硫化矿湿法浸出机理概述

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湿法冶金浸矿技术

湿法冶金——浸矿技术
一、浸出的定义和作用
1、定义：浸出是用化学试剂（如酸、碱、盐的水溶液和有机溶剂）将矿石或精矿中的有用组分转化为可溶性化合物，并有选择性地溶解出来，得到含金属的溶液，实现有用组分与杂质组分或脉石组分分离的过程，最终达到回收有价金属的目的。

2、浸出技术的最主要优点：（1）适合于处理低品位、细分散、组成复杂的矿石，以及精矿]表外矿、废矿石、矿渣和各种二次物料（如熔渣、烟道灰、废旧金属等）；（2）方法操作方便、金属综合回收率较高，广泛用于黑色、有色、稀有、稀散金属以及非金属矿物原料的加工，也是使未利用资源的资源化和解决三废（废渣、废液和废气）处理及保护环境的有效方法。

（3）浸矿石技术在三废治理、废金属回收、化工等领域有着巨大的潜在优势。

二、浸矿技术发展简史
冶金技术有六千或更早历史，早在公元前2世纪，我国就记载发铁置换硫酸铜的技术，到唐朝或五代时期，出现了从硫酸铜中提取铜金属的生产方法（胆铜法）。

所以，我国是采用湿法冶金技术最早的国家。

随着科学技术的发展，特别是核工业技术的发展，湿法冶金技术得到了飞速发展。

同时，溶剂萃取技术的发展，为湿法冶金加上腾飞的翅膀。

目前，浸矿技术已在地质、采矿、选矿、冶金、化工、环保、废旧金属回收、水处理等领域，显示出愈来愈重要的作用和发展前景。

湿法冶炼中的浸出与萃取

温度和压力
搅拌强度对混合效率和传质速率有重要影响，搅拌强度不足会影响传质效果，导致分离效率降低。
料液的浓度
料液中目标物质的浓度直接影响萃取效果，浓度过高或过低都会影响分离效果。
搅拌强度
温度和压力的变化会影响萃取剂的溶解度和目标物质的挥发性，进而影响萃取效果。
04
浸出与萃取的比较与选择
浸出与萃取的优缺点比较浸 01
原料性质
对于某些特定原料，如高品位矿石或易浸出的矿物，浸出可能更合适
。
产品要求
如果需要高纯度产品，萃取可能更合适。
生产规模
大规模生产时，浸出可能更具优势。
浸出与萃取的联合流程
1 2
3
先浸出后萃取
原料经过浸出处理后，浸出液中的目标组分再进行萃取分离。
先萃取后浸出
原料经过萃取处理后，萃取液中的目标组分再进行浸出处理。
锌的浸出与萃取
锌的浸出
在锌的湿法冶炼过程中，通常采用硫酸作为浸出剂，将锌矿石中的锌离子浸出到溶液中。硫酸与矿石中的锌反应生成硫酸锌，同时伴有其他金属离子的浸出。
锌的萃取
浸出液中的锌离子通过萃取剂（如环己酮）的选择性吸附作用，从浸出液中被提取出来。萃取剂将锌离子从浸出液转移到有机相中，实现锌与其他金属离子的分离。
根据萃取剂的种类，萃取过程可分为有机溶剂萃取、离子交换萃取和协同萃取。
VS
有机溶剂萃取是利用有机溶剂对目标物质的溶解度进行萃取分离；离子交换萃取是利用离子交换剂对溶液中的离子进行交换分离；协同萃取是利用两种或多种萃取剂的协同作用进行萃取分离。
萃取过程的设备
萃取设备主要包括混合器、分离器和洗涤器。
同时浸出与萃取

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。

硫化镍矿的细菌浸出机理

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因在此，硫化镍矿的细菌浸出中，需要结合不同
以镍黄铁矿为例，发生如下反应：
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ＦＳＦｚ十Ｓ＋ｅ（＋０２｀磁黄铁矿的阳极氧化）ｅ＝ｅ
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机理研究，与大多数硫化物的生物浸出类似，是一个
昆明理工大学．昆明，邮月：５０３６０９
在这类反应中，细菌既不是反应物，也不是产物，而只是起着催化作用。而这种催化作用可以理
９
硫化镍矿的细菌浸出机理
张才学 ’ 周平
摘要硫化镍矿关健词
引言
本文概述了硫化镍矿细菌浸出过程镍的浸出机理，并提出了Ｎ＂对浸出过程的形响。ｉ
细蔺浸出Ｎ十ｉ之
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复杂的过程，化学氧化、生物氧化及原电池反应往往
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万方数据
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主要成分为水、蛋白质、核酸、脂类并有少量糖及无机盐，还有渗透并溶解于其中的氧，ｐ其Ｈ约为６．故可以把它看成是成分复杂的含电解质的水溶液。细胞紧紧附着在硫化矿物的表面，从而形成了一对

