非氰浸金剂的研究进展与展望

随着国家对企业绿色生产要求的提高,传统氰化法浸金工艺的劣势愈加明显,无法满足当前的环保要求。在浸金领域,亟需寻找一种能替代氰化物的非氰浸金剂。本文对非氰浸金剂进行了分类总结,更新了传统浸金剂(含硫浸金剂、卤化物浸金剂、微生物、氨基酸等)的研究与应用进展;综述了目前热度较高的新型环保合成浸金剂的合成方法与研究现状;除单一成分的浸金剂外,本文还对多种不同浸金剂组成的共强化体系进行了系统总结,为非氰浸金剂领域的学者提供了重要的参考。

红土镍矿硝酸加压浸出渣制备电池级磷酸铁

近年来,在我国“碳达峰”和“碳中和”目标的引领下,新能源行业发展迅速,新能源汽车的推广与使用促进了锂离子电池行业的蓬勃发展。作为三元锂电池的关键原材料,镍的需求量不断增加。但由于硫化镍矿日益枯竭,红土镍矿逐渐成为了主要的提镍原料,在镍产量中占比超过70%。褐铁型红土镍矿在红土镍矿中占比超过60%,经硝酸加压浸出(NAPL)提取镍钴后产生的浸出渣中含有丰富的有价金属资源(铁含量>60%),浸出渣的综合利用对资源回收和环境保护具有重要意义。以褐铁型红土镍矿硝酸加压浸出渣为原料,在磷酸单一介质中制备电池级磷酸铁材料。以磷酸为介质,通过预浸、溶解实现浸出渣中铁的高效提取。预浸时磷酸溶液浓度较低,可以使含铁相初步转型为FePO_(4)·2H_(2)O,同时除去浸出渣中Cr、Mg、Al等杂质元素。然后采用高浓度磷酸溶液溶解处理预浸渣,实现Fe的完全溶解。最后稀释调节pH值直接沉淀制备磷酸铁,得到FePO_(4)·2H_(2)O产品,该产品不含杂质元素Mg、Si,Cr、Al的含量为0.019%、0.016%。通过XRD、SEM、EDS等技术手段对预浸渣和磷酸铁产品的物相组成和微观形貌进行了研究,明确了预浸过程可实现铁由Fe_(2)O_(3)向FePO_(4)·2H_(2)O的转变,最终产品的晶体结构与标准磷酸铁相匹配。由磷酸铁合成的磷酸铁锂材料也表现出优异的电化学性能。该研究有望实现对褐铁型红土镍矿硝酸加压浸出渣中宏量组元铁的高值化利用,从而优化磷酸铁制备工艺。

某独居石优溶渣二段逆流浸出试验研究

针对某独居石优溶渣,研究了采用一段常规浸出—二段逆流浸出工艺浸出铀、钍、稀土。考察了各因素对浸出效果的影响。结果表明:采用一段常规浸出法时,适宜条件下的铀、钍、稀土浸出率分别为98.66%、95.37%、64.23%;采用二段逆流浸出法时,铀、钍、稀土浸出率均可提高0.5%~1.0%,浸出液余酸降低50%以上,矿浆固液分离性能得到了一定改善。

低品位石煤钒矿两段逆流酸浸提钒的研究

以陕南某低品位石煤钒矿为原料,在添加含氟助浸剂的条件下采用两段逆流硫酸浸出提钒。结果表明,在石煤钒矿磨矿细度为―0.074 mm占40%,助浸剂为1%NaClO_(3)+3%2^(#)含氟助浸剂,硫酸用量为22%,两段逆流浸出温度为90℃,一段浸出时间为1 h,二段浸出时间为2 h的条件下,钒浸出率可以达到94.95%。该流程可有效降低硫酸用量,提高钒浸出率,节省药剂,并能适当简化后续提钒工艺。

