镍钴硫化矿生物浸出研究进展
镍矿资源现状和生物浸出工艺
国家或地区
澳大利亚 巴西 加拿大 中国 古巴 印尼
新喀里多尼亚 菲律宾 俄罗斯 南非 总计
储量
370 67 530 370 550 320 450 41 660 250 4000
1997年
位次 占世界比重(%) 储量
5
9.3
2200
10
1.7
67
3
13.3
520
5
9.3
360
2
13.8
560
6
8
320
镍矿资源现状和生物浸出工艺
小组成员:谭宇轩、邱紫铂、 叶茂青、方利强
1 资源现状
1.1 概况
镍虽然属于小金属品种系列,但是它的重要性 却日益提高,目前已成为发展现代航空工业、国防 工业和建立人类高水平物质文化生活的现代化体系 不可缺少的金属。
1.2 世界资源现状
2000年-2009年,世界镍矿金属年均产量近达130万吨,镍储量却 持续增长,2009年度高达6700万吨、比上年增长4.7%;与此对应,资 源储量静态保障能力也从35年上升至43年。这揭示着:世界镍资源比 较丰富,供应保障能力总体向好(图1)。
Hale Waihona Puke 间接作用复合作用细菌浸矿复合作用 理论是指在细菌浸矿过程 中,既有细菌直接作用, 又有通过Fe3+氧化的间 接作用;有时以直接作用 为主,有时则以间接作用 为主,两种作用都不排
除。
以镍黄铁矿为例,发生如下反应: (Ni,Fe)9S8+23O2+14H2SO4→9NiSO4+4Fe2(SO4)3+14H2O (Ni,Fe)9S8+18 Fe2(SO4)3→19NiSO4+45FeSO4+8S 4FeSO4+O2+2H2SO4→12Fe(SO4)3+2H2O
镍精矿的浸出工艺及矿石浸出动力学模型研究
镍精矿的浸出工艺及矿石浸出动力学模型研究镍是一种重要的工业金属,广泛应用于不锈钢、合金、电池等领域。
如何高效地提取镍,是镍冶炼过程中的关键问题之一。
镍精矿的浸出工艺及矿石浸出动力学模型的研究对于镍冶炼工艺的改进和优化具有重要意义。
首先,让我们了解一下镍精矿的浸出工艺。
镍精矿的浸出是指通过化学反应将镍矿中的金属镍转化为可溶性化合物,并使其溶解在浸出液中,从而实现镍的提取。
一般来说,浸出液选择酸性溶液或碱性溶液都可以实现镍的浸出。
酸性浸出工艺常用硫酸、盐酸等强酸作为浸出剂,而碱性浸出工艺则常使用氢氧化钠或氢氧化铵等强碱作为浸出剂。
浸出温度、浸出时间、浸出剂浓度、浸出剂与矿石的质量比等因素都会对镍的提取率和浸出速率产生影响。
其次,在镍精矿的浸出过程中,浸出动力学是一个重要的研究内容。
浸出动力学模型可以描述镍矿石中镍的浸出过程随时间的变化规律。
常见的浸出动力学模型包括表观动力学模型和物理化学动力学模型。
表观动力学模型是基于实验数据来推导的经验公式,常用的动力学方程有复合动力学方程、抛物线方程等。
物理化学动力学模型则是基于浸出反应的化学动力学原理来推导的模型,常用的物理化学动力学模型有扩散控制模型、化学反应速率控制模型等。
通过建立合适的浸出动力学模型,可以更好地解析和优化镍精矿的浸出工艺,提高镍的提取效率。
研究镍精矿的浸出工艺及矿石浸出动力学模型需要进行一系列的实验与分析。
首先,需要对镍精矿的性质进行分析,如矿石成分、结构特征、比表面积等。
这些分析结果可以为后续的实验设计和参数选择提供基础数据。
其次,需要进行浸出实验,确定合适的浸出条件,包括浸出剂的选择、浸出温度、浸出时间等。
通过改变这些条件,可以获得不同的提取率和浸出速率数据。
然后,根据实验数据,可以建立镍精矿的浸出动力学模型。
根据实验数据的变化趋势,选择合适的动力学方程并进行参数拟合,以获得最佳的拟合效果。
最后,需要进行模型验证实验,验证建立的动力学模型是否准确可靠。
微生物浸出金属硫化矿的动力学研究进展
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Ab t a t T e boe  ̄ ig kn t so uf e 0e e yi p r n u d t n fr  ̄inn im e o n p mi n e bo s c : h il , n ie i f l d rsi v r m o t t o n a o g ig ab o a tr d o t z g t i— r ah c s i s - a f i d a i i h p o e s e g e r g T e boe c i y a c d a c sfc s d o aiu ie c mo e n h i fr t n me o sae I . rc s n i e i h i a hn d n misa v n e u e n v r sk n t d l a d t e mai t d r n n l g o o i s ro o h ve e iw d.Al .山e L e v le o 山e e m ̄ es w s ds u sd. s o s a f s tl a i se l u c Ke r s i la hn ;s l d r ;kn t o es e iw y wo d :boe c i g uf e o e i s ie c m d l ;r ve i
