有色金属资源加工提取技术研发的新进展课件.ppt
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1、有色金属资源加工提取技术研发的新进展1王淀佐王淀佐北京有色金属研究总院北京有色金属研究总院二二六年十一月二十八日六年十一月二十八日有色金属资源加工提有色金属资源加工提取技术研发的新进展取技术研发的新进展有色金属资源加工提取技术研发的新进展2报报 告告 内内 容容 有色金属资源加工提取技术研发的新进展3(1)(1)矿浆电位对硫化矿天然可浮性矿浆电位对硫化矿天然可浮性 (无捕收剂)的影响(无捕收剂)的影响矿浆电位对黄铜矿无捕收剂浮选的影响矿浆电位对黄铜矿无捕收剂浮选的影响(1-pH=2.5(1-pH=2.5,2-pH=4.02-pH=4.0,3-pH=6.03-pH=6.0,4-pH=9.04-p
2、H=9.0,5-pH=10.2)5-pH=10.2)有色金属资源加工提取技术研发的新进展4矿浆电位对黄铜矿矿浆电位对黄铜矿方铅矿无捕收剂浮选的影响方铅矿无捕收剂浮选的影响(pH=9.0,(pH=9.0,孙水裕孙水裕)有色金属资源加工提取技术研发的新进展5(2 2)矿浆电位对硫化矿捕收剂浮选)矿浆电位对硫化矿捕收剂浮选 (带硫氢基的捕收剂)的影响(带硫氢基的捕收剂)的影响黄药体系下电位对硫化矿浮选的影响黄药体系下电位对硫化矿浮选的影响(pH=11,BX=5(pH=11,BX=51010-4-4mol/Lmol/L)有色金属资源加工提取技术研发的新进展6矿浆电位与黄铜矿矿浆电位与黄铜矿方铅矿浮选回
3、收率的关系方铅矿浮选回收率的关系(pH=10,BX=5(pH=10,BX=51010-5-5mol/Lmol/L)有色金属资源加工提取技术研发的新进展7(3 3)浮选电化学的相关讨论浮选电化学的相关讨论(a a)对黄铜矿的无捕收剂浮选对黄铜矿的无捕收剂浮选eFeSCuSCuFeS2202VE246.00(1)酸性介质:酸性介质:弱碱性介质:弱碱性介质:eHOHFeSOHCuOHCuFeS55)(2)(530222VE62.00(2)碱性介质:碱性介质:eHOHFeSCuSOHCuFeS33)(33022VE459.00(3)有色金属资源加工提取技术研发的新进展8pH=4.0 pH=11.0 黄
4、铜矿电极在黄铜矿电极在0.1mol/LNa0.1mol/LNa2 2B4OB4O7 7溶液中的伏安循环曲线溶液中的伏安循环曲线(温度:温度:298k298k;扫描速率:;扫描速率:20mv/s20mv/s)有色金属资源加工提取技术研发的新进展9电位与元素硫(电位与元素硫(S S0 0)在黄铜矿表面生成的关系)在黄铜矿表面生成的关系(pH=9(pH=9)有色金属资源加工提取技术研发的新进展10(b b)有捕收剂浮选有捕收剂浮选 对方铅矿和黄药对方铅矿和黄药eSPbXBXPbS2202(4)eHOSPbXOHBXPbS86234223222(5)对黄铁矿和黄药对黄铁矿和黄药eBXBX222(6)有
5、色金属资源加工提取技术研发的新进展11黄药作捕收剂时的产物黄药作捕收剂时的产物(Allison,S.,Poling,G.et al)有色金属资源加工提取技术研发的新进展12乙硫氮作捕收剂时的产物乙硫氮作捕收剂时的产物有色金属资源加工提取技术研发的新进展13(4 4)电位调控浮选技术及其应用电位调控浮选技术及其应用(a a)原生电位的形成原生电位的形成l 矿浆原生电位:矿浆原生电位:在湿式球磨机磨矿时,钢球与在湿式球磨机磨矿时,钢球与钢衬板的摩擦腐蚀,硫化矿物表面的氧化还原反钢衬板的摩擦腐蚀,硫化矿物表面的氧化还原反应等各种复杂的电化学反应形成矿浆混合电位,应等各种复杂的电化学反应形成矿浆混合电
