闪锌矿精矿加压酸浸过程探讨
闪锌矿精矿加压酸浸过程探讨
作者：梁铎强， 王吉坤， 廖为新， LIANG Duo-qiang， WANG Ji-kun， LIAO Wei-xin
作者单位：梁铎强,LIANG Duo-qiang(广西大学,南宁,530004)， 王吉坤,WANG Ji-kun(云南冶金集团股份有限公司,昆明,650031)， 廖为新,LIAO Wei-xin(云南驰宏锌锗股份有限公司,云南曲靖
,655000)
刊名：
有色金属
英文刊名：NONFERROUS METALS
年，卷(期)：2009，61(2)
引用次数：0次
参考文献(21条)
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相似文献(7条)
1.期刊论文梁铎强.王吉坤.汪云华.LIANG Duoqiang.WANG Jikun.WANG Yunhua闪锌矿氧压酸浸过程中银的催化作
用-贵金属2008,29(4)
进行了银对闪锌矿氧压酸浸催化作用的研究.通过间歇性小型试验考察了各种因素对浸出率的影响,诸如浸出温度、浸出时间.试验在2升的高压釜内进行,结果表明银离子对闪锌矿氧压酸浸有显著的催化作用.
2.期刊论文陈永强.邱定蕃.王成彦.尹飞.CHEN Yong-qiang.QIU Ding-fan.WANG Cheng-yan.YIN Fei常压装置富
氧浸出闪锌矿-有色金属2009,61(4)
在反应釜模拟常压富氧浸出条件,研究锌精矿常压富氧浸出过程.结果表明,最佳浸出条件为精矿粒度-44μm大于92%,浸出温度373K,转速800r/min,液固比L/S=5:1(mL/g),[Zn]始=0.76mol/L,n(H2SO4)/n(Zn)=1.27,氧分压PO2]0.3MPa,浸出时间5h.在最佳浸出条件下,锌的浸出率大于95%.
3.期刊论文梁铎强.王吉坤.阎江锋.廖为新低-中温下富锗闪锌矿的氧压酸浸研究-有色金属2009,61(3)
通过正交试验对云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖基地的富锗闪锌矿进行氧压酸浸研究.结果表明,在低温和中温下浸出动力学存在显著差异.在最佳试验条件(温度为150℃,氧分压为0.7MPa,浸出时间120min,物料粒度为58μm,搅拌速度为200r/min,酸锌比为1.4)下,锌和锗的浸出率分别为93.47%和
89.84%.
4.期刊论文梁铎强.王吉坤.周廷熙.张怀伟.LIANG Duo-qiang.WANG Ji-kun.ZHOU Ting-xi.ZHANG Huai-wei闪锌
矿与中性浸出渣合并氧压酸浸-有色金属2009,61(4)
硫化锌精矿和由传统流程得到的中浸渣混在一块,对其进行了浸出的小型试验.试验在不同的条件下进行,以考察影响浸出的各种因素,包括浸出温度、浸出时间、氧分压和搅拌速度.试验在一个两升的高压釜内进行.试验结果表明了硫化锌精矿和中浸渣能相到促进浸出,但只有在一定的浸出条件下这种耦合作用才表现得比较明显.研究过程中一些机理也得到了证实.最后为了后面的扩大试验提供了关键的浸出条件:浸出温度135℃;浸出时间2h;氧分压0.8MPa;初始酸度120g/L.
5.期刊论文王少芬.方正.龙姝.陈阳国二氧化锰和硫化矿同时发电浸出的初步探索-有色金属2004,56(1)
将发电原理引入二氧化锰和硫化矿的同时浸出过程,研究镍精矿、方铅矿、闪锌矿、铜精矿和黄铁矿等硫化矿与MnO2同时发电浸出过程.结果表明,适当组装发电浸出电池,可使两种金属离子有效浸出和分离,同时获得电能.所用电极在负载9.9Ω放电时,稳定放电电流及电压依次按镍精矿→方铅矿→闪锌矿→黄铁矿→铜精矿减小,金属浸出率依次按方铅矿→镍精矿→闪锌矿→铜精矿→黄铁矿减小,锰浸出率依次按镍精矿→闪锌矿→方铅矿→铜精矿→黄铁矿减小.浸出效率偏低,电极结构有待进一步改进.
6.期刊论文石绍渊.方兆珩.SHI Shao-yuan.FANG Zhao-heng磁搅拌反应器中铁闪锌矿精矿的生物浸出-有色金属
2005,57(2)
采用磁搅拌反应器研究铁闪锌矿精矿的生物浸出过程.结果表明,通气条件可以促进氧化亚铁硫杆菌的生长和提高其生物活性,从而加速铁闪锌矿的溶解速率,而矿浆浓度增加则增大对菌株的剪切力,导致铁闪锌矿的浸出速率降低,但适当提高矿浆浓度可以提高单位时间内锌的浸出量.与摇瓶浸出比较,在磁搅拌反应器等较大型反应器中,通气条件和矿浆浓度等因素对铁闪锌矿的生物浸出影响更为显著.
