提炼大地精华 开辟产业先锋——访北京有色金属研究总院矿物资源与冶金材料研究所所长车小奎

我国稀有金属资源丰富．随着近年来新技术的发展，需求量的增大，稀有金属研究和应用迅速发展，冶金新工艺不断出现，在电气工业、化学工业、原子能工业及火箭技术等方面得到广泛应用；并且，稀有金属作为战略储备资源在我国正在逐步建立全备的工业体系。北京有色金属研究总院矿物资源与；台金材料研究所作为国内最早从事稀有金属冶金技术开发的单位，在所长车小奎的带领下．在选矿技术、冶金工艺流程研究和冶金材料制备技术及产品开发中积极创新进取。在技术中领前沿．在产业上谋发展．为我国重有色金属工业体系的技术进步贡献了举足轻重的力量。

常压酸浸法从硅镍矿中提取镍的研究

中国南方某硅镍矿矿石矿物组成复杂,多种矿物(包括脉石矿物)含镍,且粒度很细,不能用机械选矿方法予以富集,只能采用化学选矿或冶炼富集的方法来提取镍。本研究采用常压酸浸法对该硅镍矿进行了浸出试验研究,原矿在磨矿细度-0.074 mm占78.60%、液固比6∶1、硫酸浓度2.60 mol.L-1、搅拌强度170 r.min-1、60℃条件下浸出6 h,浸出贵液中镍的浸出率为86%左右,浸渣中含镍0.12%左右,取得了较好的浸出指标,浸出液经3次浸取后,Ni2+离子浓度已达到沉镍要求。

某多金属硫化矿选矿工艺及伴生金银的回收

本文介绍了国内某铜、铅、锌多金属硫化矿的选矿工艺及伴生金银的回收试验研究，结果表明：采用浮选工艺可生产出铜、铅、锌三种合格精矿，金、银则主要富集在铜精矿和铅精矿中，可在冶炼时综合回收。

某难选金矿选冶工艺研究

难选金矿石,又称为难处理金矿石,通常为高砷高碳型和微细粒浸染型金矿石。这类金矿石往往经细磨后仍有相当一部分金不能用常规的氰化方法有效地浸出。我国这类资源丰富,分布较广。从1978年在贵州省册亨县发现国内第一个高砷高碳微细粒浸染型难选金矿至今,通过10几年的地质勘探工作,相继在全国16个省(区)发现了这类难处理金矿,远景储量非常可观,将成为我国“八五”

氢化脱氢法制备钛粉工艺研究

介绍了生产加工钛粉最常用的方法——氢化脱氢法。金属钛（粉）在一定温度下便开始与氢气发生剧烈的反应，当含氢量大于2．3％时，产物疏松，易于粉碎成细小颗粒的氢化钛粉，氢化钛粉经过大约700℃左右的温度，将其分解以及将钛粉中固溶的大部分氢除去，可得到钛粉。从热力学原理、脱氢曲线，差热分析、平衡分压与氢气的关系等方面对氢化脱氢法做了概要的分析。试验证明，钛中氢的含量随温度的升高逐渐降低，在680℃时氢化钛出现吸热峰迅速分解，钛的氢化反应温度区间为350～680℃。氢化脱氢法生产的钛粉的杂质主要取决于原料的纯度和杂质情况，严格注意操作中的环节，只会引入少量的氧或碳等杂质。对于相同原料制取的钛粉，粒度越细，其含氧量越高。

3种捕收剂对氟碳铈矿的浮选性能研究

研究了不同条件下油酸钠、水杨羟肟酸和牦牛坪稀土捕收剂(主要成分为羟基萘羟肟酸)浮选氟碳铈矿的规律,并对其浮选机理进行了探讨。试验结果表明:捕收剂、硅酸钠的用量对氟碳铈矿的浮选影响显著;油酸钠和牦牛坪稀土捕收剂较水杨羟肟酸有更好的浮选效果;在氟碳铈矿的零电点pH=8.5附近,3种捕收剂对氟碳铈矿的浮选效果最佳;羟肟酸类捕收剂在氟碳铈矿表面发生络合反应,而油酸钠可能以静电吸附和分子吸附为主;药剂在矿物表面的竞争吸附或形成配合物均破坏了缔合羟基;水杨羟肟酸和牦牛坪稀土捕收剂在红外光谱图的2356 cm-1附近有新的峰形成,可能是螯合反应形成的五元螯合环。

钛工业的现状和未来

论述了国内外钛资源概况以及钛矿、富钛料、钛白和金属钛的生产现状。针对我国加入WTO所面临的形势,探讨了促进我国钛工业发展应采取的相应措施。重点阐述了加强钛白后处理技术研究,大力促进硫酸法钛白产品高档化,并加快氯化法钛白技术研究和产业化进程,逐渐改变高档钛白依赖进口的局面以及加快金属钛发展步伐,尽快与国际同行接轨等观点。