循环水浸作用下煤体孔隙与损伤演化机制实验研究

煤柱坝体作为矿井采空区水库的主要承载结构,在多场耦合影响下的损伤失稳机制直接制约采空区水库的长期安全稳定运行。本文借助核磁共振(NMR)研究了“单侧”浸水条件下不同次数循环浸水下煤样T2谱图、孔喉、孔隙率变化和核磁图像演化规律,分析了单侧循环浸水次数不断增加下煤样内部孔隙演化规律以及单轴压缩破坏形态特征,揭示了煤样水浸损伤破坏机制,结果表明,随循环浸水次数的增加,煤样孔隙数、孔喉占比、孔隙率均保持增长的态势,分别增长了67.18%、3.48%、3.49%。煤样单轴抗压强度与残余强度逐渐减小,煤样的平均峰值强度由15.74 MPa依次下降到11.76、9.65、8.41 MPa,循环浸水9次煤样相较于初始状态煤样的平均单轴抗压强度下降46.56%,平均残余强度从未循环浸水的5.55 MPa依次下降到3.08、2.44、0 MPa。煤样单侧循环浸水水分子由浸水侧逐渐向煤样内部渗流,最后扩展至整个煤样,进一步造成孔隙率增加。长期的循环浸水对煤样的软化作用十分显著。研究结果为采空区水库空间结构稳定性控制提供了科学依据。

内蒙古芒来铀矿石酸法柱浸试验

为获得溶浸液在不同硫酸质量浓度条件下的铀浸出特征及试验参数,探究内蒙古芒来铀矿床矿石酸法浸出的可行性,开展了不同硫酸质量浓度(5、10、15、20 g/L)的溶浸液下室内柱浸浸铀试验。试验结果表明,随着溶浸液硫酸质量浓度的增高,浸出液铀质量浓度及铀浸出率随之增高,浸出周期缩短,故酸法工艺适合该矿床铀浸出。试验后期浸出液流量降低与长石类矿物的黏土化蚀变有关。针对铀平均品位为8.8×10^(-5)的矿石,铀浸出率为49.80%~54.35%,从浸出率、防堵塞及浸铀成本等方面综合分析,认为质量浓度为10 g/L的硫酸溶浸液较适合该铀矿酸法地浸开采。

铜冶炼铼浸出渣中铋的浸出试验研究

采用盐酸对铼浸出渣浸出,考察了盐酸浓度、反应温度、搅拌强度、反应时间等因素对Bi浸出率的影响,得到了最有利条件下Bi浸出率,在最有利条件下,Bi的浸出率可以达到95%以上,最大限度实现了Bi的回收,效益明显。

拜耳法赤泥中钪、钇浸出行为及动力学研究

采用两步酸浸法浸出赤泥中的钪和钇,用磷酸对赤泥进行一段酸浸,实现脱碱和脱硅并富集稀土金属钪、钇;用硫酸对磷酸浸出渣进行二段酸浸,考察了硫酸浓度、液固比、反应温度、反应时间对钪、钇浸出过程的影响,并进行了浸出动力学分析。结果表明,赤泥经磷酸浸出后,脱碱和脱硅效果较好,K、Na、Si浸出率分别为75.62%、87.82%、80.25%;在硫酸浓度2.5 mol/L、液固比7∶1、反应温度70℃、反应时间45 min条件下进行二段硫酸浸出,Sc、Y平均浸出率分别为74.49%、80.02%。Sc和Y的硫酸浸出过程均符合多相液固区域反应模型,受扩散控制,表观反应活化能分别为18.50 kJ/mol和16.74 kJ/mol。

钒铬渣钙化焙烧—酸浸过程多组元浸出行为

以钒铬渣钙化焙烧熟料为原料,探究了浸出pH值、浸出温度、浸出时间和浸出液固比对钒铬渣中钒以及铬、锰、硅、钛、铁组元浸出率(质量分数,下同)的影响.结果表明:在酸浸过程中浸出pH值为2.8、浸出温度为60℃、浸出时间为60 min、浸出液固比为5的条件下,钒浸出率达到87.81%,此时铬、锰、硅、钛、铁浸出率分别为0.44%,23.91%,2.28%,0.23%,0.03%;此外,延长浸出时间、提高浸出温度、适当增大浸出液固比均有利于钒的分离提取.

