针显微分析,包括背散射电子图像、点分析和面分析,对金矿中的赋金矿物展开了基本特征和赋金状态研究,发现含砷黄铁矿和毒砂是主要的赋金矿物。赋金黄铁矿又以环带状和细粒自形为主,莓球状、粗粒以及条带状次之。这些黄铁矿成因复杂,并且可能普遍受到热液蚀变作用影响。环带状黄铁矿核部中的金可能主要以"不可见"超显微包裹金(纳米级自然金,Au0)的形式赋存,而环带部分中的金可能以固溶体金(Au+)的形式赋存,并也可能存在纳米级自然金(Au0)。相比而言,莓球状、粗粒和条带状黄铁矿中的金既可能含有纳米级自然金(Au0),也可能含有固溶体金(Au+)。对于毒砂,单独的毒砂和黄铁矿-毒砂集合体中的毒砂均为热液成因,都赋存金,但以单独的毒砂为主,金以"不可见"超显微包裹金(纳米级自然金,Au0)的形式存在。

砷黄铁矿在酸性体系下的电化学氧化

在酸性体系下研究砷黄铁矿的电化学氧化。结果表明:砷黄铁矿首先被氧化为As2S2,覆盖于电极表面,使电极表面发生钝化;随着电位的继续升高,As2S2被氧化生成亚砷酸,随后亚砷酸被氧化为砷酸,亚铁离子被氧化成铁离子。不同pH和温度下的腐蚀动力学研究表明,随着pH值的增大,体系的腐蚀电位正移,腐蚀电流密度减小;随着温度的升高,砷黄铁矿的腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大。说明在研究的pH及温度范围内,降低体系的pH或提高温度都有利于砷黄铁矿的氧化。交流阻抗研究结果表明,不同电位下电极表面发生的电化学反应机理不同,测定结果与线性扫描的研究结果相吻合。

氧化亚铁硫杆菌耦合砷黄铁矿还原浸出软锰矿

将氧化亚铁硫杆菌(T.f)用于砷黄铁矿与软锰矿共同浸出,设置无菌体系作为对照,提出有氧和无氧条件下Fe As S-Mn O2的反应模型。研究结果表明:氧化亚铁硫杆菌对砷黄铁矿还原浸出软锰矿具有明显的催化作用,在砷黄铁矿与软锰矿的质量比为1:3.6、反应p H为1.8的最优条件下,有菌体系下锰的浸出率达99%,后续金的氰化浸出率达95%以上;Mn2+会抑制细菌的生长,当ρ(Mn2+)≥30 g/L时,Mn2+对细菌有致死作用;从软锰矿与砷黄铁矿的循环伏安曲线可看出两矿均有明显的氧化还原峰,且在有菌的条件下两矿的电化学活性要远远比无菌条件下的强;T.f菌的作用机理是催化Fe2+和Fe3+的相互转化。

贵州锦丰(烂泥沟)金矿床含砷黄铁矿和脉石英及其包裹体的稀土元素特征

贵州锦丰(烂泥沟)金矿是滇黔桂"金三角"目前已探明的最大的卡林型金矿床。含砷黄铁矿是该矿床最主要的载金矿物,脉石英是最显著的热液蚀变作用产物。含砷黄铁矿、脉石英及其包裹体具有相同的稀土元素特征,表现为轻重稀土分馏明显(LREE/HREE:7.95～31.77,(La/Yb)_N:8.97～40.49);轻稀土有一定的分异((La/Sm)_N:3.20～5.29),曲线右倾程度大;重稀土分异不明显((Gd/Yb)_N:1.41～3.35),曲线平坦;负铕异常明显(δEu 0.59～0.71);微弱的铈负异常(δCe 0.97～0.98)。代表成矿流体特征的脉石英包裹体稀土配分型式及特征值与区域上不同时代的幔源基性-超基性岩差别较大,而与矿床围岩、矿石、含砷黄铁矿及其包裹体稀土配分型式及特征值十分相似,具上部地壳普通沉积岩的特点,反映成矿流体主要不是来源于地幔,而是以壳源为主。Eu负异常反映了偏酸性(富CO_2)、还原性的成矿环境;微弱的Ce负异常表明成矿流体来源于以沉积水和热脱水为主的盆地流体。

