红土镍矿酸浸渣综合利用进展

近年来随着不锈钢及新能源用镍需求的增长,红土镍矿湿法提镍工艺得到更多应用,相应的红土镍矿酸浸渣堆存量也迅速增加,对此类固废进行科学消纳和资源综合利用迫在眉睫。针对红土镍矿酸浸渣有害元素硫、有价金属铁含量高的特点进行综合利用新技术、新装备研究对红土镍矿湿法冶金工业的持续发展具有重要的理论和现实意义。主要介绍红土镍矿酸浸渣的湿法冶金形成过程及其成分组成和物理化学性质,较为系统地梳理了红土镍矿酸浸渣在尾矿坝堆积、地下压滤回填和深海填埋等直接处理方法,提取利用铁、铬、铝、稀土等有价金属资源,消纳制备硅藻土、陶粒、矿物纤维等建筑材料、制备锂电池电极、沸石等高附加值材料综合利用技术上的研究进展,展望了红土镍矿酸浸渣流态化提铁降硫技术及装备的发展前景。

山西莫底沟矿区含硫矿物产酸潜力评估

含硫矿物产酸潜力的综合评估对于酸性矿山废水防治和生态环境保护具有重要意义。以山西省河津市莫底沟矿区为例,基于岩石样品地球化学静态测试结果,结合含硫矿物储量和矿井涌水量估算,综合评估了莫底沟矿区含硫矿物的产酸潜力。结果表明:莫底沟矿区内太原组10号煤、本溪组铝土矿和本溪组硫铁矿均具有产酸潜力,太原组煤层间的灰岩不具备产酸潜力;估算出莫底沟矿区的最大产酸量为1.9万t H_(2)SO_(4),年产酸性废水量为30.9万m^(3),产酸年限为265.5 a;对评估过程中的不确定因素进行分析发现,最大产酸量偏大,年产酸性废水量偏小,产酸年限偏大。

酸化条件下尾矿砂稳态强度特征研究

自然环境下尾矿酸化会产生大量的酸性废水,不仅对周边环境造成严重污染,长期作用下还会改变尾矿砂的基本物理力学性质,直接影响尾矿砂的稳态强度。对尾矿砂进行化学浸泡实验,通过控制过氧化氢溶液的用量,模拟不同堆积时期尾矿砂的酸化效果。同时开展SEM扫描电镜试验、颗粒分析试验深入了解酸化前后尾矿砂颗粒微观变化特征以及颗粒级配变化,结合固结不排水三轴压缩试验探究不同酸化程度下尾矿砂稳态强度特征变化规律。试验结果表明,酸化导致尾矿砂不断被腐蚀溶解,尾矿砂整体逐渐细粒化;随着酸化程度的加深,不同围压下尾矿砂的抗剪强度均出现了降低的趋势,尾矿砂的稳态线位置逐渐向下平移;同时尾矿砂的稳态强度也随着酸化程度的加深不断减小,稳态内摩擦角从最初的34.75°减至32.21°。

酸化条件下尾矿砂颗粒形貌变化特性及机理研究

尾矿砂是矿石在经过机械破碎和分选后形成的产物,颗粒整体具有扁平度较高、圆度低以及形状极不规则等特点。尾矿砂在酸化后表面原有几何形状会遭到破坏,进而改变了颗粒与颗粒之间的接触、咬合方式等,从而影响土体的内摩擦角与抗剪强度等物理力学性质。为了揭示尾矿酸化对尾矿砂颗粒形状的影响,对尾矿砂进行化学浸泡实验,通过控制过氧化氢溶液的用量,模拟不同堆积时期尾矿砂的酸化效果。利用ImageJ图形软件对不同程度酸化的尾矿砂颗粒进行黑白二值化处理,获取颗粒形状轮廓边界,并从三个层面计算尾矿砂颗粒的形状参数值。研究结果表明,随着酸化程度的加深,尾矿砂的扁平度统计平均值从1.457降至1.332;尾矿砂的圆度统计平均值整体略有增加;而尾矿砂的形状系数统计平均值则从0.843增加至0.876。此外,采用分形理论讨论了酸化对尾矿砂颗粒形状轮廓的影响,结果表明,随着酸化程度的加深尾矿砂颗粒形状逐渐规则化。