刚果_氧化矿_硫化矿_火法_湿法_理论说明以及概述

刚果氧化矿硫化矿火法湿法理论说明以及概述1. 引言1.1 概述在矿石开采和冶炼过程中，处理不同类型的矿石是一个重要的任务。

刚果地区是世界上重要的矿产资源供应地之一，其中氧化矿和硫化矿是常见的两种类型。

对这些矿石进行处理可以提取有用的金属元素，包括铜、锌等。

本文旨在详细说明刚果氧化矿和硫化矿的理论知识，并介绍相关处理方法——火法和湿法。

这些处理方法在提取金属元素方面起到了重要作用，并在刚果地区得到广泛应用。

下面将逐步介绍每个部分的内容。

1.2 文章结构本文分为五个主要部分。

首先，在引言部分，我们将概述整篇文章，并介绍文章结构以便读者更好地了解文章内容。

然后进入理论说明部分，我们将详细讨论氧化矿和硫化矿的特点及其在冶金中的作用。

接着，在火法处理部分，我们将介绍该方法的原理以及典型工艺流程。

随后，在湿法处理部分，我们将阐述该方法的原理并描述其常见工艺流程。

最后，我们将总结本文的要点，并对进一步的研究展望进行探讨。

1.3 目的本文的目的是为读者提供有关刚果地区氧化矿和硫化矿处理方法的全面理论知识。

通过介绍火法和湿法这两种主要处理方法，读者将能够了解到在实践中如何应用这些方法来提取金属元素。

此外，本文还将分析这些方法的优缺点，并对未来可能的改进和研究方向进行展望。

以上是对文章“1. 引言”部分内容的详细说明，请根据需求添加或修改内容。

2. 理论说明2.1 氧化矿氧化矿是指含有金属元素氧化物的矿石。

在刚果，氧化铜矿是最常见的氧化矿之一。

它主要由铜氧化物组成，例如赤铁矿（Cu2O）和黑铜矿（CuO）。

氧化矿通常存在于地表附近或浅层地下。

对于氧化矿的处理，通常采用冶金工艺将其转化为金属。

首先，通过浸出法或者其他方法从原始矿石中提取出含有金属元素的溶液。

然后，通过还原反应将溶液中的金属元素还原出来，并进行纯化和提纯操作。

2.2 硫化矿硫化矿是指含有金属元素硫化物的矿石。

在刚果，硫化铜矿是最常见的硫化矿之一。

它主要由黄铜石（CuFeS2）和黝铜石（Cu5FeS4）等硫化物组成。

矿山硫化矿石浸出过程机理与优化研究

矿山硫化矿石浸出过程机理与优化研究矿山硫化矿石是一种重要的矿石资源，被广泛应用于冶金、化工等领域。

然而，硫化矿石中的硫是一种有毒物质，若未经过有效处理会对环境造成严重污染。

因此，显得尤为重要。

浸出过程是指将硫化矿石与特定的浸出剂接触，以溶解其中的有用金属或非金属元素的过程。

在这个过程中，浸出剂的选择、操作参数的控制以及反应机理的研究都会对浸出效果产生重要影响。

首先，浸出剂的选择是影响浸出效果的重要因素之一。

常见的浸出剂包括盐酸、硫酸、氯化铁等。

不同的浸出剂对硫化矿石中的金属或非金属元素有不同的选择性溶解能力，因此在实际应用中需要根据矿石的成分确定最适合的浸出剂。

其次，操作参数的控制也是影响浸出效果的关键因素。

操作参数包括浸出剂与矿石的比例、浸出温度、浸出时间等。

合理的操作参数可以提高浸出效率，减少能耗和化学品消耗，降低生产成本。

此外，深入研究浸出过程的机理对于优化浸出工艺具有重要意义。

硫化矿石的浸出过程通常包括浸出剂与矿石表面的反应、反应产物的扩散和迁移等步骤。

通过对这些机理的深入研究，可以更好地理解浸出过程中各个环节的影响因素，从而有针对性地调整工艺参数，提高浸出效率。

在实际的工程应用中，矿山硫化矿石浸出过程的优化研究是一个复杂而重要的课题。

通过综合考虑浸出剂的选择、操作参数的控制以及浸出过程的机理，可以有效提高浸出效率，降低生产成本，实现资源的最大化利用。

梳理一下本文的重点，我们可以发现，矿山硫化矿石浸出过程机理与优化研究是一个涉及多个学科知识的复杂课题，需要综合运用化学、材料学、矿物学等多方面的知识。

只有深入研究浸出过程的机理，不断优化浸出工艺，才能更好地实现硫化矿石资源的有效开发利用，促进矿业行业的可持续发展。

硫化矿生物浸出过程的氧化机理及生物多样性研究

硫化矿生物浸出过程的氧化机理及生物多样性研究随着世界的经济的飞速发展和人口数量的持续攀升，对金属矿产资源的需求量也是不断增加；高品位、易处理矿石亦逐渐消耗殆尽，低品位、难处理矿石成为今后主要可利用的矿产资源。

传统冶金方式对低品位矿石的处理存在污染大、能耗高等问题，利用微生物的氧化将矿石中有价金属溶出的生物冶金技术具有环境友好、流程短、成本低等优点，但其存在氧化速率慢、细菌易受环境影响等缺点。

因此，提高细菌对矿石的氧化效率，促进有价金属的高效回收是目前湿法冶金领域需要解决的热点问题。

本文利用从德兴铜矿酸性矿坑废水中筛选并富集得到适合在35℃-40℃的温度下生长的嗜酸菌，并对其进行驯化。

选用含高砷的金精矿、黄铜矿等典型的硫化矿作为处理对象，在浸出体系中加入少量带巯基氨基酸（L-半胱氨酸和高半胱氨酸），利用细菌和氨基酸共同作用氧化金精矿和黄铜矿。

通过XRD（X射线衍射），FIRT（傅立叶变化红外线光谱），SEM/EDS（扫描电子显微镜/能量弥散X射线谱)等表面分析技术考察金精矿矿粉在浸出前后的化学成分和结构的改变，确定金精矿生物氧化途径及机理并探讨氨基酸对其氧化途径的影响；利用黄铜矿的半导体性质，将黄铜矿矿块做成电极，进行循环伏安、极化曲线和交流阻抗等电化学实验，确定黄铜矿氧化途径以及氨基酸对黄铜矿浸出的影响。

利用Miseq高通量测序法确定浸矿前后浸矿细菌的群落结构和群落演替情况；同时针对浸矿过程中对于金属离子的测定程序复杂的现状，本文开发了一种在酸性条件下能与Fe3+结合并能产生明显荧光的罗丹明衍生物荧光探针，并将该探针应用于金精矿等硫化矿的生物浸出液中Fe3+浓度的检测。

主要研究内容及结果如下：（1）本文筛选的嗜中温混合菌对高砷金精矿中铁和砷都有较好的浸出效果。

在浸出体系中分别添加少量含巯基的L-半胱氨酸和高半胱氨酸后，对铁的浸出有较明显的促进作用，使Fe的浸出率从65.3%分别上升到96.4%和94.5%；但是半胱氨酸和高半胱氨酸的加入一定程度上抑制了As的浸出。

