原电池效应对混合硫化矿细菌浸出的影响

研究了黄铜矿与黄铁矿混合矿细菌浸出过程的原电池效应 ,提出了原电池效应模型。研究结果表明 :当黄铜矿细菌浸出过程中加入黄铁矿及C时 ,浸出率大大提高 ,黄铜矿浸出 30d ,Cu浸出率可达 4 0 % ;单一黄铁矿细菌浸出时 ,黄铁矿会被大量氧化分解 ,而当与黄铜矿混合浸出时 ,黄铜矿氧化加快 ,黄铁矿氧化速率降低 ;加入C及黄铁矿与黄铜矿混合时 ,由于接触电位的影响 ,黄铜矿氧化反应电流增大、反应起始电位负移 ,反应加剧 ,而黄铁矿的氧化反应受到抑制 ;混合矿浸出过程中 ,黄铜矿表面Cu含量较单一矿浸出时低得多 ,说明混合效应对浸出具有强化作用 ;黄铜矿中Cu浸出愈多 ,表面生成的元素硫愈多 ,黄铁矿细菌浸出时 ,表面不会有元素硫产生。

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。

羧甲基淀粉钠提高球团强度的机理

对市售食用红薯淀粉进行羧甲基化 ,制备出羧甲基淀粉钠 ,并对合成反应机理进行了分析 .以羧甲基淀粉纳为有机粘结剂进行造球试验 ,冷固球团干球抗压强度达 3 2 2 .8N/个 ,落下强度为 16.18次 /m ,生球爆裂温度为 82 0℃ .此外 ,对羧甲基淀粉纳提高球团强度的机理进行了研究 ,发现当生球中加入羧甲基淀粉钠 0 4 % (质量分数 )时 ,颗粒表面张力接触角由 4 8°降至 5°,粘滞力随之提高 .光电子能谱研究表明羧甲基淀粉钠的极性基团在铁矿表面的键合使得Fe的 2p轨道能由 711eV降至 710 .2eV ;极性基团的表面化学吸附是提高球团强度的重要因素 。

高温浸矿菌sulfolobus的生长及浸矿性能

系统地研究了耐高温菌sulfolobus的生长特性.sulfolobus在65℃以上能良好地生长,并对亚铁和元素硫均具有较好的氧化作用;在75℃时,sulfolobus氧化Fe2+和元素硫的活性最强,细菌的生长曲线和细菌氧化Fe2+和元素硫的趋势一致.给出了细菌生长过程溶液SO24-和pH的变化趋势;以黄铜矿精矿为培养基对sulfolobus进行了适应性培养,并在75℃下进行了黄铜矿摇瓶浸出研究.结果显示:适应性驯化后的sulfolobus在黄铜矿精矿上生长与浸矿性能良好;当矿浆质量分数在10%以下,浸出150h,Cu浸出率可达90%以上;而矿浆质量分数在15%以上时,浸出350h,浸出率仅80%.同时还研究了浸出体系溶液氧化还原电位Eh和pH随时间的变化规律.

生物因素对次生硫化铜矿堆浸过程动力学的影响

假定生物浸出过程细菌的作用是间接作用,以实验室柱浸模拟次生硫化铜矿生物堆浸,基于细菌生长Monod方程及收缩核模型建立细菌生长动力学因子影响硫化矿浸出速率的动力学模型,研究铜浸出速率、溶液总铁、溶液中细菌浓度与时间的关系、细菌产出率和细菌饱和系数对浸出速率影响的动力学规律。动力学研究表明,在浸出早期,氧化浸出速率、溶液中总铁浓度以及溶液中的细菌数量增长较快,而在浸出后期则增长较慢。计算与实际结果表明,细菌最大生长比速率、细菌产出率、细菌饱和常数及溶液中Fe离子的浓度均对硫化矿的氧化浸出速率有明显影响,尤其在浸出早期影响较大。应用动力学模型仿真结果与实际基本符合,可分析生物因素对浸出的影响趋势。

福建紫金矿业股份有限公司硫化铜矿生物堆浸过程

针对紫金山铜矿的特点 ,进行生物堆浸提铜工业试验研究。结果表明 ,紫金山铜矿生物堆浸效果良好 ,不同浸矿堆累计浸出时间 10 0 0h ,浸出率在 40 %～ 60 % ,浸出半年 ,浸出率达 80 %以上。次生硫化铜矿物的生物堆浸具有两个阶段 ,在浸出前一阶段 ,浸出速率较快 ,而浸出第二阶段浸出速率较慢。随着浸出的进行 ,浸出液 pH连续下降 ,溶液电位逐步升高。微生物的存在加速堆中Fe2 + 氧化使溶液电位上升 ,同时氧化中间过程的产物元素硫 ,从而加速硫化矿的氧化溶解。