Ad a c si oe c i g Ki eiso ufd e v n e n Bila h n n tc fS l e Or s i
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镍块矿的微生物浸出技术的研究进展
镍块矿的微生物浸出技术的研究进展1. 引言镍是一种重要的金属资源,广泛应用于不锈钢、合金和电池等领域。
然而,传统的镍矿石矿体中镍含量较低,矿石贫化技术面临着环境破坏和高能耗的问题。
因此,开发新型的矿石处理技术对于提高镍的回收率和资源利用效率至关重要。
微生物浸出技术由于其环境友好和高效节能的特点,成为了矿石处理领域的研究热点之一。
2. 微生物浸出技术的原理微生物浸出技术利用特殊微生物在适宜环境条件下对矿石中的金属元素进行溶解和转移的能力。
典型的微生物浸出过程包括生物氧化和生物还原两个主要阶段。
在生物氧化过程中,一些硫杆菌和放线菌能够利用氧气在酸性条件下氧化金属硫化物矿石,产生相应金属离子。
而在生物还原过程中,某些还原菌则利用有机物或无机物作为电子供体,将溶解金属离子还原成金属沉淀。
该技术具有资源环境友好,生产成本低等优点。
3. 微生物浸出在镍矿石处理中的应用研究表明,微生物浸出技术在镍矿石处理中被广泛应用,并取得了显著的效果。
其中,一种重要的应用是利用硫杆菌对镍矿石进行生物氧化。
硫杆菌可以将镍矿石中的金属硫化物氧化为相应的金属离子,从而提高镍的浸出率。
此外,一些产氢菌也被发现可以利用氢气还原金属离子,从而实现镍的生物还原沉淀。
这些应用使得镍矿石的处理不仅环境友好,同时也能够提高镍的回收率。
4. 研究进展虽然微生物浸出技术在镍矿石处理中显示出很大的潜力,但仍然存在一些挑战和问题需要解决。
首先,微生物的培养和维护需要耗费一定的人力和资源,因此,提高微生物的活性和生存率是当前研究的重点。
其次,微生物浸出的效率受到很多因素的影响,如温度、酸度、氧气含量等,因此,优化环境条件对于提高浸出效果非常重要。
另外,一些矿石中可能含有抑制菌活性的有害物质,这也需要进一步的研究和解决。
近年来,研究人员通过改进微生物的培养方法、优化环境条件等措施,取得了一系列进展。
例如,利用基因工程技术可以构建具有更高金属氧化能力的菌株;通过调节温度、氧气含量等因素,提高微生物的生物代谢效率;同时,一些研究还结合化学浸出技术,利用微生物间接浸出的预处理产物进行进一步处理,提高了处理效果。
细菌浸出硫化矿物技术的现状和进展
展 示 了 广 阔 的应 用 前 景 。 细 菌 浸 出是 目前 各 国研 究和 应 用 的 热 点 , 、 、 的 微 生 物 浸 铜 铀 金 出 已初 步实 现 了工 业 化 。据 报 道 在 美 国 超 过
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词 : 物 冶 金 ; 化 亚 铁 硫 杆 菌 ; 因转 移 系 统 ; 化 矿 物 生 氧 基 硫
文 章 编 号 :0 1 0 6 2 0 )5—0 4 —0 1 0 —0 7 ( 0 2 0 01 5
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摘 要 : 述 了 细 菌 浸 矿 工 业 上 的 生 产 方 法 ; 析 了亚 铁 离 子 和 低 价 硫 被 氧 化 的 机 理 , 示 了 阐 分 展
近 年 对 于 浸 矿 细 菌 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 基 因 的 克 隆 、 砷 基 因 的 构 建 和 基 因 转 移 系 统 的 构 建 等 抗
微 生物 浸 矿 又 称 细 菌 冶 金 , 近 代 学 科 是
交 叉 发 展 生 物 工 程 技 术 和 传 统 矿 物 加 工 技 术 相 结 合 的 工 业 上 的 一 种 新 工 艺 。 随 着 资 源 的 进 一 步开 采 , 矿 物 加 工 领 域 带 来 了 新 的 问 给
钴镍混合硫化物湿法冶金的生产实践分析
钴镍混合硫化物湿法冶金的生产实践分析【摘要】批量生产新型电动汽车和插电式混合动力汽车之后,快速增加了钴镍需求。
而湿法冶金技术适用于处理低品位、复杂难选的硫化镍矿[1],本文主要分析了钴镍混合硫化物湿法冶金的生产实践,进一步完善相关生产工艺,提高整体生产质量和产量。
关键词:钴镍混合硫化物;湿法冶金;生产实践镍是一种非常有价值的战略性金属,在冶金、化工、电池、航空航天、建筑材料、机械加工等行业有着非常广阔的应用前景。
特别是在新能源汽车产业已经上升到了国家战略的高度之后,新能源汽车的市场规模正在快速地扩张,同时,市场对电动汽车的行驶里程的要求也在持续地提高,因此对动力电池的能量密度也有了更高的要求,这就使得电池的高镍化成为了主流车企的发展趋势,这就使得镍的需求空间被直接地打开了[1]。
然而,由于我国镍矿的持续开采,高品位、易加工的硫化物镍矿日益紧缺,而常规的火法熔炼技术所需的原材料偏高,限制了我国镍业的发展。
针对目前我国镍矿短缺现状,迫切要求拓展我国镍矿的应用范围,开发与之配套的镍矿提纯技术。
湿法冶炼技术在处理低品位、难选、成分复杂的镍矿、镍精矿及其冶炼产品镍(镍冰铜、高冰镍、镍钻硫化物)方面,表现出经济、高效、清洁、绿色的特点,对镍矿的可持续发展有着重大的现实意义。