苏丹某金矿床矿石工艺矿物学及浸出特性研究

为探索苏丹某金矿床矿石的浸出特性,对其进行工艺矿物学研究,并使用环保浸金剂JC对4个不同深度矿样进行了搅拌浸出、滚瓶浸出及柱浸试验。搅拌浸出试验中,在矿石粒级P80=75μm、P80=150μm条件下,不同深度矿石的浸出率均分别在90%和85%以上;滚瓶浸出试验中,在矿石粒级P80=4.5 mm条件下,表层矿石的浸出率在70%以上,深层矿石的浸出率不足50%;柱浸试验中,在矿石粒级P80=6 mm、P80=10 mm条件下,表层矿石的浸出率分别在55%和65%以上,深层矿石的浸出率分别不足40%和30%。试验结果表明:该矿床表层矿石具有一定的堆浸可行性,而深层矿石适合搅拌浸出工艺。

矿物加工工程中浸出技术的运用与实践分析

矿物在人类社会发展中发挥了重要作用。矿物与人们的生活有着紧密的联系,被各个行业广泛应用。科学技术的不断发展助力了矿物加工行业的发展。在矿物加工工程中运用浸出技术,可以有效提升矿物加工工程质量,向人们提供更加优质的矿物材料。对矿物浸出技术的特点进行了简要分析,讨论了矿物加工工程中浸出技术的运用与实践要点,以供参考。

独居石优溶渣浸出过程研究

独居石是典型伴生铀、钍的稀土矿资源,通过现有的碱溶转化、优溶等步骤提取稀土后,所得优溶渣是富含铀、钍、稀土的重要二次资源。为与稀土提取保持一致的盐酸体系,研究优溶渣的盐酸浸出过程对整体回收工艺十分关键。采取单因素试验考察浸出过程条件对铀、钍、稀土浸出率的影响。结果表明,使用下述优化参数:盐酸浓度6 mol/L、浸出时间1.5~2 h、浸出温度60℃、液固体积质量比3 mL/g时,优溶渣中铀、钍、稀土的浸出率分别可达90%~95%、92%~93%、>60%,实现了较高的资源回收率。浸出渣的工艺矿物学分析表明,其主要由锆石、钍化合物和石英等脉石矿物组成。剩余的稀土组分则主要集中在未分解的独居石中,其余为少量磷钇矿和褐钇铌矿。试验结果可为独居石优溶渣的综合回收技术提供基础数据和支撑。

堆浸法在矿物加工中的应用现状及发展趋势研究

矿物在人类社会发展中发挥了重要作用。矿物与人们的生活有着紧密的联系,被各个行业广泛应用。科学技术的不断发展助力了矿物加工行业的发展。在矿物加工工程中运用浸出技术,可以有效提升矿物加工工程质量,向人们提供更加优质的矿物材料。对矿物浸出技术的特点进行了简要分析,讨论了矿物加工工程中浸出技术的运用与实践要点,以供参考。

锌氧压酸浸硫精矿和硫尾矿的矿物学特征与环境活性

采用电感耦合(ICP-OES)、X射线衍射(XRD)、扫面电镜-能谱(SEM-EDS)、红外光谱(FTIR)及差热差重(TG-DTA)等多种检测方法对锌氧压酸浸硫精矿和硫尾矿的化学组成、粒度分布、物相结构等进行研究,并采用毒性浸出程序(TCLP)法考察其短期环境活性。研究结果表明:硫精矿1和硫精矿2主要以球状的单质硫存在,其中,少量硫精矿1以小颗粒的闪锌矿、黄铁矿等附着于块状的铁矾颗粒上,平均粒径为22.1μm;少量硫精矿2以块状的闪锌矿、黄铁矿和小颗粒存在,平均粒径为59.2μm。2种硫精矿在185~340℃时会剧烈燃烧,热稳定性较差。2种硫尾矿主要以块状的铅黄铁矾和黄钠铁矾存在,其中,硫尾矿1平均粒径为21.1μm;硫尾矿2含一定的赤铁矿(16.86%),平均粒径为5.3μm。硫精矿和硫尾矿中锌和镉元素在弱酸条件下不稳定,硫尾矿1中锌和镉的浸出量分别超标1.93倍和2.50倍;硫精矿2的分别超标2.03倍和6.56倍,硫尾矿1的分别超标3.46倍和5.94倍,硫尾矿2的分别超标11.10倍和8.28倍。