酸矿水中重金属人工湿地处理机理研究

人工湿地作为一种低耗高效的污水处理系统逐渐应用于酸矿水的处理。文章对人工湿地去除酸矿水中重金属的各种物理、化学和生物作用发生机理及存在的问题进行了分析,提出今后应加强长期连续的动态监测,深入研究不同类型湿地中各影响因子与处理机理之间的关系,对主要处理机理的定性描述转向定量模型化研究,确立人工湿地接受和处理不同污染物质的最大能力和阈限,为人工湿地污水处理系统的合理设计及管理提供科学依据。

氧化亚铁硫杆菌对矿山酸矿水中金属污染元素分布的影响

酸矿水是含硫化物矿石在表生条件下与水圈大气圈及微生物相互作用产生的,是环境污染的重要来源.安徽铜陵地区是长江中下游典型多金属矿集区之一,在长期开采过程中产生大量废矿石.地表条件下这些含硫化物的废矿石被氧化,产生对生态环境有严重影响的酸矿水.以鸡冠山矿山为例分析酸矿水中主要微量元素和氧化亚铁硫杆菌的分布特征及相互关系.研究表明,自然酸矿水中存在大量氧化亚铁硫杆菌,酸矿水的形成可能与氧化亚铁硫杆菌的发育有一定联系,氧化亚铁硫杆菌促进酸矿水形成;鸡冠山酸矿水的pH值在2.5～4.2之间,与适宜氧化亚铁硫杆菌生长的酸性条件一致;微量元素在酸矿水中的分布与pH值和氧化亚铁硫杆菌的分布密切相关,在最适宜氧化亚铁硫杆菌生长的pH值3.0左右的酸矿水中微量元素浓度达最低,说明氧化亚铁硫杆菌和酸度对微量元素的分布有一定制约;酸矿水中高度富集微量元素,比河水中溶解态的微量元素含量高出几千倍到几十万倍甚至千万倍.

提纯石棉尾矿酸浸渣制备无定型二氧化硅粉体

对提纯石棉尾矿酸浸渣制备无定型二氧化硅的最优工艺条件进行研究。采用对石棉尾矿酸浸渣的超细粉碎、酸浸和煅烧等方法进行提纯实验，并通过扫描电子显微镜、X射线衍射等手段对样品进行表征。结果表明，最佳提纯工艺条件为：将酸浸渣超细粉碎至d50=2．50μm，d97=11．35μm，用10％盐酸酸浸1h，最后在70000下煅烧0．5h。得到的二氧化硅比表面积为247m^2／g，SiO2〉90％，符合GB10507-89中A类标准要求。石棉尾矿酸浸渣的颗粒形状与石棉尾矿的颗粒形状基本一致，包含块状、针状等颗粒，而经过提纯处理后的酸浸渣则为块状超细颗粒。提纯前酸浸渣的矿物组成为蛇纹石20％，石英8％，滑石6％，非晶质SiO266％；提纯后矿物组成为石英6％，非晶质SiO2 90％，滑石4％。

连续电导滴定法测定食醋中游离矿酸和有机酸的含量

提出了利用电导滴定法定量地测定食醋中游离矿酸和有机酸的含量。本法简捷、快速、准确，对食醋产品质量检测具有一定的现实意义。

四酸溶样-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铁、铜、锌、铅等硫化物矿石中22个元素

本实验应用四酸(硝酸,盐酸,氢氟酸,高氯酸)混合溶矿,电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定了铁矿石、铜矿石、铅矿石、锌矿石及多金属矿石样品中Al、Fe、Cu、Pb、Zn、Ca、Mg、K、Na、Sb、Mn、Ti、Li、Be、Cd、Ag、Co、Ni、Sr、V、Mo和S 22个元素量。实验确定了方法的分解条件以及测定元素的检出限及干扰条件。用国家一级标准物质GBW07162(多金属贫矿石)和GBW07163(多金属矿石)进行精密度实验,统计数据显示,结果精密度(RSD)和准确度(RE)都小于10%,而且大多数元素的精密度和准确度在5%范围内。通过标准物质进行方法验证,非单矿物或精矿的一般硫化物矿石的检测结果基本都在标准值的范围内,符合地质矿产开发的要求。本方法具有同时测定元素多、线性范围宽、检出限低等优点,实际使用性强,结果满意。