矿物中呈负价态之金——毒砂和含砷黄铁矿中“结合金”化学状态的进一步研究

对产于中国滇黔桂微细浸染型金矿床(金牙和烂泥沟)含金毒砂和黄铁矿中“不可见金”的赋存状态进行了深入研究,^(197)Au Mossbauer谱分析表明所选样品中只含不同于自然金的“化学结合金”(结合金);X射线光电子能谱分析经氩离子清洗样品表面得到了清晰的Au 4f谱,显示出结合金的Au4f相对于金属金有明显负位移,在这些数据基础上,参考物理学对金-非过渡金属合金中电荷转移和价键性质的研究;前人对含金毒砂和黄铁矿所做^(121)Sb Mossbauer谱及电子顺磁谱等资料,进一步论证了化学结合金在毒砂和含砷黄铁矿晶格中占据[AsS]^(3-)的S的位置,以对阴离子[AsAu]^(2-)形式显负价态。

无菌和有菌体系下砷黄铁矿氧化的电化学

在无菌和有菌酸性体系下,对砷黄铁矿电化学氧化进行研究。研究结果表明:砷黄铁矿首先被氧化为As2s2,覆盖于电极表面,使电极表面发生钝化;随着电位升高,As2S2被氧化生成亚砷酸及亚砷酸被氧化为砷酸,亚铁离子被氧化成铁离子;细菌作用后增强了砷黄铁矿的反应性能,降低了其开始氧化的电位,砷黄铁矿被氧化的趋势增大,腐蚀反应速度有所提高,但细菌对砷黄铁矿电极的阳极反应过程机理并没有产生影响;在相同电位下,有细菌时的阻抗明显低于无细菌时的阻抗;在不同电位下,电极表面发生的电化学反应机理也不同,测定结果与线性扫描研究结果相吻合。

砷黄铁矿浮选特性研究

以砷黄铁矿为研究对象,在丁基黄药捕收剂浮选体系下,系统研究了捕收剂用量及矿浆p H、几种金属离子、无机阴离子和有机调整剂对砷黄铁矿浮选特性的影响,获得了不同浮选药剂作用条件下砷黄铁矿的浮选规律,并初步分析了捕收剂与调整剂对砷黄铁矿浮选特性产生影响的原因。

砷黄铁矿自诱导浮选的研究

给出了砷黄铁矿自诱导浮选的矿浆电位-pH关系。酸性介质中可浮电位区较宽,碱性介质中较窄。热力学计算表明了可浮区的意义和导致砷黄铁矿表面疏水的机理。表面溶剂提取-化学分析技术建立了砷黄铁矿表面的疏水/亲水平衡关系。结果表明,中性硫是主要疏水体。

砷黄铁矿及含砷,硫金精矿氧化焙烧过程的热分析：含砷,硫金精矿焙烧过…

用ＴＧ－ＤＴＡ热分析法研究了黄铁矿在不同升温速度和不同２下的焙烧过程。砷黄铁矿在较慢的升温速率和较高氧气浓度的焙烧气氛中将导致生成较多的ＦｅＡｓＯ４。金精矿的焙烧起始温度介于黄铁矿和砷黄铁矿的起始温度之间，ＤＴＡ曲线的峰顶温度随气氛中氧气的浓度增大而变高。

Cu^(2+)催化砷黄铁矿生物氧化试验研究

为解决生物氧化过程中砷黄铁矿表面钝化问题,进行了Cu^(2+)催化砷黄铁矿生物氧化试验研究,分析了生物氧化过程中浸出液铁、砷、pH及电位的变化,并对浸渣进行了XRD和SEM分析。结果表明:适宜的Cu^(2+)质量浓度对砷黄铁矿的生物氧化浸出具有显著的催化作用,可使氧化周期缩短10 d;添加的Cu^(2+)能够进入由雌黄、雄黄形成的钝化层中参与反应,加速钝化物的溶解,使致密的钝化膜产生裂纹,加速砷黄铁矿的氧化。

砷黄铁矿硫化钠诱导浮选的研究

研究了减性介质中硫化钠作还原电位调整剂时砷黄铁矿的无捕收剂浮选,即硫化钠诱导浮选。普通还原剂S_xO_y^(2-)(如S_2O_4^(2-)、S_2O_3^(2-)、SO_3^(2-))调控矿浆电位时,砷黄铁矿无捕收剂浮选行为较差;而用硫化钠调控电位时,浮选行为明显得到改善,矿浆电位下限降低。这表明HS^-离子在降低矿浆电位同时,还能增加砷黄铁矿表面的疏水性。通过矿浆电位测量,HS^-离子在砷黄铁矿表面吸附量测定,中性硫的溶剂提取-化学分析,研究了HS^-离子的上述两种作用。结果表明,砷黄铁矿经硫化钠调浆后矿浆的铂电极静电位丁降不大,HS^-离子能在砷黄铁矿表面发生电化学吸附而生成疏水中性硫。