硫化金矿浸出技术

硫化金矿浸出技术硫化金矿浸出技术是一种常用的金矿提取方法，通过该技术可以有效地从硫化金矿中提取金属金。

下面将对硫化金矿浸出技术进行详细介绍。

硫化金矿是一种含有金属金的矿石，其中主要成分为金、石英、黄铁矿等。

由于金在硫化金矿中存在以金的金化合物的形式，因此需要采用浸出技术来将金从矿石中提取出来。

硫化金矿浸出技术的主要原理是利用化学反应将金从硫化金矿中转化为可溶性的金络合物，从而使金能够溶解在浸出液中。

在硫化金矿浸出技术中，常用的浸出剂是氰化物。

氰化物可以与金形成稳定的金氰化物络合物，因此可以有效地将金从硫化金矿中浸出。

浸出过程中，需要控制浸出剂的浓度、温度和浸出时间等参数，以确保金能够充分地被浸出。

硫化金矿浸出技术的具体步骤如下：1. 破碎：将硫化金矿破碎成合适的粒度，以便提高浸出效果。

2. 浸矿：将破碎后的硫化金矿放入浸矿槽中，加入浸出剂，并控制浸出剂的浓度和温度。

3. 搅拌：通过搅拌设备将硫化金矿和浸出剂进行充分混合，促进金的浸出反应。

4. 过滤：将浸出液中的固体颗粒进行过滤，分离出含有金的浸出液。

5. 脱金：通过各种方法将金从浸出液中脱离出来，得到金的产物。

硫化金矿浸出技术具有以下几个优点：1. 高效：硫化金矿浸出技术可以充分利用浸出剂与矿石的接触面积，提高金的浸出效率。

2. 环保：硫化金矿浸出技术使用的浸出剂可以循环利用，减少对环境的污染。

3. 适用性广：硫化金矿浸出技术适用于各种硫化金矿石，具有较好的适应性。

4. 经济性好：硫化金矿浸出技术操作简便，设备投资和运行成本相对较低。

然而，硫化金矿浸出技术也存在一些问题和挑战。

首先，浸出剂的使用可能对环境造成一定的影响，需要严格控制和管理。

其次，硫化金矿浸出技术对矿石的粒度要求较高，需要进行细碎处理。

此外，硫化金矿浸出技术对设备的要求较高，需要使用耐腐蚀和耐高温的材料。

硫化金矿浸出技术是一种常用的金矿提取方法，通过该技术可以高效地从硫化金矿中提取金。

硫化矿微生物浸矿机理及动力学模型研究进展

第48卷第22期2020年11月广㊀州㊀化㊀工Guangzhou Chemical IndustryVol.48No.22Nov.2020硫化矿微生物浸矿机理及动力学模型研究进展∗曹㊀猛,李㊀侠(内蒙古科技大学矿业研究院,内蒙古㊀包头㊀014010)摘㊀要:针对氧化亚铁硫杆菌微生物浸出硫化矿过程,从浸矿机理出发,重点介绍了基于直接作用㊁间接作用㊁联合作用机理下微生物浸矿模型,并讨论了这几种模型的意义;概括了不同浸矿机理下影响微生物浸矿动力学模型的关键因素,重点研究介绍了基于氧化亚铁硫杆菌浸出硫化矿的生长㊁吸附动力学模型;指出了微生物浸矿动力学模型领域的研究进展,并明确了未来在微生物浸矿动力学模型领域的研究重难点与方向㊂关键词:微生物浸矿;硫化矿;浸出机理;动力学模型㊀中图分类号:TD91㊀文献标志码:A文章编号:1001-9677(2020)22-0013-04㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀∗基金项目:国家自然科学基金资助项目(51864037);内蒙古自治区自然科学基金资助项目(2016MS0512)㊂第一作者:曹猛(1997-),男,硕士研究生,主要研究方向:微生物冶金㊂通讯作者:李侠(1979-),女,副教授,主要研究方向:微生物冶金和金属矿选矿㊂Research Progress on Mechanism and Kinetic Model ofBioleaching of Sulfide Ores ∗CAO Meng ,LI Xia(Mining Research School Inner Mongolia University of Science and Technology,Inner Mongolia Baotou 014010,China)Abstract :For the process of microbial leaching of sulphide ore by Thiobacillus iron oxide,the focus was on the leaching mechanism based on the direct action,indirect interaction and combined mechanism of microbial leaching models,and the implications of these models were discussed.The effects of different leaching mechanisms on the key factors in the kinetic model of microbial leaching were outlined,with emphasis on the growth,adsorption of sulfide ore based on the leaching of sulfide ore by Bacillus thuringiensis oxide kinetic models.Future research advances in the field of microbial leaching kinetic modeling,research priorities and directions in the field of modelling were identified.Key words :bioleaching;sulfide ores;leaching mechanism;kinetic models随着矿石结构体系愈加复杂,矿物种类日益繁多,在某些情况下常规分选方法已经不能满足实际的生产需要㊂自20世纪80年代以来,生物技术水平有了显著的提高,微生物浸出工艺开始成为矿物分选的一个主要手段㊂微生物浸矿(又称生物湿法冶金㊁细菌浸矿)是在浸矿细菌的作用下,将目的矿物进行氧化使之成为离子形态溶解在浸出液中,之后再对浸出液进行萃取㊁电沉积得到目的矿物元素的过程[1]㊂相比于磁选㊁重选㊁浮选等矿分选工艺,该工艺具有㊁能耗小㊁低污染㊁经济且易于操作等显著优点,尤其是对于那些贫㊁细㊁杂或有用成分被包裹的矿石,微生物浸矿工艺已经展示出得天独厚的优势[2]㊂近些年随着微生物浸矿工艺的不断发展,研究人员开始对微生物浸矿过程㊁浸出机理以及浸出动力学做了详细深入的分析㊂目前该工艺主要针对含金属硫化物矿物如黄铜矿㊁黄铁矿等㊂为了更好的提高浸出率,部分研究人员对浸出过程的动力学模型进行了深入的分析,根据建模对象的不同提出了两类动力学模型:一种是矿物氧化浸出动力学模型,这种模型更加注重浸矿的氧化过程;另一种则依据浸矿体系中细菌生长动力学与浸出率之间的规律而建模㊂根据浸出机理不同,又可将浸出动力学模型分为直接作用机理㊁间接作用机理㊁联合作用机理模型[3]㊂本文通过介绍微生物浸矿机理,总结了基于不同机理下的微生物浸出动力学模型㊂1㊀微生物浸矿概述1.1㊀浸矿微生物能够用于浸矿的微生物种类繁多,且有其各自的特点㊂现如今浸出硫化矿矿物的微生物主要有氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans,T.f )㊁氧化铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferrooxidans )㊁氧化硫硫杆菌(Thiobacillus thiooxidans)㊁布赖尔利叶硫球菌(Thiobacillus brierleyi)㊁嗜热硫氧化菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans)[4]㊂在微生物浸矿过程中,由于环境条件复杂,而氧化亚铁硫杆菌(简称T.f 菌)具有很强的适应性,因此在绝大多数硫化矿等浸出工艺中,都采用T.f 