铁矿球团有机粘结剂的分子构型及选择判据

为开发有效的铁矿球团有机粘结剂 ,需要建立系统的粘结剂结构与性能关系理论 .为此 ,提出了理想的有机粘结剂分子构型 (X—P—K) .通过实例 ,计算了极性基团COO- 及亲水基团O- 的电负性 ,初步确定了极性基团及亲水基团的选择判据 ;对粘结剂有机链架结构与性能的关系进行了定性分析 ,认为选择环形网状结构的链架较为理想 .根据分子结构的理想模型及选择判据 ,研制合成了新型粘结剂S 1 .造球试验结果表明 ,此粘结剂性能优良 ,干球强度为 32 2 .8N 个 ,落下强度为 1 6 .8m 次 ,生球爆裂温度为 82 0℃ ,克服了有机粘结剂热稳定性差的缺陷 .

大宝山废矿堆铜矿细菌浸出铜的研究

对大宝山野生细菌进行了调查 ,并对废矿堆铜矿石进行了多元素及化学物相分析 ,应用驯化的菌株对矿样进行浸出铜的试验研究 ,研究表明 ,在不加催化剂的情况下 ,A矿样浸出 2 5d,铜浸出率达 2 5% ,B矿样浸出 1 0 d,铜浸出率达 79%。对浸出过程的机理研究证实了细菌对铜矿物的氧化分解作用。

硫化矿细菌浸出过程的电化学及其研究进展

综述细菌浸出过程电化学的研究进展。系统阐述硫化矿细菌浸出体系细菌生长及细菌存在时硫化矿氧化的电化学过程 ,分析细菌浸矿过程的原电池效应和影响因素 ,介绍电位控制催化硫化矿细菌氧化浸出的方法。

细菌浸矿作用分析

归纳总结硫化矿细菌浸出过程的各类作用过程 ,综述相关研究结果。细菌的存在使矿物表面的H+ 浓度增加 ,同时也使体系混合电位上升。直接作用和间接作用的区别在于硫化矿的氧化分解是否通过Fe3+ 的氧化作用 ,即不管细菌粘附矿物与否 ,间接作用为Fe3+ 浸出矿物 ,而直接作用则指细菌的直接氧化分解作用。细菌浸矿过程是包括化学、电化学、动力学现象的复杂过程 ,各种作用不是孤立的 ,是互相联系 。

Fe^(2+)在T.f菌修饰粉末微电极表面氧化的电化学

制备了T .f菌修饰碳粉粉末微电极 ,应用细菌修饰粉末微电极系统研究了Fe2 + 在T .f菌存在时氧化的电化学反应机理 ,并测定了相应的电极过程动力学参数。循环伏安研究表明 ,Fe2 + 在T .f菌修饰粉末微电极上的氧化反应是一可逆反应 ,且Fe2 + 浓度在 0 .2 2mol/L以下变动时 ,Fe2 + 氧化反应的可逆程度不变。对于快速扫描过程 ,通过T .f菌修饰粉末微电极上的电流为微盘电流与薄层电流之和。电化学动力学研究认为Fe2 + 在T .f菌修饰粉末微电极上的氧化反应受扩散过程影响 ,稳态极化法测定的极限扩散电流密度为JL=18.5mA/m2 ,以此计算的电荷扩散系数为 6 .2 5× 10 -6cm2 ·s-1。

Cu^(2+)对Fe^(2+)在T.f菌修饰粉末微电极上氧化行为的影响

Fe2 + 的氧化在细菌浸矿过程中具有重要作用 ,细菌浸铜过程中 ,Cu2 + 的存在对T .f菌的生长代谢和其氧化Fe2 + 的能力有一定影响。制备了T .f菌修饰碳粉粉末微电极 ,研究了Cu2 + 存在下Fe2 + 在T .f菌修饰粉末微电极上氧化的电化学反应机理 ,并测定了相应的电极过程动力学参数。循环伏安研究表明 ,Cu2 + 的存在不影响Fe2 + 在T .f菌修饰粉末微电极上的氧化反应的可逆性。对电极稳态及暂态过程研究表明 ,当Cu2 + 浓度在 12mmol/L以下时 ,Cu2 + 的存在不会抑制Fe2 + 在T .f菌修饰粉末微电极上的氧化 ,适量Cu2 + 加强T .f菌氧化Fe2