一、概述钴镍混合硫化物湿法冶金工艺和现状(一)火法工艺以及湿法工艺火法冶金主要是用冶炼炉在高温下,从精矿中提取出有价金属和大量的脉石。
它的主要理论是,在镍矿中含有铁、铬、铝和其他氧化物。
根据这种理论,镍矿中所有的氧化镍都可以被还原为金属,从而达到提高镍纯度的最终目标。
湿法冶金是指将金属氧化物、硫化物等用酸浸出,再用化学方法净化,再用有机溶剂萃取分离提纯。
湿法冶金由来已久,实际应用时间也比较长,只是到现在还不够完善。
现在大多数人都在研究这个问题,想要找到一个更好的解决办法。
(二)加压酸浸工艺其生产过程为:将钴、镍矿石粉碎,研磨成浆料,在高温高压的条件下,用稀酸不断地从矿中提取铁、钴、铝、硅、镍等元素;调节溶液的pH值等,控制反应条件,使硅、铝、铁等元素发生水解,再以沉淀的形式持续析出,最终流入渣中,镍和钴有选择地进入浸出液中;浸出液利用硫化氢进行还原和中和,其中的镍会与钴进一步生产镍钴硫化物,并通过沉淀的方法不断地沉淀出来;在之前的过程中,用镍钴硫化物可以得到最终的产物。
生物浸出技术在金属冶炼中的应用
锌的生物浸
总结词
生物浸出技术同样适用于锌矿的冶炼中,通过微生物的作用将不溶性的锌硫化物转化为可溶性的硫酸 锌,进而实现锌的提取。
详细描述
在锌的生物浸出过程中,特定的微生物如氧化亚铁硫杆菌等能够利用自身的代谢作用,将不溶性的锌 硫化物转化为可溶性的硫酸锌。这一过程需要在酸性环境中进行,同时控制适当的温度和酸度等条件 ,以提高浸出效率。
矿石破碎与磨细
将原矿破碎至一定粒度,有利于 微生物充分接触和分解矿物。
物理与化学预处理
通过筛分、磁选、浮选等物理方 法,或酸、碱处理等化学方法, 去除杂质,提高浸出效率。
微生物的培养与选择
微生物种类
选择对目标金属具有高浸出率的微生 物,如氧化硫硫杆菌、氧化铁硫杆菌 等。
微生物培养基
根据微生物需求,配制适宜的培养基 ,为微生物提供充足的营养。
THANKS
感谢观看铀的生物浸 Nhomakorabea总结词
生物浸出技术也可用于铀矿的冶炼中,通过微生物的作用将不溶性的铀氧化物转 化为可溶性的铀酸盐,进而实现铀的提取。
详细描述
在铀的生物浸出过程中,特定的微生物如氧化硫硫杆菌等能够利用自身的代谢作 用,将不溶性的铀氧化物转化为可溶性的铀酸盐。这一过程通常在酸性环境中进 行,通过控制适当的温度和酸度等条件,可以提高浸出效率。
金属纯化
经过多步处理,将金属从 浸出液中分离出来,并进 行纯化处理,得到高纯度 金属。
03
生物浸出技术在金属冶炼中的应 用实例
铜的生物浸
总结词
生物浸出技术广泛应用于铜矿的冶炼中,通过微生物的作用 将不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜,进而实现铜的提 取。
详细描述
在铜的生物浸出过程中,特定的微生物如氧化亚铁硫杆菌等 能够利用自身的代谢作用,将不溶性的硫化铜转化为可溶性 的硫酸铜。通过控制适当的温度、酸度和氧化还原电位等条 件,可以提高浸出效率。
云南某低品位硫化铜镍矿细菌浸出试验研究
C N Yu , Z HE n HOU P n , Z a g C i u ig h n a -x e
( u m n n e i f c neadT cnl y u mn ,Y n a 50 3 hn ) K n i U i rt o i c n eh o g ,K n i g v sy S e o g u nn60 9 ,C i a
A SI B I RACr:T eb l i l eci g e a i u ae I t u yo r e iea g hr t sc n n r o o et o h i o c ahn s i c re o t s 0 e s d po s m nr oyc aa e t sa dm e cmpn ns f og al t ts r d b d Ih t f cs l c ri i i a l
随着我国国民经济的持续稳定发展 ,作为基础 和支柱性产业的信息 、交通 、能源 、原材料等消费 镍金属较多的行为将有较大的发展 ,必将带动镍消 费需求的增加。然而 ,由于镍矿资源多年的强化开
l 原矿性质
11 矿物组成及类型 . 试样中的金属矿物以硫化物为主 ,有少量铁的 氧化物 。硫化物中以磁黄铁矿 、镍黄铁矿、黄铜矿 为主 ,紫硫镍铁矿和黄铁矿的含量很少 ,铁的氧化 物有磁铁矿 、铬尖晶石 、偶见赤铁矿。主要脉石矿 物有蛇纹石 、透 闪石 、碳酸盐 、橄榄石 、斜 长石, 主要含镍矿物 为镍 黄铁矿 ,主要含铜矿物 为黄铜 矿。按镍 、铜物相分析和矿物微量分析 以及镍 、铜 矿物 含 镍 、铜 值 计 算 ,原 矿 中镍 的 硫 化 率 达
8 . %,铜 的矿化率达 9 . %,金属矿物紧密连 89 5 30 9
生物浸出法处理低品位硫矿资源化技术评价
生物浸出法处理低品位硫矿资源化技术评价生物浸出法是一种利用微生物的作用,将硫矿中的金属硫化物转化为溶于溶液中的金属离子的方法。
它是一种经济、环保的资源化技术,适用于处理低品位硫矿。
一、生物浸出法的原理生物浸出法利用了一类称为硫氧化细菌的微生物,它们能够将硫矿中的金属硫化物氧化为硫酸盐,进而溶解出金属离子。