地浸采铀注液井小直径潜水泵抽水洗井试验

某地浸采铀试验采区注液井周边含矿层堵塞严重。注液井套管内径仅有80 mm,在常规空压机抽水洗井结束后,在3口注液井中开展了小直径潜水泵抽水洗井试验。初始抽水量均在4.5 m_(3)/h左右,期间最小抽水量为3.4 m_(3)/h,其中2口井的第1股最浑浊洗井水的含砂量分别为4.36、5.19 kg/m_(3)。粒度、电镜扫描和化学组成分析显示,洗井水沉降干渣中的矿物碎屑主要为粉砂、细砂碎屑,少量黏土碎屑;化学沉淀主要是CaCO_(3)、MgCO_(3)和FeCO_(3);潜水泵抽水洗井累计运行约27.5 h,未出现任何故障。试验表明,小直径潜水泵抽水洗井可行且投资少、成本低、安全性高、实施方便。

镁化焙烧钒渣中钒的酸浸动力学研究

为了促进钒渣镁化焙烧−酸浸提钒法的工业应用,研究钒渣镁化焙烧熟料中钒的酸浸出动力学。结合XRD、XPS和SEM,揭示在浸出初期的10 min内,MgSiO_(3)和大部分钒酸盐急剧地消耗酸,形成SiO2和V(V)的氧钒根离子。通过研究钒浸出效率随浸出时间的变化,建立钒浸出的动力学模型。结果表明,浸出过程分为两个不同的阶段,且两个阶段的动力学均遵循收缩核模型。0~10 min的浸出速率由固体产物层扩散和化学反应共同控制,而10~30 min的浸出速率仅由化学反应控制。因此,浸出初始10 min内加速传质很关键,而后续20 min内精确控温至关重要。

湖南某矿细菌浸铀

细菌浸出法是利用某些微生物及其氧化产物溶浸矿石中有用金属的一种工艺。介绍了湖南某矿铀矿石柱浸、地表堆浸、井下原地破碎细菌浸出结果,考察了不同浸出剂、浸出时间、矿石粒度、矿石层高度、浸出剂中Fe3+浓度等因素对铀浸出率的影响。结果表明,利用细菌浸出法可提高铀的浸出率、降低酸耗、缩短浸出时间。

助浸剂对草酸浸出氰化尾渣中赤铁矿效果的影响

为揭示浸出液中Fe^(3+)的形态分布对焙烧氰化尾渣中赤铁矿浸出效果的影响,研究了H_(2)C_(2)O_(4)、H_(2)C_(2)O_(4)-H_(2)SO_(4)和H_(2)C_(2)O_(4)-K_(2)C_(2)O_(4)对赤铁矿浸出效果的影响,并采用响应面法对H_(2)C_(2)O_(4)-K_(2)C_(2)O_(4)浸出赤铁矿工艺进行了优化。结果表明:Fe^(3+)的形态分布直接影响赤铁矿的浸出效果。H_(2)C_(2)O_(4)与K_(2)C_(2)O_(4)作为除铁剂,n(H_(2)C_(2)O_(4))/n(K_(2)C_(2)O_(4))摩尔比、(C_(2)O_(4)^(2-))_(T)过量倍数及浸出温度影响浸出pH,而pH和c(C_(2)O_(4)^(2-))_(T)应满足浸出的Fe^(3+)转化成Fe(C_(2)O_(4))_(3)^(3-),Fe^(3+)只有以Fe(C_(2)O_(4))_(3)^(3-)形态存在,才能缩短赤铁矿浸出时间、提高赤铁矿浸出效果。H_(2)C_(2)O_(4)-K_(2)C_(2)O_(4)除铁优化条件为:n(H_(2)C_(2)O_(4))/n(K_(2)C_(2)O_(4))=1.03、(C_(2)O_(4)^(2-))_(T)为理论量的1.37倍、浸出温度94℃、液固比L/S=5mL/g、时间30min。在优化条件下,实际值和预测值分别为98.42%和97.73%,相对误差为0.69个百分点。各因素对除铁效果影响大小排序为(C_(2)O_(4)^(2-))_(T)过量倍数、浸出温度、n(H_(2)C_(2)O_(4))/n(K_(2)C_(2)O_(4)),其中n(H_(2)C_(2)O_(4))/n(K_(2)C_(2)O_(4))与浸出温度有一定的交互作用。H_(2)C_(2)O_(4)-K_(2)C_(2)O_(4)浸出焙烧氰化尾渣中赤铁矿结果进一步证明,草酸-草酸盐混合浸出体系是一种高效除铁剂,且浸出液中的铁资源化利用工艺简单,其优势是现有除铁剂无法比拟的。