石棉尾矿酸浸渣对铜离子的吸附性能

对石棉尾矿酸浸渣进行了焙烧处理,考察了焙烧后的石棉尾矿酸浸渣对溶液中Cu2+的吸附性能,测定了其表面ξ电位,对吸附Cu2+前后的石棉尾矿酸浸渣进行了表征,探讨了吸附机理.结果表明,石棉尾矿酸浸渣的等电点为2.03;石棉尾矿酸浸渣用量3g/L、吸附时间60min、吸附温度25℃、溶液pH值4.85时,该渣对Cu2+的吸附效果最佳.石棉尾矿酸浸渣对Cu2+的等温吸附符合Langmuir方程,为化学吸附,其吸附等温式为Ce/q=0.0749Ce+0.1076,主要为表面配位吸附和离子交换吸附.

瑞木红土镍矿高压酸浸的生产实践

叙述了巴布亚新几内亚瑞木红土镍矿的矿物组成特点,以及红土镍矿高压酸浸的工艺原理。在实际生产中控制高压酸浸反应温度245~255℃、反应压力4 300~4 800 kPa、反应时间40~60min,同时根据原矿成分及时调整酸矿比,主金属的浸出率处于较高水平。

软铋矿铁酸铋活化过一硫酸盐降解环丙沙星机理及产物研究

运用共沉淀低温水热技术制备软铋矿铁酸铋(sillenite bismuth ferrite,S-BFO),构建S-BFO非均相活化过一硫酸盐(peroxymonosulfate,PMS)降解环丙沙星(ciprofloxacin,CIP)体系。实验结果表明:在初始pH值为(6.5±0.1)和反应温度为(25±1)℃条件下,向反应溶液中加入0.675 mmol/L PMS、1000 mg/L的催化剂,反应60 min后,溶液中84.8%的CIP被去除(初始浓度为5.0 mg/L);在相同反应条件下,S-BFO活化PMS降解CIP效率高于SBFO活化过二硫酸盐(persulfate,PS)。采用场发射电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)分别对S-BFO的微观形貌特征和晶型结构进行了分析。探究了PMS浓度和初始反应pH值对S-BFO活化PMS降解CIP的影响,评估了S-BFO/PMS体系在实际水体条件下处理污染物的应用潜能。通过活性物质淬灭实验,发现体系中对CIP起主要降解作用的活性物质是单线态氧(^(1)O_(2)),而不是硫酸根自由基(·SO_(4)^(-))和羟基自由基(·OH),并提出了S-BFO活化PMS降解CIP的机理。采用三重四级杆串联液相色谱质谱仪(liquid chromatography tandem mass spectrometry,LC/MS/MS)技术检测到了9种CIP降解过程中的主要中间产物,并确定了CIP被氧化去除的主要降解路径是通过羟基加成反应(路径Ⅰ)及脱羧反应(路径Ⅱ)。本研究为基于过硫酸盐的高级氧化技术在污水处理领域的应用提供了重要的理论支撑。

应用微细粒级钛精矿提高酸解工序收率的研究

介绍了攀钢钛白粉厂在酸解工序采用新建生产线生产的微细粒级钛精矿进行酸解试验的情况。通过酸矿比、初始硫酸浓度的酸解过程控制对酸解影响的研究及优化操作参数,实现了提高酸解率和收率的目的。