这些细菌在浸出过程中通过生物代谢产生的酶钴口将金属硫化物中的硫转化为硫酸根离子,并催化金属硫化物的氧化反应。
同时,细菌也能够在低溶解氧条件下生存,这使得生物浸出法可以在低温、常压条件下进行。
二、生物浸出法的优势(1)环保性:生物浸出法不需要高温、高压以及大量的化学试剂,可以减少废气、废水的排放,减小对生态环境的影响。
(2)资源化:生物浸出法可以将低品位硫矿中的金属有效提取出来,变废为宝,使其具备可利用价值。
(3)经济性:相比传统的浸出方法,生物浸出法能够在较低的温度和压力下进行,减少能源消耗和设备投资,降低生产成本。
三、生物浸出法的工艺流程生物浸出法的工艺流程主要包括矿石破碎、浸出槽的设计、菌种培养和浸出操作。
具体步骤如下:(1)矿石破碎:将低品位硫矿经过破碎和粉碎,使其颗粒度适宜进行生物浸出操作。
(2)浸出槽的设计:根据硫矿的特性和浸出反应速率,设计合适的浸出槽以提高浸出效率。
(3)菌种培养:将硫氧化细菌在合适的培养基中培养,以获得高浓度的细菌悬浮液,达到浸出要求。
(4)浸出操作:将矿石和菌种接种于浸出槽中,在适宜的温度和溶液条件下进行浸出操作。
利用硫氧化细菌氧化金属硫化物,从而获得溶解于浸出液中的金属离子。
四、生物浸出法的应用前景生物浸出法在处理低品位硫矿资源化方面具有广阔的应用前景。
它可以应用于高硫含金的硫化矿、多金属矿和难浸出金属矿资源的开发利用。
尤其在具备一定环保意识的社会背景下,生物浸出法因其绿色、可持续的特点而备受关注。
总而言之,生物浸出法作为一种低成本、高效率的资源化技术,在处理低品位硫矿中具有巨大的潜力。
利用硫化渣回收镍钴锰的提纯试验研究
第39卷第2期2021年4月中 国 锰 业CHINA′SMANGANESEINDUSTRYVol.39No.2 Apr.2021收稿日期:2021-03-05基金项目:贵州省科技计划项目(黔科合基础[2020]1Y220);贵州省教育厅青年科技人才成长项目(黔教合KY字[2021]264);贵州省流程性工业新过程工程研究中心[黔教合KY2017(021)];贵州理工学院高层次人才启动项目(XJGC20190960)作者简介:董雄文(1968-),男,湖北蕲春人,高级工程师,从事锰业技术研究;通讯作者:苏向东(1966-),男,河南上蔡人,从事锰资源综合利用研究。
利用硫化渣回收镍钴锰的提纯试验研究董雄文1,彭天剑1,黄 芳2,贺启中3,郑 凯2,陈肖虎4,苏向东2(1.贵州大龙汇成新材料有限公司,贵州铜仁 554001;2.贵州理工学院,贵州贵阳 550003;3.中伟新材料股份有限公司,贵州铜仁 554001;4.贵州大学,贵州贵阳 550003)摘 要:对硫化渣进行酸化氧化溶出和镍钴锰二次萃取富集提纯。
试验结果表明:酸溶阶段控制pH值为1~3,温度60~120℃,搅拌强度200~350r/min,镍钴锰综合回收率大于90%。
采用HBL110磷酸酯类萃取剂进行一次萃取,镍钴锰富集综合值达45~120g/L。
经P204二次萃取,得到镍钴锰精制混合液中:杂质锌、铁、铝含量均<2g/L,钙、镁含量<5g/L,其他杂质含量<1g/L。
镍钴锰不做分离,直接根据金属计量比补加对应硫酸盐后用于合成镍钴锰三元前驱体。
关键词:硫化渣;酸化氧化;萃取;三元前驱体中图分类号:TM912.9 文献标识码:A doi:10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2021.02.009 进入21世纪,全球新能源汽车销量不断上升,对电池的需求量也因电动汽车销量而增长。
以锰系的化合物为正极材料的锂离子电池发展势头迅猛,镍钴锰金属材料作为电池生产必须的原材料,需求量也不断上升,市场价格也在不断上升。
硫化铜矿生物浸出菌种发展情况的研究
硫化铜矿生物浸出菌种发展情况的研究硫化铜矿是一种重要的红色金属矿石,其中包含丰富的铜、镍、钒等金属元素。
然而,传统的冶金工艺存在着高能耗、高污染、低回收率等诸多问题。
为了解决这些问题,开发和利用生物浸出技术成为了一个热门的研究方向。
本文主要介绍硫化铜矿生物浸出菌种发展情况的研究现状。
硫化铜矿的生物浸出过程涉及到多个微生物群落的参与,如铁、硫杆菌、亚铁杆菌、硫氧化菌等。
这些菌种能够氧化硫化物矿物中的金属离子,使之溶解在溶液中,并通过还原某些有利离子而沉淀出金属。
在研究生物浸出过程中,正确选择菌种是至关重要的。
自20世纪60年代起,学者们开始探索生物浸出技术。
初期的研究主要集中在铜、镍、铁等金属的生物浸出上,菌种的选择也比较随意。
随着研究的深入,学者们逐渐认识到好菌的重要性,开始对菌种进行系统、深入的研究。
近年来,一些新的菌种被发现并引起了学者们的广泛关注。
以硫氧化菌为例,目前比较常用的菌种包括:嗜热硫氧化菌(Thermus spp.)、热带硫氧化菌(Acidithiobacillus spp.)、中温硫氧化菌(Sulfolobus spp.)等。
这些菌种具有较高的活性和生产力,适应性强,可在不同环境中生存和生长。
其中,Acidithiobacillus ferrooxidans(缩写为A.f.)是最为经典和重要的生物浸出菌之一,广泛应用于铜、铁、硫等金属矿的浸出、氧化、还原等反应中。
A.f.对温度、酸度、氧气等环境因素的适应能力极强,因而广泛应用于工业生产中。