菌作为主要菌种㊂这种细菌主要存在于酸性矿坑水中,好氧且嗜酸性强㊂它通过氧化矿浆中的二价铁离子和还原态硫14㊀广㊀州㊀化㊀工2020年11月这一过程来得到自身生长㊁同化CO2所需的能量[5]㊂本文主要介绍以T.f菌为浸矿菌种的机理及对应动力学㊂1.2㊀细菌作用机理经过近年来对浸矿细菌的研究,发现细菌对金属硫化矿矿物的作用机理主要包括以下三种:直接作用㊁间接作用和联合作用机理㊂直接作用机理指的是细菌在矿浆中会吸附到矿粒表面,依靠细菌细胞产生特有的酶,从而直接将硫化矿物氧化分解,使之成为离子形式存在于浸出液中,并从反应过程中获得自身生长所需的能量和营养成分[6]㊂如T.f菌浸出黄铜矿㊁黄铁矿可用以下反应式表达㊂2FeS2+152O2+H2O T.f菌ңFe2(SO4)3+H2SO4(1)CuFeS2+4O2T.f菌ңCuSO4+FeSO4(2)间接作用机理指的是在浸矿过程中,细菌利用自身代谢产物与亚铁离子发生氧化作用,生成的三价铁继续氧化矿物使之浸出㊂如黄铁矿㊁黄铜矿等金属硫化矿经过自然氧化分解后会生成硫酸及硫酸亚铁,在浸矿微生物的间接作用下将亚铁离子氧化成三价铁,硫被氧化成硫酸,三价铁在酸性环境中是一种很好的矿物浸出剂和氧化剂,之后利用三价铁加速氧化催化将金属硫化矿氧化浸出,这就是细菌浸出的间接作用[7]㊂实际上,利用三价铁浸出金属硫化矿都可认为是间接作用,而微生物只是充当催化剂,作用是不断氧化生成三价铁与硫酸,为矿物浸出提供氧化剂和酸性环境㊂黄铁矿㊁黄铜矿的间接作用机理表示如下:7Fe2(SO4)3+FeS2(黄铁矿)+8H2O T.f菌ң15FeSO4+8H2SO4(3)2Fe2(SO4)3+CuFeS2(黄铜矿)T.f菌ң5FeSO4+CuSO4+2S(4)其中反应中生成的硫元素和硫酸亚铁可以继续被细菌氧化成硫酸铁,为浸矿过程持续提供氧化剂从而使这种间接作用持续下去㊂联合作用机理不是一种新的作用,它指的是在细菌浸矿的过程中同时存在直接㊁间接两种作用㊂需要说明的是,目前对联合作用机理下直接㊁间接哪种作用为主导尚存争议,但可以确定的是,无论以哪种作用为主导,过程中都会发生二价铁的氧化[8]㊂2㊀不同机理下的浸矿动力学模型2.1㊀直接作用机理下的微生物动力学模型2.1.1㊀微生物在细菌表面吸附模型许多研究已经表明,浸矿直接作用机理下发生的第一步就是细菌吸附到矿物表面,在表面直接氧化矿物使之溶解从而为生长获得能量㊂研究人员在探究吸附动力学时发现浸出率与吸附在矿粒表面的菌浓度有着很大的相关性,进而可通过提高细菌吸附常数来提高浸出率[9-11]㊂Gormely等[12]在研究T.f菌浸出硫化锌精矿时先假设仅有吸附到矿粒表面的细菌才能生长,由于观察到浸出液中不含铁,从而认定过程中只存在直接作用,并根据吸附平衡方程得出了吸附模型:X=ka(D/μm-1)+μmDa㊃s(5)式中:X为细菌浓度;a为单位细菌吸附后所占面积;D 为在稳定状态下的稀释率;s为单位体积内矿物表面积;k为细菌吸附常数;μm为细菌在矿物表面生长的最大比生长速率,其中k,a,μm为常数通过实验数据拟合求得㊂由于该模型的假设条件是细菌只有在矿物表面才能生长,不符合现实情况,所以并不能很好的模拟浸矿过程㊂聂红燕等[13]在对不同浓度的嗜酸性T.f菌浸出含铜线路板试验中,探究了T.f菌在线路板粉末表面的吸附行为及动力学模型㊂研究认为,菌体浓度与细菌吸附速率和铜的浸出率呈正相关,细菌在矿物表面的吸附过程符合吸附一级模型和吸附二级模型:d qd t=k1㊃(q e-q t)(6)d qd t=k2㊃(q e-q t)2(7)式中:q e为平衡吸附容量,mg㊃g-1;k1㊁k2为动力学常数,min-1;q t为t时刻吸附容量㊂以上述吸附模型为基础,设置三组不同浓度的细菌悬液,在相同条件的培养基中进行接种预培养后,加入含铜线路板金属粉末菌体培养液中,在不同的培养时间点对培养液中的总菌体量和游离态菌体量进行测定,采用模型对试验数据进行拟合㊂研究表明,用嗜酸性T.f菌浸出含铜线路板金属粉末中,在不同菌体浓度下,浓度越高,细菌吸附到金属粉末表面的几率越大,单位面积的菌体吸附量也越多,并且拟合结果显示不同浓度下对一级动力学模型的R2和K均大于二级动力学模型,且在一级动力学模型下拟合出的平衡吸附容量接近实际值,说明一级吸附模型能更恰当的描述细菌浸出含铜金属粉末的吸附过程㊂2.1.2㊀基于Monod方程的细菌生长动力学模型Monod方程是一个经验方程,专门用于描述微生物的生长规律,其形式为:1Xd Xd t=μ=μmax S k S+S(8)式中μmax表示微生物最大比生长速度;k S为饱和常数;S 为有机底物浓度;X为微生物的浓度㊂许多研究者将该方程用于描述浸矿微生物的生长情况,并将它与直接作用下的浸矿细菌生长过程相关联[14]㊂Lizama等[15]在T.f菌浸出黄铁矿的摇瓶试验中,把T.f菌的生长和黄铁矿的氧化相联系,用Monod方程将黄铁矿的氧化速率表示为:V FeS2=K㊃C㊃c(FeS2)c(FeS2)+k S(1+C)/k i(9)柳建设等[16]基于Monod方程模型,假设每氧化1g铁产生的细菌质量,即得率系数Y,找到了嗜酸性T.f菌生长速度和Fe2+浓度之间的比例关系,从而得出嗜酸性T.f菌的生长动力模型,它说明了底物浓度和菌体生长速度之间的相关性㊂d Xd t=Y d S d t(10)μmax t=ln S-R0S0-R0+KR0[ln(S-R0S)-ln(S-R0S)](11)式中:μmax为嗜酸性T.f菌的最大特征生长速度;S0㊁S分别为嗜酸性T.f菌的初始㊁t时刻限制性底物浓度;K为饱和常数;t为菌体生长过程中限制性底物浓度由S0变化到S所需的时间㊂利用试验数据采用高斯-牛顿算法对模型求参(μmax,K, R0)㊂对T.f菌在不同pH值㊁二价铁浓度进行摇瓶试验应用该模型,在不同时间点测定培养液中的亚铁离子浓度,菌体数,第48卷第22期曹猛,等:硫化矿微生物浸矿机理及动力学模型研究进展15㊀固定三个参数中的其中一个,通过改变剩下的参数,利用该模型得到了浸出过程限制性底物浓度随时间变化的数据㊂试验数据和模型预测值拟合良好,从而证明了该模型的可用性,即在不同的初始条件下通过该模型都能快速求出嗜酸性T.f 菌生长到任意时刻的限制性底物浓度㊂Bhattacharya 等[17]也基于Monod 方程,以T.f 菌为对象,对黄铜矿进行了浸出试验,考察了细菌生长行为和浸出率随时间变化的关系,通过对试验数据的拟合,得到浸出过程的动力学参数,从而建立了黄铜矿细菌浸出的动力学模型:t ln(C x /C x 0)=M +1μmax +M μmax ㊃ln(C A 0/C A )ln(C x /C x 0)(12)式中:M =k AC A 0+C x 0/Y X /A,C A 为矿物浓度;C x 为菌体浓度;Y X /A 为生长得率;k A 为反应常数㊂模型说明了在用T.f 菌浸出黄铜矿过程中存在细菌生长行为,揭示了细菌生长行为对浸出率的影响,通过对浸出试验实际值与预测值之间的比较,证实了该模型对浸矿前期过程有很好的预测性,结果如图1㊁图2所示㊂图1㊀菌体浓度随时变化的模型拟合曲线Fig.1㊀Model fit curves for changing concentrations of bacteriaovertime图2㊀黄铜矿随时间变化的模型拟合曲线Fig.2㊀Model fit curve for chalcopyrite over time需要说明的是,以上三种模型均为直接作用机理下的动力学模型,间接作用在建模过程中被忽略,因此模型不能有效的描述浸矿后期的过程㊂2.2㊀间接作用机理下的微生物动力学模型Breed [18]和Boon 等[19]利用T.f 菌对黄铁矿进行浸出时,通过对体系中耗氧量以及空气组份的变化进行监控㊁测定T.f 菌的生长情况,发现黄铁矿表面并未消耗氧气,而是在浸出液中发现的氧气消耗现象,这证明了细菌浸出黄铁矿的过程中是间接作用为主导的㊂根据体系中元素㊁电荷守恒以及基质消耗的Pirt 方程建立了连续㊁分批沥浸的黄铁矿氧化速率和细菌生长的动力学模型:V FeS 2=V max FeS 21+B ㊃c (Fe 2+)/c (Fe 3+)(13)μ=μmax +m 0Y max OX1+K S [Fe 2+]-[Fe 2+]t +K S [Fe 2+]-[Fe 2+]t +K S K i ㊃[Fe 3+][Fe 2+]-[Fe 2+]t(14)其中V FeS 2为黄铁矿氧化速率,Vmax FeS 2为黄铁矿最大氧化速率,B 为动力学反应常数,c (Fe 2+)/c (Fe 3+)可根据Nerest 方程求出㊂Y max OX 为菌体对氧得率系数,m 0为维持系数,k i ㊁k S 为三价铁抑制常数和Monod 常数㊂以T.f 菌为对象浸出黄铁矿在两种不同条件下的实验结果,对模型进行了验证㊂两组实验分别使用未经稀释和稀释后的T.f 菌悬液且悬液中Fe 3+浓度相同,考察了不同浓度T.f 菌浸出黄铁矿过程中间接作用对浸出结果的影响,模拟结果说明体系中菌体的主要作用就是氧化溶液中的二价铁,浸矿过程的耗氧量与黄铁矿的浓度正比,同时随着溶液中的耗氧量增加,氧化还原电位降低,证明了T.f 菌浸出黄铁矿的过程中是以间接作用为主导的㊂该模型经过模拟计算后,模拟值和实际值较为相符,可以作为描述浸矿间接作用的动力学模型㊂Herrera [20]研究在纯培养条件下,仅受一种营养成分限制的T.f 菌菌体浸出含铜硫化矿试验时,发现浸出过程主要由间接作用主导,体系中Fe 2+仅仅依靠附着在矿粒表面和溶液中的细菌氧化成Fe 3+,进而通过将Monod 方程的变形㊁测定浸出液及固相矿粒表面菌体数量,对细菌的生长速率做出了描述,建立了以间接作用下的细菌生长动力学模型:μ=μmax ㊃c (Fe 2+)K +c (Fe 3+)(15)-R Fe 2+=-R Fe 3+=μx S +xA Y X /S(16)式中:μ为菌体比生长速率;K 为反应常数;R Fe 2+,-R Fe 3+为限制性底物Fe 2+的消耗速率;氧化产物Fe 3+的生成速率;Y X /S 为以Fe 2+为限制性底物的菌体生长得率;R 为颗粒半径;x S ㊁x A 为矿物表面和浸出液中的菌体数量㊂值得说明的是,Herrera 在对浸出含铜硫化矿建模过程中,由于试验所用矿物粒度较大,导致粒度对浸矿过程中影响较多,而研究又未考虑到浸矿体系的传质因素对浸矿过程菌体生长的影响,最后通过模拟,发现浸出中后期的浸出预测值与实际值存在差异,说明该模型只能用于描述对含铜硫化矿的浸出前期过程㊂2.3㊀联合作用机理下的微生物动力学模型Chang [21]在连续反应器中研究T.f 菌在不同稀释率㊁黄铁矿比表面积和限制性底物(Fe 2+)浓度对黄铁矿浸出时,综合考虑了细菌浸矿直接作用和间接作用机理,认为细菌既能通过氧化矿物来获得自身生长的能量,又能通过矿物分解的产物来生长,提出浸矿过程中固相表面的菌体吸附可用Langmuir 等温吸附模型进行描述,从而得到联合作用机理下的T.f 菌浸出黄铁16㊀广㊀州㊀化㊀工2020年11月矿过程的动力学模型:K 1(1-θ)x b =K -1θ(17)x S =Kx bα(1+Kx b )(18)式中:α为单个菌体所占的表面积;x S 为矿粒表面附着的菌体浓度;K =k 1/k -1;x b 为浸出液中的菌体浓度㊂模型在定性和定量上与试验数据吻合良好,在现有的试验数据范围内铜回收率和溶液中铁浓度得到了很好的预测,预测结果如图3所示㊂图3㊀浸矿过程中细菌浓度随时间变化的动力学模型模拟情况Fig.3㊀Kinetic model simulations of time -dependent changesin bacterial concentrations in leaching processes 该模型被用于研究在反应器中进行的细菌浸出的矿物颗粒行为,说明了浸矿过程中菌体吸附和解吸之间的数量关系,描述了细菌吸附作用对浸矿过程的影响,并对稀释率与细菌的比生长速率直接的规律做出了解释㊂但此模型的缺点主要是没有考虑到限制细菌生长的因素和其他影响浸矿过程的条件㊂Asia [22]基于浸矿微生物的联合作用机理,对三组不同粒度的高纯度黄铁矿利用T.f 菌进行间歇式培养浸出试验,考察了黄铁矿矿粒本身的性质,如矿粒密度㊁粒度㊁形状等对浸出过程中T.f 菌生长的影响,结合Langmuir 方程建立了T.f 菌在联合作用机理下的生长动力学模型:d x T d x =μA δ(1+fY L /Y A )K A x L(1+K Z x L )2(19)式中:x T 为菌体总浓度;x L 为浸出液中菌体浓度;μA 为菌体比生长速率;K A 为平衡常数;Y L ㊁Y A 分别为菌体以二价铁和黄铁矿为底物的得率系数;f 为矿样中铁的重量因子㊂该模型在应用于不同粒度黄铁矿T.f 菌浸出的试验中,发现矿粒直径是影响矿物浸出率的主要因素,将矿物的溶解与T.f 菌生长行为互相联系,且揭示了初始菌体数量对黄铁矿的浸出效果无直接联系㊂该模型通过试验的模拟结果与实际值几乎无差距,符合T.f 菌浸出黄铁矿的实际特征㊂3㊀结㊀语现如今针对微生物浸出金属硫化矿的动力学模型研究已经有了一定的进步和发展,大部分浸矿动力学模型能够很好的描述浸矿过程和预测浸矿结果㊂但在浸出机理方面,国内外对浸矿过程中哪种作用为主导尚存在分歧,且本文总结的模型均是针对金属硫化矿在不同机理下的动力学模型,并未考虑到浸矿的传质动力学和矿物溶解动力学㊂随着矿石结构种类和浸矿过程变得愈加复杂,影响的浸出过程动力学的因素也日益增多,从浸矿细菌生长动力学角度来说,影响浸矿的因素包括细菌的繁殖㊁吸附解吸过程㊁固相反应等;从唯象动力学角度考虑,影响因素又包括pH 值㊁温度㊁粒度㊁固液相矿物浓度,很少有模型能够在考虑到所有影响浸矿过程的因素下建立,而已建立的模型在一定程度上都存在局限性㊂因此在以后的研究过程中,如何利用新的试验方法,找到矿物的微生物浸出规律㊁控制步骤,深入的揭示细菌浸矿机理,建立包含多因素㊁适应多种复杂矿物的综合微生物浸矿动力学模型从而提高矿物的浸出率是一个值得解决的问题㊂参考文献[1]㊀魏德洲,朱一民,李晓安,等.生物技术在矿物加工中的应用[M].北京:冶金工业出版社,2008:1-103.[2]㊀童雄.微生物浸矿的理论与实践[M].北京:冶金工业出版社,1997:20-47.[3]㊀宋健.金属硫化矿微生物浸出及浸出机理数学模型研究[D].济南:山东大学.[4]㊀王康林.低品位黄铜矿细菌浸出机理研究[D].成都理工大学,2020.[5]㊀胡岳华,康自珍.氧化亚铁硫杆菌的细菌学描述[J].湿法冶金,1996(4):36-40.[6]㊀曾伟民,邱冠周.黄铜矿生物浸出机制研究进展[J].金属矿山,2012,41(2):94-98.[7]㊀郭亚飞,廖梦霞,邓天龙.硫化矿细菌浸出机理与动力学模型研究进展[J].四川有色金属,2008(1):23-26.[8]㊀阴欢欢.嗜酸氧化亚铁硫杆菌在生物浸矿中的应用[J].生物化工,2019,5(5):125-128.[9]㊀Shrihari,Kumar R,Gandhi K S,et al.Role of cell attachment inleaching of chalcopyrite mineral by Thiobacillus ferrooxidans[J].Appl Microbiol Biotechnol,1991,36(2):278-282.[10]Larsson L,Olsson G,Holst O,et al.Oxidation of pyrite by acidianusbrierleyi.In:Improtance of close contact between the pyrite and the micro -organisms[J].Biotechnol Lett,1993,15(1):99-104.[11]Karan G,Natarajan K A,Modak J M.Estimation of mineral -adheredbiomass 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第三篇湿法冶金原理