钛冶金工艺研究进展

综述了制备金属钛的几种方法,如镁还原法,钙还原法,钠还原法,熔盐电解法等,着重介绍了在这几种方法基础上发展而来的新工艺、新方法,其中包括直接化学还原TiO2的FFC剑桥工艺、导电介入还原法(EMR)、机械化学法(MCP)、预成型还原法(PRP),在分析各种方法的生产原理、特点以及其发展前途的基础上,发现以TiCl4为原料的钛的生产工艺,在降低成本和某些杂质(如Cl)含量的问题上普遍存在困难。未来钛冶金的发展方向是用还原二氧化钛为基础的连续式生产技术代替间歇式的Kroll法生产技术,并大力降低原材料和生产的成本。

Cu^(2+)印迹磁性壳聚糖微球的表征及吸附性能

以磁性Fe_3O_4为磁核,Cu^(2+)为模板离子,壳聚糖为功能单体,制备了Cu^(2+)印迹磁性壳聚糖微球(MIPs)。采用透射电镜、红外光谱分析、振动样品磁强计和X射线衍射仪对MIPs进行表征。结果表明,MIPs具有三维网状的多孔结构,并且Fe_3O_4被壳聚糖包埋且分布均匀。同时通过振动样品磁强计测得其饱和磁化强度为10.8 emu×g^(-1),具有一定的磁性能。采用静态吸附法研究了MIPs对Cu^(2+)的吸附。结果表明,最佳吸附p H值为5;吸附3 h达到吸附平衡;MIPs对Cu^(2+)的吸附符合准二级动力学方程。并对MIPs的选择识别能力进行了评价,结果表明:MIPs对Zn^(2+)、Co^(2+)、Ni^(2+)的相对选择性系数K'分别为2.07、2.59、3.44,对Cu^(2+)具有较高的选择识别性能。并且,MIPs再生-重复使用10次吸附容量没有明显的降低。

从铁尾矿中回收钨、锡选矿试验研究

某铁尾矿含钨0.93%,锡0.35%,矿物组成复杂,嵌布粒度细,且含易浮脉石较多,回收困难。针对此难选矿样进行了钨、锡浮选回收试验研究。确定了最佳药剂用量为碳酸钠4.0 kg/t,水玻璃+淀粉2.5+2.5 kg/t,油酸+苯甲羟肟酸1.0+1.4 kg/t,获得了钨精矿含WO360.13%、钨回收率58.38%,锡精矿含锡21.08%、锡回收率44.87%。

某地难选钛中矿选矿工艺研究

某地钛中矿物组成复杂,且粒度分布粗细不均,少量已赤铁矿化、褐铁矿化,并且部分钛磁铁矿磁性、可浮性与钛铁矿相似,属较难分选矿物。针对该矿石性质进行了多种选矿工艺试验研究,确定了弱磁脱除部分磁铁矿、强磁预抛尾、重选与浮选联合处理磁选粗精矿的磁选—重选—浮选联合选矿流程。浮选是回收细粒级钛铁矿的有效方法。增加浮选流程可提高钛精矿中Ti O_2回收率13%,而Ti O_2品位基本不变。在获得最佳浮选条件的基础上,进行了全流程闭路试验,获得了Ti O_2品位47.11%、回收率69.88%的钛精矿,为当地钛矿物的有效回收提供了技术依据。

高温浸矿微生物的选育探索

以从 (5 0～ 6 0℃ )酸性温泉中采集的菌为选育对象 ,研究确定浸矿高温菌初筛、复筛的方法后 ,用该方法获得高温浸矿菌retech Y。通过生理生化的研究鉴定retech Y为兼性异养菌 ,此高温菌的最适生长条件为 :FeTSB0 培养基 ,pH 1.6 0 ,Fe2 + 含量 90mmol/L ,最适温度为 6 0℃ ,最适生长周期为 2 4h ,Fe2 + 氧化率为 10 0 % ,菌数为 7× 10 7个 /ml。

油墨的疏水聚团磁种分选试验研究

疏水性的磁铁矿作为磁种被用于废纸脱墨。磁铁矿表面吸附有一层油酸钠和硬脂酸而具有了疏水性。用煤油使油墨与磁种发生聚团,然后采用磁选法实现油墨的去除。文章探索油墨与磁种之间疏水聚团的工艺条件。研究结果表明,磁种用量3g/L、煤油用量0.3125g/L、pH=9、搅拌时间45min、温度45℃为最佳工艺参数,此条件下油墨在磁性产品中的回收率达94.99%。