近年来,一些新研究表明,某些亚种或同源假染色体可能对其存在、生长、反应有重要影响,进一步深入了解A.f.个体差异和群体多样性的作用将有助于菌种的进一步应用和开发。
除了A.f.外,其他的一些硫氧化菌也被发现在生物浸出过程中发挥了积极的作用。
例如,Acidithiobacillus thiooxidans(A.t.)能够更好地耐受低pH值和较高金属浓度,对生物浸出过程有着更大的潜力。
镍钴矿的研究进展与未来发展趋势实验研究
镍钴矿的研究进展与未来发展趋势实验研究镍钴矿是现代工业中不可或缺的矿产资源,其主要用途在于生产电池、催化剂、合金等。
近年来,随着电动汽车、移动电话等产业的飞速发展,镍钴矿的需求量逐年增加,因此,对镍钴矿的研究也日益深入。
本文主要从镍钴矿的研究进展和未来发展趋势两个方面进行探讨。
镍钴矿的研究进展镍钴矿的研究主要集中在矿石的选矿、提取、回收和利用等方面。
矿石的选矿选矿是提高镍钴矿品位、减少金属流失的重要环节。
目前,常用的选矿方法有重选、浮选、磁选和电选等。
近年来,我国科研人员在选矿技术方面取得了显著的进展,如采用高效浮选剂、优化浮选工艺等,有效提高了镍钴矿的选矿效率。
提取技术提取技术是实现镍钴矿资源高效利用的关键。
目前,常用的提取方法有火法提取、湿法提取等。
火法提取主要是通过高温熔炼,使镍钴矿物发生化学反应,生成可溶性的镍钴盐,然后通过浸出、净化等步骤提取镍钴。
湿法提取则是利用化学反应,直接从矿石中提取镍钴。
近年来,我国科研人员在提取技术方面也取得了显著的成果,如开发出一种新型湿法提取工艺,实现了镍钴的高效提取。
回收技术回收技术是降低镍钴矿资源利用过程中环境污染的重要手段。
目前,常用的回收方法有物理回收、化学回收等。
物理回收主要是通过物理方法,如磁选、电选等,将镍钴从废旧材料中分离出来。
化学回收则是利用化学反应,将废旧材料中的镍钴转化为可再利用的产物。
我国在回收技术方面也取得了一定的成果,如开发出一种高效磁选设备,实现了废旧电池中镍钴的高效回收。
利用技术利用技术是实现镍钴矿资源高效转化的关键。
目前,镍钴矿主要用于生产电池、催化剂、合金等。
近年来,我国在镍钴矿利用技术方面取得了显著的进展,如开发出一种新型高性能电池,具有容量高、寿命长、安全环保等特点。
未来发展趋势随着全球经济的发展和科技的进步,镍钴矿的需求量将持续增长。
在未来,镍钴矿的研究和发展将主要集中在以下几个方面:1.高效选矿和提取技术:为了满足日益增长的镍钴需求,需要进一步研究和开发高效、绿色的选矿和提取技术,提高镍钴矿的利用效率。
镍精矿的浸出环境条件和浸出机理研究
镍精矿的浸出环境条件和浸出机理研究镍精矿是一种重要的金属矿石资源,其开发和利用对于镍工业具有重要的意义。
浸出作为镍精矿的一种主要提取方法,其浸出环境条件和浸出机理的研究对于提高浸出效率、降低能耗以及保护环境具有重要的价值和意义。
本文将围绕镍精矿的浸出环境条件和浸出机理展开探讨。
首先,我们将分析镍精矿的浸出环境条件。
浸出环境条件是影响镍精矿浸出效果的重要因素之一。
常用的浸出条件包括浸出剂的种类与用量、反应温度、浸出时间、浸出液酸度和氧化还原条件等。
选择合适的浸出剂是提高浸出效果的关键,常用的浸出剂包括硫酸、氨水和氧气等。
在浸出过程中,控制适宜的反应温度可以增加浸出速度,但是过高的温度可能导致镍的价态变化,降低浸出效率。
此外,浸出时间的选择也非常重要,过长或过短的浸出时间都会影响浸出效果。
同时,控制浸出液的酸度和氧化还原条件也是提高浸出效果的关键因素。
其次,我们将介绍镍精矿的浸出机理。
浸出机理是指镍精矿中镍元素从固相转化为溶解态的过程。
浸出机理主要包括表面反应和内部扩散两个方面。
表面反应是指镍精矿表面原子与浸出剂之间发生的化学反应,包括氧化、溶解和络合等过程。
内部扩散是指浸出剂进入镍精矿内部,与其中的镍元素相互作用的过程,这通常是一个比较缓慢的过程。
根据浸出机理的不同,可以选择不同的浸出方法。
例如,直接浸出法适用于镍精矿的表面反应速率较快,而内部扩散速率较慢的情况;浸出-还原法适用于需要对浸出液进行还原处理的镍精矿;浸出-析出法适用于浸出液中含有其他金属离子的镍精矿等。
最后,我们将讨论提高镍精矿浸出效率和降低能耗的方法。
为了提高浸出效率,我们可以采取以下措施:优化浸出环境条件,包括控制合适的浸出剂种类与用量、反应温度、浸出时间、酸度和氧化还原条件等;采用预处理技术,如研磨、烧结等,可以增加浸出表面积,提高浸出效果;采用机械搅拌、超声波等物理方法,可以增加浸出剂与固相之间的接触面积,提高反应速度。
此外,针对浸出过程中产生的有害物质和废水,还应采取合适的措施进行处理,以减少对环境的影响。
典型硫化矿细菌浸出及腐蚀电化学研究
典型硫化矿细菌浸出及腐蚀电化学研究
生物冶金技术具有充分利用资源、成本低、投资少和基本无环境污染等优点。
在国内外已经被广泛研究并应用于工业实践。
本研究以四种硫化矿单矿物—黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿为研究对象,对硫化矿进行细菌浸出试验研究,运用碳糊电极对硫化矿细菌浸出过程的
电化学机理进行了较为系统的研究。
试验所用浸矿细菌HQ0211,是以氧化亚铁硫杆菌为主的混合菌。