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13.2 浸出反应的热力学
（1）电位-pCN图
•图13-3 Ag-CN－-H2O系电位pCN图
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13.2 浸出反应的热力学
•（2） pH与pCN的关系 •pH＋pCN＝9.4－logB＋log（l＋10pH-9.4） •上式中B表示浸出溶液中总氰的活度
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13.2 浸出反应的热力学
（3） Ag-CN－-H2O系电位-pH图
分离。溶液中的铜在活度较大的情况下，会有一部分水解沉淀，其余仍留在
溶液中，比锌离子水解沉淀pH值要大的镍离子、钴离子、镉离子和二价铁离子等则与锌离子共存于溶液中。
• 在生产实践中，锌离子含量并非固定不变，随着锌离子活度的升高或降低，
沉淀析出锌的pH值将会降低或升高。当的pH值为5.9。
时，沉淀析出Zn(OH)2
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第十三章矿物浸出
13.1 概述 13.2 浸出反应的热力学 13.3 浸出反应的动力学 13.4 影响浸出速度的因素
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13.1 概述
1、浸出的概念
矿物浸出就是利用适当的溶剂，在一定的条件下使矿石或精矿或焙烧矿中的一种或几种有价成分溶出，而与其中的脉石和杂质分离。
浸出所用的溶剂，应具备以下一些性质：（1）能选择性地迅速溶解原料中的有价成分；（2）不与原料中的脉石和杂质发生作用；（3）价格低廉并能大量获得；（4）没有危险，便于使用；（5）能够再生使用。
•图13-4氰化法提取金银的原理图
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13.3 浸出反应的动力学
1 简单溶解反应的动力学
简单溶解反应动力学方程
简单溶解由扩散过程决定，溶解速度遵循如下方程：
•（13-1） •在τ=0、Cτ=0的起始条件下积分式（13-l），便可导出：