6、位,我们称之为我们称之为“矿浆原生电位矿浆原生电位”。l 通过通过矿浆电位矿浆电位药剂药剂pHpH值值的合理匹配与的合理匹配与调控,形成三维浮选化学参数体系。改善多种矿调控,形成三维浮选化学参数体系。改善多种矿物浮选分离条件,设计出二维体系不能解决的不物浮选分离条件,设计出二维体系不能解决的不同硫化矿物的分选工艺。同硫化矿物的分选工艺。有色金属资源加工提取技术研发的新进展14 阳极反应:阳极反应:阴极反应:阴极反应:此外:此外:有色金属资源加工提取技术研发的新进展15(b b)工业应用实践工业应用实践锡铁山铅锌矿原生电位调控浮选工艺流程图锡铁山铅锌矿原生电位调控浮选工艺流程图有色金属资源加工提
7、取技术研发的新进展16原生电位调控浮选与传统浮选过程生产指标的对比表原生电位调控浮选与传统浮选过程生产指标的对比表传统浮选工艺传统浮选工艺OPCF(%)品位品位%Pb7479(+5)Zn5050回收率回收率%Pb9294(+2)Zn8692(+6)铅浮选条件铅浮选条件pH=78Frother:130g/tXanthate:130g/tEh=0.08v 0.06v pH=1213Lime:57kg/tDDTC:2835g/t有色金属资源加工提取技术研发的新进展17铜禄山铜矿无捕收剂浮选工艺流程图铜禄山铜矿无捕收剂浮选工艺流程图有色金属资源加工提取技术研发的新进展18报报 告告 内内 容容 有色金
8、属资源加工提取技术研发的新进展19铜矿的生物浸出铜矿的生物浸出贫矿石或废石筑堆贫矿石或废石筑堆含浸矿含浸矿微生物的稀硫酸浸出微生物的稀硫酸浸出收集收集浸出液并萃取富集浸出液并萃取富集富集液富集液电积电积精铜产品(精铜产品(4 4到到5 5个个9 9的纯度)的纯度)有色金属资源加工提取技术研发的新进展20金矿的生物预氧化技术金矿的生物预氧化技术l 处理细粒的、包裹于黄铁矿等处理细粒的、包裹于黄铁矿等硫化矿物中的金以及含有毒矿物硫化矿物中的金以及含有毒矿物和碳质的难处理金矿石和碳质的难处理金矿石;l 生物槽浸预氧化技术环境污染生物槽浸预氧化技术环境污染较轻,设备要求较低。较轻,设备要求较低。有色金
9、属资源加工提取技术研发的新进展21进一步研究开发的重点问题进一步研究开发的重点问题l 原生黄铜矿的浸出难题需要攻克;原生黄铜矿的浸出难题需要攻克;l 微生物参与的浸出机理的深入研究;微生物参与的浸出机理的深入研究;l 生物浸出过程电化学和化学动力学研究;生物浸出过程电化学和化学动力学研究;l 其它浸出过程的影响因素。其它浸出过程的影响因素。有色金属资源加工提取技术研发的新进展22最新的研究进展最新的研究进展l 高效浸矿菌种的选育;高效浸矿菌种的选育;l 嗜热、嗜酸、嗜铜、嗜硫微生物的发现;嗜热、嗜酸、嗜铜、嗜硫微生物的发现;l 铜矿物浸出过程中矿物与微生物的转变。铜矿物浸出过程中矿物与微生物的
10、转变。矿矿 物物:直接直接溶出、晶格能降低,地质交代与溶出、晶格能降低,地质交代与溶出钝化、氧化次生等二次溶出过程溶出钝化、氧化次生等二次溶出过程;微生物微生物:种类及生长条件种类及生长条件温度、温度、pHpH值、介值、介质电位等因素的影响。质电位等因素的影响。有色金属资源加工提取技术研发的新进展23最新的研究进展最新的研究进展l浸堆物料散体和流体力学与浸出过程操作因素浸堆物料散体和流体力学与浸出过程操作因素 的耦合匹配的耦合匹配物料颗粒组成与空隙率;物料颗粒组成与空隙率;喷淋周期及流体力学;喷淋周期及流体力学;充气方式和周期;充气方式和周期;温度温度生物化学反应热和环境温度;生物化学反应热和
11、环境温度;H H值值硫溶出量和酸的生成及平衡;硫溶出量和酸的生成及平衡;溶液电位溶液电位铁离子的溶出和氧化铁离子的溶出和氧化还原;还原;有色金属资源加工提取技术研发的新进展24有色金属资源加工提取技术研发的新进展25l最适生长温度:最适生长温度:25-4025-40,最适,最适pHpH值值1.61.6;l钩端螺旋菌钩端螺旋菌 LeptospirillumLeptospirillum ,一种针对钩端螺旋,一种针对钩端螺旋菌的选择性分离方法;菌的选择性分离方法;l可氧化亚铁,但不能氧化硫;可氧化亚铁,但不能氧化硫;l与与Acidithiobacillus caldusAcidithiobacill