通过电镜观察可知,处于对数期的细菌菌体饱满,个体体积一致,形态比较均匀。
处于稳定期的菌体弯曲,长短不一。
处于衰亡期的细菌出现了多种形态,甚至畸形,有的菌体开始自溶。
针对单矿物黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿,在无菌体系和有菌体系中进行浸出的基础研究。
结果表明,在有菌体系中,硫化矿浸出率均比在无菌体系中明显提高。
循环伏安法研究认为,黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿的阳极氧化分解过程均由多步反应组成。
浸矿细菌的加入使阳极反应峰电流增加,表明有菌时,更易于硫化矿浸出,且对中间生成的元素硫有氧化作用。
Tafel极化研究显示,在有菌体系中,硫化矿电极的腐蚀电位和腐蚀电流密度与在无菌酸性体系中相比均升高。
腐蚀电位升高表明,在细菌作用下硫化矿发生化学反应的吉布斯自由能降低;腐蚀电流密度增大则表明在细菌作用下,硫化矿的腐蚀反应速度提高。
通过交流阻抗法研究认为,有菌时,黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿阳极氧化过程为电化学反应与扩散混合控制。
有菌体系中矿物表面膜层阻力较无菌体系中降低,说明加入细菌,可促进矿物阳极分解。
浅谈矿物加工工程中的浸出技术
浅谈矿物加工工程中的浸出技术摘要:近年来,随着我国社会经济的快速发展,科技水平的不断提高,矿物质在人类的发展中起着非常重要的作用。
社会的许多方面都与矿物密切相关。
特别是对于科学技术而言,他与矿物材料的应用密不可分。
正是由于矿物对人类发展的重要性,矿物工程已成为非常重要的行业。
提高矿物工程开发质量备受瞩目。
选矿作为矿物开发中的重要的部分,它的浸出技术是需要不断地改进,用来有效的提高选矿质量,从而为社会的发展提供更好的矿产。
基于此,本文对矿物的浸出技术进行探讨。
关键词:矿物加工工程;浸出技术引言作为矿物工程中很重要的一项技术,浸出技术的应用效果在很大的程度上影响着矿物应用的价值水平,通过提升浸出技术的应用水平,我们可以促进矿物质的更好分离,提升矿物质的品质,这对科学技术等方面的发展是具有很好的促进作用的。
从浸出技术划分类型上来看,我们可以把它主要划分为微生物浸出、化学浸出。
这两个种类的原理和方式不同,但是都是为了更好的分离出有价值的矿物质,提升矿物质的利用效率。
1浸出技术相关概念浸出技术是矿石加工过程中的重要应用内容,通过使用浸出技术可以实现矿物的分解,从而实现对有价值的成分的利用。
从浸出技术划分类型上来看,我们可以把它主要划分为微生物浸出、化学浸出。
从应用的原理上来说就是利用微生物在活动中产生的反应来和矿物进行结合,通过浸泡和氧化等过程来实现对矿物的分离。
2矿物加工工程中的浸出技术分析及应用2.1物理浸出技术(1)微生物和细菌的类型:微生物不是简单的低水平生物。
在它们进行吸收,吸附和聚集等活动时,它们通常会产生物理或化学反应。
促进矿物质成分浸出是需要这些有效的反映来实现的。
人们利用微生物的这一特征。
它可以有效地提取矿物质。
当使用微生物分解矿物质时,应创造适当的环境条件以使反应发生。
比如,温度应控制在20摄氏度至50摄氏度之间,这是促进微生物反应的合理温度范围。
所选择的微生物主要包括氧化亚铁螺旋菌,氧化亚铁硫杆菌,硫氧化硫杆菌等。
生物浸出法在低品位多金属硫化矿资源开发中的应用
生物浸出法在低品位多金属硫化矿资源开发中的应用生物浸出法在低品位多金属硫化矿资源开发中的应用引言:近年来,随着封闭矿山资源的逐渐枯竭,为了满足人们对金属矿产资源的不断增长的需求,开始关注低品位多金属硫化矿资源的开发。
然而,低品位多金属硫化矿资源开发具有工艺流程复杂、设备成本高、投资回收周期长等诸多问题,使得低品位多金属硫化矿资源开发成为各国矿业企业共同面临的问题。
为了解决这一难题,生物浸出法作为其中一种新型的矿石提取技术,逐渐受到了广泛的关注,并在低品位多金属硫化矿资源的开发中得到了广泛的应用。
第一章:低品位多金属硫化矿资源开发现状低品位多金属硫化矿资源广泛分布于地质构造复杂、地势起伏较大的区域,常伴有高含杂质、矿石含量低等特点,其开发与利用面临诸多技术难题。
以典型的多金属硫化矿资源矿床为例,如铅锌矿床、铜矿床和黄铁矿床,其矿石中多金属硫化物经浸出提取后,可回收较高的金属含量,因此这一领域的开发具有巨大的潜力。
第二章:生物浸出法的原理及优势生物浸出法是利用微生物酸溶浸出矿石中的金属元素。
通过在温度适宜、pH值合适、氧气充足、微生物营养充足的条件下,培养特定的硫酸还原菌和一些酸矿细菌,使其产生大量的酸性代谢产物,对金属硫化物进行浸出处理。
生物浸出法相较于传统的化学浸出法具有以下优势:1. 降低硫酸的消耗,减少资源浪费;2. 抑制有害气体的产生,环保性能强;3. 降低操作成本,改善经济效益;4. 实现资源综合利用,提高矿石的综合回收率。
第三章:生物浸出法在低品位多金属硫化矿资源开发中的应用生物浸出法在低品位多金属硫化矿资源开发中具有广泛的应用前景。
以铜矿床开发为例,通过合理的控制菌种、温度和营养等因素,可以高效地提取出硫化铜矿石中的铜元素。
同样地,生物浸出法也可以应用于铅锌矿床和黄铁矿床的开发。