湿法冶金第四章

（一）矿石矿物组成矿石和精矿通常都是由一系列的矿物组成，成分十分复杂，有价矿物常呈氧化物、硫化物、碳酸盐、硫酸盐．砷化物、磷酸盐等化合物存在，也有以金属形态存在的金、银、天然铜等。必须根据原料的特点选用适当的溶剂和浸出方法。表4-1是常见矿物的名称及其组成。
表4-1 常见金属矿物的名称及组成
K2O·2UO3·V2O5+6Na2CO3+2H2O=2Na4[UO2(CO3)3]+2KVO3+4NaOH
有氧化剂（O2）存在时：
U3O8+1/2O2+9Na2CO3+3H2O=3Na4[UO2(CO3)3]+6NaOH UO2+1/2O2+3Na2CO3+H2O=Na4[UO2(CO3)3]+2NaOH
2．硝酸硝酸本身是强氧化剂，ε NO / NO = 0.96 伏，反应能力强；但易挥发，价格贵，一般不单独采用硝酸作浸出剂。有时仅作氧化剂使用。 3．盐酸盐酸能与金属、金属氧化物、碱类及某些金属硫化物作用生成可溶性的金属氯化物。最成功的应用是钴渣和镍冰铜的盐酸浸出。钻渣是镍电解精炼净液过程中的中间产品之一。钻渣中的镍、钴均以高价氢氧化物存在，在盐酸浸山时可视为氧化剂，主要的浸出反应如下： 2Co(OH)3+6HCl=2CoCl2+6H2O+Cl2 2Ni(OH)3+6HCl=2NiCl2+6H2O+Cl2
4．Na2S 是砷、锑、锡、汞硫化矿的良好浸出剂。硫化锑在氢氧化钠和硫化钠的混合液中，浸出率达99%以上。因为Na2S 可以与As2S3、Sb2S3、HgS、SnS作用，生成一系列稳定的金属硫离子络合物： Sb2S3＋3S2-==2SbS33Sb2S3＋S2- ==2SbS2As2S3＋S2- ==2AsS2As2S3＋3S2- ==2AsS33HgS＋S2- ==HgS22SnS2＋S2- ==SnS32为防止Na2S水解，通常在浸出液中添加NaOH： Na2S＋H2O==NaHS＋NaOH NaHS＋H2O==H2S＋NaOH

湿法炼锌中浸出过程的基础理论

湿法炼锌中浸出过程的基础理论浸取浸取是湿法炼锌中的主要过程。

在此过程中一方面要将原料中的锌及锡等有价金属尽可能地完全溶解，使其进入溶液，以求得高的金属回收率。

另一方面要在浸出终了阶段，使一些有害杂质（例如Fe,As,Sb,Si等）从锌浸液中分离留在浸出渣中。

同时还力求获得沉降速度快，过滤性能好、易于液固分离的浸出矿浆。

湿法炼锌中，使用浸出的原料主要包括：硫化锌精矿经过焙烧所得到的焙烧料（焙砂及烟尘）、氧化锌精矿，硫化锌精矿以及冶炼厂在生产过程中，产出的粗氧化锌粉及氧化锌烟尘等。

在浸出中，虽然有用盐酸溶液浸出的报道，但主要是用硫酸溶液浸出。

由于浸出原料的性质差异浸出方法也有不同。

根据原料的组成及性质不同，因而有：（1)焙烧料常规浸出工艺；(2)焙烧料热酸浸出工艺；(3)硫化锌精矿氧压浸出工艺；(4)氧化矿酸浸工艺；(5)粗氧化锌及铅锌烟尘的酸浸工艺。

但在上述几种浸出工艺中，焙烧料的酸浸工艺目前居主要地位。

浸出过程的基础理论焙烧料的浸出热力学A 电位E-pH图和金属离子在水溶液中的稳定性各种金属离子在水溶液中的稳定性与溶液中金属离子的电位,pH值、离子活度、温度和压力等有关，湿法冶金广泛使用电位E-pH图来分析浸出过程的热力学条件，电位E-pH 图是将水溶液中基本反应的电位与pH值的变化关系表示在图上。

从图上不仅可以看出各种反应的平衡条件和各组分的稳定范围，还可判断条件变化时平衡移动的方向和限度。

下面简要说明在常温（25℃）下，浸出时固液相间多相反应的吉布斯自由能变化和平衡式，及电位E-pH图的绘制与应用。

浸出过程的有关化学反应可用下列通式表示。

aA＋nH+＋ze ==== bB＋cH20根据反应的特点，可将反应分为(a) (b)、（c）三类，第(a)类反应中仅有电子迁移,H+或OH-没有变化，即电位E与pH值无关的氧化还原反应，其反应的吉布斯自由能变化为这时吉布斯自由能的变化转变为对外所作最大有用功，因氢标为零，式中可用φ电动势E，即—△Gө= zFEө前一种反应（a)可以看成是后一种反应(b)的特例，即m=n,表明M（m-n）+不是离子而是金属状态，因而方程式最后一项为零。