镍红土矿酸浸渣生物质磁化焙烧-磁选回收铁精矿试验研究

研究了生物质磁化焙烧-磁选处理镍红土矿酸浸渣的试验过程,讨论了各因素对磁化焙烧效果的影响。试验结果表明:在焙烧温度800℃、焙烧时间60 min、生物质还原剂质量分数为25%、磁场强度为140 kA/m的条件下,酸浸渣中铁的回收率达到95.41%,磁选精矿铁品位达到63.06%,硫含量降低为0.12%,符合高炉炼铁所需铁矿的标准。

铜精矿的硫酸熟化—催化氧化浸出工艺研究

硫化铜精矿经用量为 1 0～ 1 4t/t浓硫酸 ,在 10 5～ 14 5℃条件下熟化 10～ 2 0h ,添加复合氧化剂和催化剂在一定温度下浸出 12 0min(液固比为 6 ) ,当复合氧化剂FS32用量为 37 5～ 70 0kg/t,催化剂CH10用量为 5kg/t时 ,其最高浸出率可达 98 46 %。

石棉尾矿酸浸渣对粉煤灰基发泡地质聚合物性能的影响

本文在碱激发粉煤灰基地质聚合物基础上,在粉煤灰中掺入适量石棉尾矿酸浸渣制备了一种发泡地质聚合物材料,研究了不同掺量下,石棉尾矿酸浸渣对粉煤灰基发泡地质聚合物性能的影响。结果表明,石棉尾矿酸浸渣的掺入明显提高了粉煤灰基发泡地质聚合物力学性能。在聚合物体系中Si O2/Al2O3=3.7、Na2O/Al2O3=1条件下,石棉尾矿酸浸渣掺量为10%时,聚合物28d抗压强度最高,为1.8MPa,比不掺石棉尾矿酸浸渣的地质聚合物抗压强度高了26%。SEM微观形貌分析表明,掺入适量石棉尾矿酸浸渣对发泡地质聚合物物孔结构有优化作用;X射线衍射分析表明,形成的地质聚合物为无定形矿物相。

四酸溶矿——电感偶合等离子体发射光谱法测定钼矿中的钼

为了适应地质找矿和地质大普查工作对矿样测定速度和正确度的要求,对钼矿样品中的钼的测定方法进行试验,探讨在敞开体系中用盐酸+硝酸+氢氟酸+高氯酸的四酸溶矿体系消解钼矿样品,使用电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-AES)测定钼的方法。

三酸溶矿快速重量法测定重晶石中硫酸钡

通过盐酸、硝酸、氢氟酸溶矿、蒸干去氟、过滤、灼烧称重等步骤,快速测定重晶石中的硫酸钡,该方法简单快速,精密度和准确度较理想,适合绝大多数重晶石中的硫酸钡的测定。

安徽铜陵狮子山硫化物矿山酸矿水中微生物功能群的研究

从安徽铜陵狮子山硫化物矿山酸矿水溪流获得样品,采用YE、Feo、FeSo、FeTo4种选择性培养基,利用overlay分离技术,获得7株细菌菌株。利用16S rRNA基因序列同源性分析,与目前已分离得到的酸矿水微生物进行了比较。利用分离菌株16S rRNA基因序列构建系统进化树,结果表明获得的菌株可分为3个功能群:嗜酸性异养菌、嗜酸性自养菌、中度嗜酸性铁氧化细菌。嗜酸性异养菌主要与酸矿水中三价铁的异化还原和寡营养状态的维持有关;嗜酸性自养菌与酸矿水中铁、硫元素的氧化有关,是酸水中的生产者;中度嗜酸性铁氧化细菌能将二价铁氧化成三价铁,并产生难溶性的矿物,可实现酸矿水与酸矿水底泥之间铁元素的动态平衡。

800kt/a硫铁矿制酸装置设计回顾

800kt/a硫铁矿制酸装置由两条400kt/a生产线并联组成,其单线生产能力是目前世界上最大的矿制酸装置,其中一条生产线已顺利打通流程。介绍其工艺流程,回顾了决定技术方案时考虑的诸多因素,详细介绍了主要设备的工艺参数和结构特点,指出软硬件一起招标的方式不利于降低工程造价和选到最先进的设备。