熟化银精矿氧压强化酸浸行为研究

考虑到浮选银精矿极具回收价值及现有处理工艺存在不足,本文提出了浓硫酸熟化-氧压酸浸的工艺路线。首先,以湿法炼锌过程产出的浮选银精矿为对象,利用浓硫酸的强氧化性破坏浮选残留有机药剂矿物包裹体;其次,利用加压湿法冶金独特的技术优势,氧化溶解低价金属硫化物;最后,重点研究了工艺过程原理及氧压酸浸过程中Zn、Cu、In的浸出行为及浸出渣中物相演变规律。研究结果表明:银精矿颗粒表面残留浮选药剂的P—O、—OH极性基团被浓硫酸氧化破坏,避免产生水化膜及矿物包裹体,促进有价元素的高效浸出;在高温氧化性条件和Fe^(3+)/Fe^(2+)变价离子对的助浸作用下,银精矿物相组成由闪锌矿(Zn S)、锌铁尖晶石(Zn Fe_(2)O_(4))、雌黄铁矿(FeS)、氯化亚铜(Cu Cl)为主,转变为以单质硫(S8)、铁矾(MeFe_(3)(SO_(4))_(2)(OH)_(6),Me:1/2Pb、Na、K)为主,并残留少量的闪锌矿(Zn S);适当提高反应温度和初始质量浓度可促进Zn、Cu、In的浸出,但温度过高会加剧铟铁共沉淀问题,降低锌、铟的浸出率,而质量浓度过高会降低氧气对Zn S及Fe^(2+)的氧化能力,抑制银精矿的溶解;延长反应时间、提高液固比均有利于银精矿的解离浸出;增大氧分压可以加强Fe^(3+)的氧化能力,促进对Zn S及ZnxFe(1-x)S的氧化作用,有利于银精矿的溶解。在反应温度为155℃、初始质量浓度为160 g/L、反应时间为180 min、氧分压为0.8 MPa、液固比为7 m L/g的氧压酸浸条件下,银精矿中Zn、Cu、In的浸出率分别为94.84%、98.36%和91.13%,浸出渣中铅、银的富集率分别达2.88%和7754 g/t。

机械力化学浸出法从氧化锌矿中高效浸出锌

以篮式研磨机为机械力化学活化设备对我国兰坪地区低品位氧化铅锌矿进行研究,提出将研磨与NaOH溶液浸出过程相结合浸出锌的机械力化学浸出(MCL)工艺。研究浸出温度、NaOH浓度、浸出时间、液固比和搅拌速度对锌浸出率的影响。实验结果表明,在最佳浸出条件下,采用MCL工艺锌的浸出率达到92.3%,比常规搅拌浸出(CSL)工艺的高7.2%,且两种工艺的能耗相差不大,证明了MCL工艺的优越性。通过对原矿进行锌物相分析以及对最佳条件下不同工艺浸出渣进行XRD、SEM-EDS、EPMA和粒度等分析,研究机械力化学活化的强化机理。