此外,生物浸出法还可通过与其他提取工艺相结合,实现多金属硫化矿资源的综合开发。
通过运用不同的微生物和溶解剂,可以同时提取矿石中的多种金属元素,从而提高资源的综合回收率。
钴精矿的高效提取与纯化技术研究
钴精矿的高效提取与纯化技术研究钴是一种重要的工业金属,广泛应用于电池、合金、催化剂等领域。
钴精矿是钴的主要原料,其有效提取和纯化技术对于钴产业的发展至关重要。
本文将探讨钴精矿的高效提取与纯化技术的研究进展和未来发展方向。
一、钴精矿的高效提取技术研究1.1 浸出技术:浸出技术是钴精矿提取的常用方法之一。
该方法通过将矿石与浸出剂反应,将钴和其他金属提取出来。
目前,酸浸和氧化浸出是主要的浸出技术。
酸浸常用硫酸和盐酸,氧化浸出常用过氧化氢、高锰酸钾等氧化剂。
1.2 浮选技术:浮选技术是钴精矿提取中常用的一种物理选矿方法。
该方法通过利用矿石和浮选剂的差异,实现矿石中含钴矿物的分离和提取。
根据钴矿物的性质,常用的浮选剂有黄药水、黄姜、黄原酸等。
1.3 水浸技术:水浸技术是一种新兴的钴精矿提取技术。
该技术利用水的溶解性与钴的化学性质相结合,通过调节温度、PH值等参数,实现钴的高效提取。
水浸技术具有环保、低成本等优势,在钴矿精矿提取中具有良好的应用前景。
二、钴精矿的纯化技术研究2.1 溶剂萃取技术:溶剂萃取技术是一种常用的钴精矿纯化方法,通过选择适当的有机溶剂,使钴从溶液中被富集提取出来。
常用的有机溶剂有二脂防臭草酮、丙酮等。
溶剂萃取技术具有高效、快速、可控性好等优点,广泛应用于钴的纯化过程。
2.2 离子交换技术:离子交换技术是一种常用的固相提取方法,其主要原理是通过固体离子交换树脂与溶液中的金属离子发生置换反应,实现钴的分离和纯化。
离子交换技术具有选择性好、操作简单等优点,但其应用受到树脂的性能和成本的限制。
2.3 晶体化学技术:晶体化学技术是一种新兴的钴精矿纯化方法。
该方法利用晶体的特殊结构和吸附性能,将钴从溶液中吸附,并通过控制晶体的形成和生长过程实现纯化。
晶体化学技术不仅具有高效、可控性强的优点,而且对环境友好,可广泛用于钴精矿的纯化过程。
三、未来发展方向1. 提高提取和纯化效率:钴精矿的提取和纯化过程中,提高效率是目前的研究热点。
生物浸矿技术研究进展
研究与探讨生物浸矿技术研究进展*李雄 柴立元 王云燕(中南大学冶金科学与工程学院 长沙410083)摘 要 近年来发展迅速的生物浸出技术由于其反应温和,能耗低,流程简单,环境友好等特点,在低品位矿物浸出中将会发挥重要的作用。
从微生物浸铜、铀、金及其他金属几个方面介绍了生物浸矿技术的研究状况,展望了生物浸矿技术的发展前景。
关键词 微生物 生物浸矿 研究进展Research Progress on Bioleaching TechnologyLI Xiong CHAI Li yuan WANG Yun yan(Colle ge o f M e tallurgic al Science and Engine ering,Cent ral South U ni versity Changsha410083) Abstract Bioleaching technology has developed rapidly i n recent years,which pl ays an i mportant part i n the leaching of l ow grade ores with advantages of mild reaction,low energy consumption,simple process and envi ronmental benign.In this paper research on this technology is conducted i n several aspec ts,such as bi oleaching copper,uranium,aurum,and other metals the development prospec ts are forecasted.Keywords microbe bioleaching res earch progress随着社会的发展及矿物资源的日渐贫乏,人们对矿物资源的需求越来越大,适用于品位较高矿物资源的传统冶金工艺存在着利用率低、能耗大、环境污染严重等缺点。
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湖 南有 色金属
HUNAN NONFE RROUS MET AL S
第2 7卷 第 6期
21年 1 01 2月
・
冶
金・
镍 钴 硫 化 矿 生 物浸 出研 究 进 展
赵 思佳 , 翁 毅 , 超 肖
40 1) 1 0 5 ( 南有 色金属研 究院, 湖 湖南 长沙 摘
应 用领 域 已 由铜 、 、 等 的 提 取 向镍 、 、 、 、 铀 金 钴 锌 钼 钒 、 等 的提 取 、 脱硫 等领 域 拓展 , 19 磷 煤 到 99年镍 钴 矿 的生 物 提取 也 相 继 实现 了工 业应 用 _ , 志 着 镍 3标 J
钴 矿 的生物 冶金 已从实 验室走 向工业化应 用 。 从 上世 纪 8 0年代起 , 内一 些 从 事基 础 研究 的 国
