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晶体结构对黄铜矿、黄铁矿生物浸出差异性影响

在对黄铜矿、黄铁矿晶体结构差异性分析的基础上，研究在相同生物浸出条件下晶体结构对两矿物浸出速率及浸矿用菌种群落演替规律的影响，并对其产生原因进行分析。结果表明：黄铜矿晶胞中单位结构基元内不同结合方式原子间浸出难易程度不同，导致黄铜矿生物浸出速率随浸出时间的延长而不断降低；黄铁矿晶胞内各原子间结合方式单一，因而其浸出速率基本稳定。两矿物浸出过程中浸矿用菌种群落演替规律存在差异，在黄铜矿生物浸出过程中，Leptospirillum ferriphilum (L.f)由优势菌(占98%以上)转为劣势菌(占37%)；在黄铁矿生物浸出过程中，L.f始终为优势菌(占90%以上)。由于L.f对Fe2+供应较敏感，因而两矿物晶体结构不同所决定的Fe2+供应差异是浸矿用菌种群落演替差异产生的根本原因。

关键词: 晶体结构 , 黄铜矿 , 黄铁矿 , 生物浸出 , 差异性

高硫高粘土含砷含碳卡林型金精矿生物预氧化研究

丘晓斌 , 温建康 , 武彪 , 邹来昌 , 刘美林 , 尚鹤

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.05.017

针对低品位高硫高粘土含砷含碳卡林型金精矿矿石性质特殊,直接氰化金浸出率仅为10.01％,且常规生物预氧化方法无法有效脱除金精矿中的硫、砷等有害杂质,开展了分步生物预氧化试验研究.通过充气搅拌浸出条件试验,考察了磨矿细度、接种量和矿浆浓度对预氧化效果的影响,结果表明三者均对预氧化效果影响很大.当工艺参数为:浸矿温度45℃,磨矿细度-37 μm占90％,矿浆浓度10％,接种量10％,搅拌速度120 r～min-1,浸矿体系2L,采用分步预氧化方法,共氧化9d,金精矿中硫、砷脱除率分别可达82.96％和92.01％,后续金的氰化浸出率为79.91％.预氧化渣XRD图谱,SEM分析以及氰化试验表明,金精矿中有机碳物质具有严重劫金作用,同时预氧化5～9d期间黄铁矿表面形成的大量黄钾铁矾膜对后续金的氰化浸出也具有严重的抑制作用.

关键词: 卡林型金精矿 , 生物预氧化 , 劫金碳 , 黄钾铁矾

含砷碳质难处理金矿生物预氧化-氰化浸出研究

尚鹤 , 温建康 , 武彪 , 刘美林 , 姚国成

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.06.018

贵州某金矿含金3.05 g·t-1、砷0.25％、硫5.95％、碳质1.44％,金粒度极小(多数小于2μm),采用浮选工艺获得的金精矿金品位低,硫砷难以分离,金精矿直接氰化浸出金浸出率只有10.21％,为典型的难选冶金矿石.针对浮选金精矿的特点,开展了高效浸矿菌的选育、生物预氧化-氰化浸出实验研究.实验结果表明,采自泥堡金矿(NB)、紫金山铜矿(ZJ)、白山镍钴铜矿(BS)、墨江镍钴矿(MJ)、德兴铜矿(DX)等五个矿山的浸矿菌群中NB菌生长繁殖最好,故选定NB菌群作为实验用菌种,经过进一步的连续转接、逐级驯化后,用于生物预氧化,氧化周期15 d,硫的氧化率达到49.31％,金的氰化浸出率达到80.18％.采用构建16SrDNA克隆文库的方法对预氧化体系中的微生物组成进行了初步研究,结果表明,预氧化体系中NB菌群既包含细菌也包括古菌,细菌主要由Sulfobacillus sp.(52％),Sulfobacillus thermotolerans(25％),Leptospirillum ferriphilum (23％)组成,而古菌为Ferroplasma acidiphilum.

关键词: 难处理金矿 , 生物预氧化 , 氰化浸出 , 群落分析

处理铌钽矿的冶金技术进展概况

高文成 , 温建康 , 武彪 , 尚鹤

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2016.01.013

稀有金属铌钽及其化合物具有耐高温、耐腐蚀、易加工等优良性能,用途极为广泛,在化工、冶金、材料等研究领域备受重视,有着较高的工业应用价值.随着铌钽产品需求量的不断增大,其冶金技术也在不断发展.从铌钽精矿的制备开始,较为全面地介绍了处理铌钽矿常用的冶金技术方法及技术路线,并对目前铌钽冶金的研究进展进行了概括总结.根据分解介质不同,铌钽冶金技术主要可分为酸法、碱法和氯化法等.其中,酸法主要包括氢氟酸法和硫酸法,碱法可分为碱熔法、碱性水热法和亚熔盐法等.较为详细地介绍了这些方法的主要工艺路线及各自的优缺点,在此基础上针对我国当前铌钽矿品位低、难分解的特点提出了合理性建议,并对我国铌钽行业的未来发展趋势进行了讨论.研究表明开发高效提取铌钽资源的无氟化生产工艺是铌钽冶金工业当今研究热点及未来发展方向.