7.学位论文石绍渊铁闪锌矿浮选精矿生物浸出基础研究2004
硫化矿细菌浸出是一个有微生物参与的复杂物理化学过程，它涉及到生物氧化、化学反应、电化学反应和反应物与反应产物的传递等过程。用微生物技术处理矿物具有许多优于传统冶金工艺的特点而受到人们的普遍重视，己成为湿法冶金的一个重要前沿研究课题。
铁闪锌矿是我国特有的一种重要锌矿资源，由于其浮选精矿含铁高，采用传统的焙烧—浸出—净化—电解技术难以获得经济效益，迫切需要开拓一种新的处理技术，生物浸出工艺是一种较好选择。另一方面，生物浸出过程中矿物中的硫主要以单质形式回收，从而避免生成SO2，有利于减小环境污染和改善硫酸过剩的局面。开展铁闪锌矿生物浸出的基础研究，为铁闪锌矿等一类高硫精矿生物湿法冶金技术的发展提供基础数据，为其工业应用奠定基础。
本论文工作是国家自然科学基金重点项目(59834150)的一部分，针对铁闪锌矿浮选精矿的生物浸出进行了较为系统的研究。考察了铁闪锌矿的物理化学性质、浸矿菌种的培养与驯化、浸出反应机理和动力学行为、生物浸出过程的电化学性质、强化浸出措施等与矿物细菌浸出密切相关的内容，表明采用生物技术处理铁闪锌矿浮选精矿具有较好的工业应用前景。主要结果和研究进展简述如下：
(1)针对铁闪锌矿浮选精矿化学组成的特点，通过浸矿菌种生长活性的研究和长期驯化培养，获得了高浓度Zn2+、Cd2+等金属离子溶液中具有高氧化性能和生长活性的优良菌株。
(2)考察了氧化亚铁硫杆菌和中度嗜热铁氧化菌(MLY)浸出铁闪锌矿浮选精矿的基本特征。通过原菌株和驯化菌株的浸出效果的比较，表明驯化菌株可以显著提高铁闪锌矿的溶解速率，且中度嗜热菌比氧化亚铁硫杆菌具有更好的浸出效果；对比不同浓度Fe3+离子化学氧化浸出铁闪锌矿的浸出效果
，表明细菌浸出过程中Fe3+离子对铁闪锌矿的溶解起关键作用。考察温度、pH、矿浆浓度、矿物粒度等环境条件对铁闪锌矿浮选精矿生物浸出的影响
矿和合成ZnS等锌硫化矿的浸出试验表明，铁闪锌矿最适于采用生物浸出技术处理。
(3)浸出液中pH和Eh是影响浸出过程的重要因素。铁闪锌矿浮选精矿生物浸出是一个耗酸过程，必需添加一定的H2SO4溶液来维持浸出液pH值于细菌生长最合适的pH范围，以保证浸出过程的顺利进行。Eh值的变化表明铁闪锌矿的溶解速率与Fe3+/Fe2+的比率密切相关，保持在一定电位
(≥400mV/SCE)才能保证较高的浸出速率。采用扫描电镜、X—射线粉晶衍射、电子能谱和X—射线能量散射谱等多种方法，揭示了不同浸出条件下产出浸渣的形貌特征、浸出产物的化学和矿物组成，浸渣中包括有元素硫、铁矾和未溶解的杂质矿物等，为铁闪锌矿生物浸出反应机理和动力学行为的分析与讨论提供了实验依据。其中，浸出矿物剖面浸出层和未反应核的SEM照片和能谱分析等数据，为描述浸出过程动力学的收缩核模型提供了直接依据；细菌吸附的SEM照片显示了存在细菌的直接接触作用。
(4)采用循环伏安曲线、动电位扫描、恒电位极化和交流阻抗等多种电化学方法，研究了铁闪锌矿—碳糊电极的电化学性质，揭示了铁闪锌矿生物浸出过程的电化学机理和微观电化学反应步骤；考察了金属离子如Zn2+、Cu2+和Fe3+等、不同矿物、浸矿细菌等对其电化学响应的影响，进一步揭示矿物生物浸出的反应机理，并为铁闪锌矿生物浸出强化措施提供依据。根据测得的交流阻抗谱提出相应的等效电路，揭示铁闪锌矿生物浸出过程中的速率控制步骤是矿物表面反应和扩散过程联合控制的结果。
(5)综合浸出反应过程、速率过程和电化学过程研究结果表明，在生物浸出过程中铁闪锌矿的溶解是酸溶、游离细菌氧化和Fe3+离子的化学溶解、细菌接触浸出及矿物原电池效应等共同作用的结果，其中Fe3+离子的化学氧化对铁闪锌矿的溶解起关键作用，细菌在浸出过程中的主要作用是氧化Fe2+成Fe3+离子。动力学研究表明，铁闪锌矿生物浸出的反应速率在浸出初期主要受矿物表面的反应速率控制，并与浸矿细菌的密度和生长等密切相关，在浸出后期由于矿物表面被浸出产物覆盖而逐渐转变为扩散控制。
(6)铁闪锌矿生物浸出强化试验表明，添加适量的石墨、Cu2+、Fe3+和Fe2+等可以促进中度嗜热铁氧化菌(MLY)浸出铁闪锌矿，并揭示了不同强化措施的作用机理；在10L气升式反应器中氧化亚铁硫杆菌和氧化亚铁微螺菌混合菌种浸出铁闪锌矿的放大实验，表明在添加少量Fe2+离子的浸出条件下具有较好的浸出效果，结果证明了铁闪锌矿生物浸出具有较好的工业应用前景，并提出了铁闪锌矿浮选精矿生物浸出的原则工艺流程。
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