12、us caldus混合,对黄铜矿的浸混合,对黄铜矿的浸矿效果明显优于氧化亚铁硫杆菌矿效果明显优于氧化亚铁硫杆菌A Aferrooxidansferrooxidans。嗜中温浸矿菌嗜中温浸矿菌有色金属资源加工提取技术研发的新进展26 Leptospirillum ferriphilum 有色金属资源加工提取技术研发的新进展27l杆状真细菌,浸矿效果较好杆状真细菌,浸矿效果较好;l温度范围温度范围40-6040-60,最适温度,最适温度53;53;lpHpH范围范围1.0-2.51.0-2.5,最适,最适pHpH值值1.5;1.5;l既能氧化亚铁,也能氧化元素硫既能氧化亚铁,也能氧化元素硫;l适量
13、的酵母浸出物可促进其生长。适量的酵母浸出物可促进其生长。中度嗜温浸矿菌中度嗜温浸矿菌1、Sulfobacillus thermosulfidooxidans有色金属资源加工提取技术研发的新进展28 Sulfobacillus thermosulfidooxidans有色金属资源加工提取技术研发的新进展292、Acidithiobacillus caldusl杆状真细菌,是典型的中度嗜温杆状真细菌,是典型的中度嗜温S S0 0氧化菌氧化菌;l生长温度范围生长温度范围3555之间之间;lpHpH范围范围0.54.0,最适,最适pHpH值从值从1.52.5;l兼性异养,某些菌株对一些重金属和有毒离子
14、具很强抗性兼性异养,某些菌株对一些重金属和有毒离子具很强抗性;l不能氧化亚铁,但与不能氧化亚铁,但与L.f.L.f.及与及与 Sulfobacillus Sulfobacillus thermosulfidooxidansthermosulfidooxidans混合浸出黄铜矿时可显著提高浸出率。混合浸出黄铜矿时可显著提高浸出率。有色金属资源加工提取技术研发的新进展30 Acidithiobacillus caldus有色金属资源加工提取技术研发的新进展31极度嗜温浸矿菌极度嗜温浸矿菌l该菌为不规则的球形古生菌该菌为不规则的球形古生菌;l既能氧化亚铁也能氧化既能氧化亚铁也能氧化S S0 0,但氧
15、化,但氧化S S0 0的能力明显低的能力明显低于亚铁氧化力;于亚铁氧化力;l该菌株的生长温度范围在该菌株的生长温度范围在6076之间,最适温度之间,最适温度66;66;l生长生长pHpH范围范围1.02.5,最适,最适pHpH值值1.7;1.7;l与与Sulfolobus metallicusSulfolobus metallicus 混合浸出黄铜矿混合浸出黄铜矿,浸出浸出效果较好。效果较好。1、Metallosphaera sp.有色金属资源加工提取技术研发的新进展32 Metallosphaera sp.有色金属资源加工提取技术研发的新进展33 2、Sulfolobus metallicu
16、sl不规则的球形古生菌不规则的球形古生菌;l生长温度范围生长温度范围6070,最适生长温度,最适生长温度65;65;l生长生长pHpH范围范围0.83.5,在硫培养基中生长时最适,在硫培养基中生长时最适pHpH值值2.52.5,在亚铁培养基中生长时最适在亚铁培养基中生长时最适pHpH值值1.7;1.7;l与与Acidianus sp.Acidianus sp.混合浸出黄铜矿,可提高铜浸出率。混合浸出黄铜矿,可提高铜浸出率。有色金属资源加工提取技术研发的新进展34 Sulfolobus metallicus有色金属资源加工提取技术研发的新进展35 3、Acidianus sp.l不规则球形,属古
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