关键词: 铌钽 , 冶金技术 , 酸法 , 碱法 , 氯化法

高硫含砷难处理金精矿生物预氧化及微生物种群研究

尚鹤 , 温建康 , 武彪

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.06.019

贵州某金矿石金品位低且嵌布粒度极细(多数小于2μm,且多为硫化物包裹),浮选金精矿硫含量高且含砷,是一种典型的难处理金矿.本文利用混合菌NB对浮选金精矿进行生物预氧化,考察了NB菌的最适生长pH,最佳生长温度.在有菌体系下,采用直接氧化,恒定pH氧化以及分两段氧化3种方法对其预处理,得出以下结论:直接氧化可以得到较好的氧化效果,恒定pH氧化可减少酸积累对微生物活性的影响,提高硫氧化速率,但是与此同时会在矿物表面产生黄钾铁矾沉淀形成二次包裹,分段氧化既可以较少酸积累带来的负面影响,又可以避免矿物表面形成黄钾铁矾.在15％矿浆浓度以及初始pH为1.5的条件下,一段氧化7d,二段氧化7d,硫、砷氧化率分别达到89.31％和79.56％.利用荧光定量PCR查明了该混合菌的组成为:Sulfobacillus thermotolerans,Leptospirillum ferriphilum和古菌Ferroplasma acidiphilum,其中古菌Ferroplasma acidiphilum占到98.36％,该古菌在预氧化过程中起到了决定性作用.

关键词: 难处理金精矿 , 生物预氧化 , 群落分析

低品位难处理钽铌矿中铌的浸出试验研究

武彪 , 尚鹤 , 温建康

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.05.018

目前世界上大部分铌矿矿山采用硫酸-氢氟酸分解法湿法冶金处理工艺,但氢氟酸的毒性高、腐蚀性强,对设备材质要求高,而且成本高,不适宜处理低品位矿石.针对我国攀西地区某低品位铌矿开展了工艺矿物学和纯硫酸体系酸化焙烧-浸出工艺研究,考察了不同焙烧时间、用酸量等对铌浸出率的影响.研究结果表明:该矿石含铌矿物主要由褐钇铌矿、复稀金矿和铌铁金红石组成,N2 05含量0.034％,嵌布粒度细,比较分散,属于低品位极难处理铌矿.铌属于难溶金属,在低温(温度低于100℃)下,采用强酸、强碱浸出,铌浸出率低于30％,无法得到有效回收.添加H2O2与水合铌矿物形成酸可溶的配合物,有效提高了铌浸出率.获得最佳的工艺参数为:在磨矿细度为-74 μm占80％,硫酸化焙烧的温度为250℃,硫酸用量占原矿质量比为75％,添加H2O2用量占原矿质量比为70％,焙烧时间2h;浸出温度90℃,液固比4∶1,酸矿比为3∶1,浸出时间2h的条件下,铌浸出率达到81％.

关键词: 低品位难处理铌矿 , 酸化焙烧 , 硫酸浸出 , 浸出率

皖南鹤城科马提质变玄武岩地球化学特征及大地构造意义

汪龙 , 刘春明 , 胡召齐 , 江来利 , 黄德志

中国有色金属学报

江南造山带新元古变基性岩为区域构造事件和演化模型的建立提供地质依据.对江南造山带东段皖南鹤城地区变玄武质岩的地球化学及岩石成因进行研究.鹤城变玄武岩呈北东—南西向沿瑶里—鹤城—江潭—带分布.元素地球化学的研究表明:休宁鹤城变玄武岩同科马提质玄武岩及岛弧玄武岩相类似;富集Rb、Ba、Th、U等强不相容元素,亏损高场强元素Nb和Ta,指示其成因可能与富集地幔的部分熔融有关,同时有地壳物质的混染,其可能属于皖南伏川蛇绿岩西延组成部分,与伏川蛇绿岩组成一个弧后杂岩带,形成于与俯冲有关的弧后小洋盆环境.结合区域资料,表明新元古代板块俯冲、岛弧岩浆活动以及拼合是江南造山带形成的比较合理的构造演化过程.

关键词: 江南造山带东段 , 鹤城 , 变玄武岩 , 科马提质玄武岩 , 岛弧玄武岩