铬铁矿焙烧后期铬再氧化机理

针对铬铁矿氧化焙烧后期铬转化速率降低问题，以铬铁矿焙烧过程铬转化率70%的铬渣为原料，分析铬渣的物相和化学成分，深入研究铬渣焙烧过程中温度、时间、Na2CO3和CaCO3等对铬渣中铬转化率的影响，探讨提高铬铁矿氧化焙烧后期铬转化率的机理。结果表明：铬渣主相为MgCr0.4Fe1.6O4尖晶石，副相为NaSiAlO4和Mg1.5Na9Si12Al12O48等钠硅酸盐、硅铝酸盐相；在与 Na2CO3进行氧化焙烧反应过程中铬转化率仅为50%~60%，钠硅酸盐、硅铝酸盐等相的存在导致Na＋的利用率降低，造成铬渣中的铬转化困难；Ca的引入置换了铬渣中副相的Na，铬转化率提高到84.7%，生成了高熔点的Ca2Fe1.2Mg0.4Si0.4O5硅酸钙盐等相，增大了焙烧过程中Na＋浓度，促进了铬的转化，提高了焙烧后期铬的转化率。

磁性交联壳聚糖微球的制备及对Cu^(2+)的吸附性能

以Fe3O4为磁核,环氧氯丙烷为交联剂,制备了磁性交联壳聚糖微球(MCB),采用FT-IR和VSM对MCB进行表征,结果表明,Fe3O4被壳聚糖包埋,制备的MCB的饱和磁化强度为12.8emu/g。其交联度、溶胀度和含水量分别为85.2%、6.94%和80.1%。同时研究了MCB对Cu2+的吸附性能,研究表明:MCB对Cu2+的吸附的最佳pH值为5,MCB对Cu2+的吸附符合Langmuir方程,为单分子层吸附,最大吸附容量为64.6mg/g;动力学研究表明,MCB对Cu2+的吸附过程符合准二级动力学方程。MCB再生-重复使用8次,其吸附容量没有明显的降低。

用于废纸脱墨的磁铁矿表面疏水改性研究

磁铁矿是亲水的,为了使其作为磁种用于磁选法脱墨中,必须进行表面疏水改性。本实验筛选出油酸钠与硬脂酸的混合酸作为最优改性剂,采用正交实验寻求其最优的改性工艺条件,并用SEM、FTIR对Fe3O4改性前后的形貌和结构进行表征。结果表明:Fe3O4由亲水性变为疏水性,其反应温度、时间和pH值是影响改性效果的主要因素,改性剂与磁铁矿通过化学键合的方式发生吸附。

磁铁矿用于办公废纸脱墨的研究

研究了疏水性磁铁矿用于办公废纸脱墨的选择性凝聚技术。利用柴油使油墨与磁铁矿发生凝聚,然后采用磁选法实现油墨(油墨与磁铁矿聚团)的分离。在废纸浆中添加柴油作凝聚剂,柴油选择性地将疏水性磁铁矿与油墨通过液桥连结在一起,且形成大颗粒的球体,再用磁选脱除。研究结果表明,在pH值为9、浆浓2%条件下,加入占废纸质量0.04%的疏水性磁铁矿和0.4%的柴油可获得96%以上的油墨去除率。

红土镍矿还原焙烧—酸浸试验研究

某矿含镍1.04%,含铁40.55%,镁及二氧化硅含量较低,为典型的褐铁矿型红土镍矿。矿样粒度较细,小于0.038mm粒级部分占66.58%。镍主要赋存在褐铁矿和硅酸盐矿物中,分布率分别为75.0%和24.04%。对该镍矿进行了还原焙烧—酸浸试验研究,结果表明,在炭粉粒度-0.038 mm大于90%,炭粉用量30%,焙烧温度700℃,焙烧时间30 min,酸料比0.5 m L/g,浸出温度80℃,浸出时间2.0 h,浸出液固比5∶1时,镍、钴、铁的浸出率分别为74.88%,93.83%,35.87%。

硫化矿生物浸出动力学模型的研究

本文概括了硫化矿生物浸出动力学模型的理论研究及其发展 。

某难处理含碲尾渣的浮选试验研究

对某难处理含碲尾渣中碲的回收工艺进行了研究,并探讨了浮选、重选和磁选联合工艺流程回收尾渣中碲的可行性。结果表明:尾渣经过一段磨矿和浮选-尾矿重选-重精磁选除杂,得到浮选和重选两种精矿,总精矿碲品位为1.65%、回收率45.97%;精矿产品可作为冶金原料进一步提取碲。