矿及 难采 、 选 、 冶矿 的堆 浸 和 就 地 浸 出 , 难 难 而且 设
生 物浸 出镍钴 技术 必将 在全 国有 广 阔的应用 前景 。
1 镍钴资源综述
镍 在 自然 界 中 的含 量 较 高 , 地 壳 中 总 含 量 为 在 0 0 %l .2 。世界 镍矿 储量 为 7 , 0Mt储量 基 础为 10 5
细菌 间接 作 用 是 指 矿石 在 细 菌作 用 下 , 化 反 催 应 快速进 行 , 生 了硫 酸 高 铁 和硫 酸 , F s 产 而 e( O ) 是一种 很有 效 的金属硫 化 矿 物氧 化 剂 和浸 出剂 。在 硫酸 高铁 和硫 酸 作 用 下 使 矿 石 发 生 化 学溶 解 作 用 。 反应 中产 生 的 F 在 细菌 作用 下 又被 氧化 成 F¨ , e e 形成新 的氧 化 剂 , 问 接 作用 不 断进 行 下 去 。这 类 使
生 物 冶金 是 指 在 相关 微 生 物存 在 时 , 于微 生 由 物 的催 化 氧化 作 用 , 矿 物 中有 价 金 属 以 离子 形 式 将 溶解 到 浸 出液 中加 以 回收 , 或将 矿 物 中有 害元 素 溶 解并 除去 的方法 。此法 特别 适 合 于贫 矿 、 矿 、 废 表外
要: 概括了镍 、 钴硫化矿生物浸 出机理并综述 了近些 年来 国内外镍 、 硫化 矿生物浸 出工艺 以 钴
及工业化应用实例 , 指出了镍 、 钴硫化矿生物浸出工艺的发展方 向。
关键词 : 钴硫化矿 ; 镍 生物 浸 出 ; 物 堆 浸 生 中图 分 类 号 : F 1 T 11 文献标识码 : A 文章 编 号 :0 3 5 0 2 1 )6—0 1 —0 10 —5 4 (0 10 00 7
低品位硫化镍矿生物浸 出半工业试验 , 取得了一定 的成果 。我国已探 明的镍钴资源 中有 3Mt 贫矿资
源 , 还 有 大 量 表外 矿 。这 些 贫 矿 、 矿 、 外 矿 此外 废 表
小、 易操作和对 环境 友好等优点 , 在低 品位难 处理 镍、 钴硫化矿 的提取领域有着广阔的工业应用前景。
作者简介 : 赵思仕 ( 9 3一)男 , 18 , 助理 丁程师 , 要从 事有色 金属冶 主
金 以及 功 能 材 料研 究 。
钴矿 、 硫铜钴矿。所用的细菌有氧化亚铁硫杆菌 , 氧
化硫硫杆菌 , 氧化亚铁钩端杆菌等 。自上世纪 5 0年
第 6期
赵 思佳 , : 钴硫化 矿 生物浸 出研 究进展 等 镍
矿。
生物冶 金 技 术 工 业 化 始 于 2 0世 纪 6 0年 代 的 铜 [和 铀 [ 的提 取 , 了 2 纪 8 代 生 物 冶 金 j ] 到 0世 0年 技 术 发 展 更 加 迅 速 , 在 铜 、 、 等 生 物 冶金 ( 并 铀 金 提
取 ) 面 有 了大 规模 工 业 应 用 。生 物 冶 金 的 研 究 与 方
2 1 2 细 菌 问接作 用机 理 ..
代 发 现 浸 矿细 菌 以来 , 过许 多 科 研 工作 者 的研 究 经 和实 践 , 已基 本 掌握 了细 菌浸 出过 程 的规 律 和 作 用 原 理 。对 于硫 化镍 、 钴矿 的浸 出机理 研 究 , 大多 数 与 硫 化物 的生物 浸 出类 似 , 是一 个复 杂 的过 程 , 学 氧 化
单位 如 北 京有 色 金 属 研 究 总 院 、 国科 学 院过 程 工 中 程研 究 所 、 中南 大学 以及 中 国科 学 院微 生 物研 究 所
等开始 对硫 化镍 矿 以及 含 钻硫 化矿 的细菌 浸 出机制 进行研 究 [。j 。特 别 是 金 川 公 司于 2 0 I 0 2年 进 行 了
及难采 、 难选 、 难冶矿用 目 前传统工艺无法经济地进
行 处理 。生 物 提 取镍 钴 技 术 开 发 成 功 , 将 大 大 促 必
2 镍钴硫化矿生物浸出机理
2 1 细 菌浸 出机 理 .
进我 国镍 钴综合利用水平 , 提高可持续发展 能力。
细菌浸出的镍矿有镍 黄铁 矿 、 含 t9 。 __
备简 单 , 作方便 , 资少 , 操 投 成本 低 , 利 于综 合 利用 有
和环 境保 护 。
陆地 上 的镍 矿 物资源 主要 有硫 化镍 矿和 氧化
镍矿 , 洋 中 的镍 矿 物 资源 是 储 存 于 深海 底 部 的含 海 镍锰结 核 。硫 化 镍 矿 中最 有 价 值 的矿 物 是 镍 黄 铁 矿 、 镍磁 黄铁 矿及 紫硫镍 铁矿 。 含 钴在 地壳 中总 含 量 为 00 2 1 世 界 钴 矿 储 .0 %_ , 量 为 6 6Mt¨ 。钴 很少 形成 独立矿 床 , . Ij 绝大 部 分伴 生 在其他 矿床 中。陆地上 的钴 矿 物 资 源 主要 有砷 化 钴、 硫化 钴 和氧化钴 矿物 , 洋 中 的钴 矿物 资 源 是储 海 存 于深海 底部 的含钴 锰结 核 。钻 的硫 化矿 物 资 源 中 最有价值 的矿物是硫铜钴矿 、 钴矿 、 硫 含钻 镍 黄 铁
随着高 品位 易开采 的硫 化镍 、 矿 资 源 的减 少 , 钴
以及生 产过 程 中贫矿 、 矿 、 外矿 及 难 采 、 废 表 难选 、 难 冶矿 的产生 , 切 需 要 一 种 新 的 回收 镍 、 的工 艺 。 迫 钴
与传统 的工 艺相 比 , 物浸 出工 艺 具 有成 本 低 、 耗 生 能