喷淋液流速率与气流速率对次生硫化铜矿生物堆浸过程温度分布的影响

在假定辉铜矿、黄铁矿生物氧化反应步骤和反应产热一定的情况下,基于反应热的计算及热力学基本理论,建立生物堆浸过程热平衡方程,研究堆浸过程反应产热、喷淋液流速率和充气气流速率对堆中温度变化及分布的影响。仿真结果显示;堆中温度的分布及变化与喷淋液流速率(Gl)、气流速率(Ga)直接相关,且与Ga/Gl有密切关系;若喷淋液流速率Gl过大,堆中热量积聚于堆的底部;若气流速度过大,则热量通过对流上升到堆的顶部;若两种流速过大均会使热量通过底部和顶部的蒸发而损失,确定合理的Ga/Gl是实现堆中温度理想分布的途径;当Ga/Gl为2/3时,堆中温度分布较好。

生物冶金中的微生物及其作用

系统阐述硫化矿细菌浸出体系中细菌的生长及对浸出的作用。分析不同浸矿微生物的代谢特征及对Fe2 + 及元素硫的氧化作用。讨论细菌浸矿过程微生物直接作用与间接作用观点以及浸矿微生物对硫化矿静电位及浸出过程原电池效应的影响。

硫化矿细菌浸出过程的电化学(Ⅱ)

系统阐述了硫化矿细菌浸出体系细菌生长及细菌存在时硫化矿氧化的电化学理论,分析了细菌浸矿过程的原电池效应,提出了各因素影响细菌浸出过程原电池效应的理论模型,并论述了通过电位控制催化硫化矿细菌氧化浸出的理论方法。

细菌浸矿的间接作用分析

总结细菌浸矿间接作用的研究成果,阐述细菌浸出过程间接作用的观点,从细菌间接作用角度较系统地分析细菌间接作用过程机理,说明间接作用过程的基本步骤。根据硫化矿物晶体结构不同,间接作用过程中,硫化矿的氧化分解有以S_2O_3^(2-)为中间过程和以Sn^(2-)与S_8为中间过程的两种氧化机理。

黄铁矿和镍黄铁矿混合细菌浸出过程的原电池效应

应用硫化矿细菌修饰粉末微电极 ,研究镍黄铁矿与黄铁矿混合矿细菌浸出过程的原电池效应。结果表明 ,当镍黄铁矿中加入黄铁矿及C时 ,浸出率有所增加 ,当细菌和黄铁矿综合影响时 ,镍黄铁矿浸出 10d ,Ni浸出率可达 90 %。C及黄铁矿与镍黄铁矿混合时 ,由于接触电位的影响 ,镍黄铁矿氧化反应电流增大、反应起始电位负移 ,反应加剧 ,而黄铁矿的氧化反应受到抑制。据表面EDS能谱分析 ,混合矿浸出后 。

硫化矿细菌浸出的半导体能带理论分析

许多硫化矿物为半导体 ,硫化矿氧化浸出过程实际是一半导体 溶液界面电子或空穴转移的过程。基于传统的半导体界面氧化理论 ,系统分析细菌存在时硫化矿 溶液界面电子或空穴转移步骤 ,提出黄铁矿、黄铜矿、铜兰细菌浸出过程的半导体 溶液界面电子及空穴转移模型 。

镍黄铁矿电化学生物氧化过程的分解机理(英文)

应用表面粘附和没有粘附Acidithiobacillus ferrooxidans的镍黄铁矿粉末微电极进行电化学测试,以说明镍黄铁矿氧化分解的机理。循环伏安CV结果显示,在-0.2V的低电位区域,在镍、铁离子析出时镍黄铁矿转变为中间相Fe4.5-yNi4.5-xS8-z;当电位在-0.2V到0.2V区间时,有不稳定的紫硫镍矿Fe3Ni3S4和FeNi2S4形成并在表面伴有元素硫的产生;当电位增加到0.2V以上时,不稳定相将全部分解;在高电位0.7V时,析出的亚铁离子被氧化为高铁离子。嗜酸氧化亚铁硫杆菌Acidithiobacillus ferrooxidans的存在使峰电位增高,反应起始电位负移,并对表面形成的元素硫有氧化去除作用。这一过程可通过-0.75到-0.5V电位区间发生的的还原反应证实。生物浸出和电化学实验结果均表明当pH<2时溶液酸度的增加对氧化过程有轻度的阻碍作用。

驯化氧化亚铁硫杆菌浸出废铜矿中铜的研究

应用驯化的氧化亚铁硫杆菌对大宝山废铜矿石进行了浸出铜的试验研究。结果表明 ,次生硫化矿(辉铜矿 )浸出 10d ,铜浸出率可达 79% ;对原生硫化矿 (黄铜矿 )浸出 2 5d ,铜浸出率达 2 5 %。氧化亚铁硫杆菌浸出铜的机理在于其氧化分解了矿石中的黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿及其它硫的化合物。