硫化镍加压浸出基本原理

硫化镍加压浸出基本原理
硫化镍加压浸出是一种重要的湿法冶金工艺，用于从硫化镍矿中提取镍金属。

其基本原理如下：
1. 反应原料：硫化镍矿是硫化镍的主要原料，通常以矿山开采得到的硫化镍矿石为基础。

在加压浸出中，硫化镍矿通常需要研磨成细粉，以增大表面积，有利于反应进行。

2. 溶剂选择：加压浸出过程中通常使用一种或多种溶剂作为浸出剂，常用的溶剂包括硫酸、氯化铵和氯化镁等。

溶剂的选择要考虑到溶解度、成本、环境影响等因素。

3. 过程条件：加压浸出通常在高温高压条件下进行，以促进反应的进行。

温度和压力的选择要考虑到反应速率、产品质量和设备的安全性。

4. 反应机理：在加压浸出过程中，溶剂中的金属离子与硫化镍矿中的硫化物反应生成可溶解的金属离子。

这种反应通常是一个氧化还原反应，其中硫化物被氧化为硫酸根离子或氯化物离子。

5. 分离与回收：经过加压浸出后，得到的溶液中含有金属离子，需要进一步进行分离和回收。

常见的分离方法包括电解、蒸发结晶和溶剂萃取等。

总的来说，硫化镍加压浸出是通过在高温高压环境下，利用溶剂与硫化镍矿中的硫化物反应，使金属离子溶解于溶液中，并
通过分离和回收步骤获取纯净金属的过程。

这种工艺在镍冶金中具有重要的应用价值。

第4章湿法冶金浸出过程

第4章湿法冶金浸出过程湿法冶金浸出过程是指在溶液中将金属固体物质溶解出来的过程。

该过程通常涉及到使用溶剂或溶液对金属矿石进行处理，以分离和提纯其中的金属元素。

以下是关于湿法冶金浸出过程的详细信息。

1.浸出原理：湿法冶金浸出过程的基本原理是利用溶剂或溶液中的化学反应将金属矿石中的金属元素溶解出来。

溶剂或溶液中的化学反应的类型可以有多种，例如酸碱中和反应、氧化还原反应、络合反应等。

这些反应可以破坏金属矿石中的结构，使金属元素从固体转移到液体相中。

2.浸出剂的选择：选择合适的浸出剂是湿法冶金浸出过程中的关键。

浸出剂的选择应基于金属矿石中金属元素的化学性质以及浸出过程中产生的反应类型。

常见的浸出剂包括硝酸、盐酸、硫酸等酸性溶液，碱性溶液，氧化剂等。

3.浸出反应条件：浸出反应的效果受到条件的限制，因此需要根据特定的矿石和浸出剂选择合适的反应条件。

一般来说，浸出反应的速度随着温度的升高而增加，但是温度过高可能导致产品的损失。

此外，反应时间、浸出剂的浓度、氧气的供给等条件也会对浸出效果产生影响。

4.浸出设备：湿法冶金浸出过程通常需要使用特定的设备来实现。

这些设备通常包括浸出罐、搅拌器、加热装置等。

浸出罐通常具有耐酸碱的特性，以适应不同浸出剂的使用。

搅拌器用于保持溶液中的金属固体物质均匀悬浮，并加速浸出反应的进行。

加热装置用于控制反应温度。

5.浸出过程中的后续处理：湿法冶金浸出过程中，溶液中通常还包含有其他杂质和固体颗粒。

为了获得纯净的金属溶液，通常需要进行一系列的后续处理步骤。

这些步骤包括滤液、沉淀、浸出液的净化、浸出液的浓缩等，以获得高纯度的金属产品。

总之，湿法冶金浸出过程是从金属矿石中溶解金属元素的重要过程之一、通过选择合适的浸出剂、优化反应条件以及进行后续处理，可以实现高效、纯净的金属提取。

这种方法在众多金属冶金行业中具有广泛的应用。

硫化矿细菌氧化浸出机理

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第５期
方兆珩：化矿细菌氧化浸出机理硫
２７
化浸出效率而进行的最初的基础研究课题。
在细菌氧化宏观浸出化学过程方面，长
浸出的极化曲线一致等］。
综上所述，化矿无论是由于Ｆ的化硫ｅ
理技术广泛地应用于黄金工业也有２多年Ｏ
２细菌浸出的宏观化学过程
在有氧条件下，过化能自养菌 —— 硫通细菌的作用，将硫化矿中负二价硫氧化为可元素硫，进一步氧化为硫酸，为生物氧化并称作用。从自然界分离、养而获得了各种具培有氧化硫化矿物能力的细菌和其他微生物，如氧化铁硫杆菌（．．、硫菌（ｈ、端Ｆｔ）排Ｔ．）钩螺旋铁氧菌（ｔ）氧化硫硫杆菌（ｔ）【．、．Ｔ．．，以及丝状硫磺细菌、能自养硫细菌等，在光能
１前言
硫化矿物的细菌氧化浸出已在铜工业中
氧化浸出硫化矿物机理研究方面的主要成
果，期引出更深入的研究，过程工程的完以为善奠定基础。
应用了几十年，为难浸金矿的新一代预处作
分泌酶的参与下，空气中的氧将硫化矿物由

硫化金矿浸出技术

硫化金矿浸出技术硫化金矿浸出技术是一种从硫化金矿中提取金的方法。

硫化金矿是指含有金的矿石中含有硫化物的矿物，如黄铁矿、黄铜矿等。

由于硫化物的存在，使得金的提取变得困难。

硫化金矿浸出技术就是通过化学反应将硫化物转化为可溶性的化合物，从而使得金得以提取。

1. 历史背景硫化金矿浸出技术最早出现在19世纪，当时的金矿主要是以自然状态的金矿石为主，而硫化金矿还没有得到足够的重视。

直到20世纪初，随着金矿资源的逐渐枯竭，人们开始将目光投向了硫化金矿。

此时，硫化金矿浸出技术开始得到广泛应用。

2. 浸出原理硫化金矿浸出技术的原理是将硫化金矿中的金化学转化为可溶性的化合物，然后通过浸出的方式将其提取出来。

浸出的原理是利用化学反应将硫化物转化为可溶性的化合物。

硫化物在浸出液中与氧气发生反应，生成硫酸根离子和金离子。

硫酸根离子是一种可溶性的离子，可以溶解在浸出液中，而金离子也可以溶解在浸出液中。

这样，金就被转化为可溶性的化合物，可以通过浸出的方式将其提取出来。

3. 浸出方法硫化金矿浸出技术有多种方法，其中比较常见的有氰化法、氯化法和硫酸浸出法。

（1）氰化法氰化法是一种较为常见的硫化金矿浸出技术。

其原理是利用氰化剂将硫化金矿中的金转化为氰化物，然后通过吸附剂将其吸附出来。

氰化法的优点是浸出效率高，但其缺点是有毒性，对环境造成污染。

（2）氯化法氯化法是一种利用氯化剂将硫化金矿中的金转化为氯化物，然后通过浸出的方式将其提取出来的方法。

氯化法的优点是浸出效率高，但其缺点是操作复杂，成本较高。

（3）硫酸浸出法硫酸浸出法是一种利用硫酸将硫化金矿中的金转化为硫酸根离子，然后通过浸出的方式将其提取出来的方法。

硫酸浸出法的优点是操作简单，成本较低，但其缺点是浸出效率较低。

4. 应用前景硫化金矿浸出技术在金矿开采中有着广泛的应用前景。

随着自然状态的金矿石的逐渐枯竭，硫化金矿的开采将成为未来金矿开采的主要方式。

硫化金矿浸出技术的不断发展将为金矿开采提供更加高效、环保的解决方案。

硫化锌精矿加压浸出元素硫的形成机理及硫回收工艺的研究

工程设计与研究
２第ｌ期总２５
０８年ｌ。２月
硫化锌精矿加压浸出元素硫的形成机理
及硫回收工艺的研究
邓孟俐
（摘要］详细分析了硫化锌精矿中ｚ、ｅＰ、ｕｎＦ、ｂｃ几种硫化物的反应机理．阐述了两段加压浸
出湿法炼锌浸出渣中元素硫的回收工艺流程及主要工艺技术指标，重论述了对浸出渣中硫采用着
能加快氧的传递，到催化作用。在实际的起
加压酸浸过程中，黄铁矿（ｅＳ）铁闪锌磁Ｆｓ、
总第ｌ５２期
硫化锌精矿加压浸出元素硫的形成机理及硫回收工艺的研究
ｌ５
矿（ｎｅ）ＺＦＳ和黄铁矿（ｅ。中的铁都有可能ＦＳ）
可能泄露及尾气对大气环境的污染。本文研
究了硫化锌精矿加压酸浸过程中元素硫的形成机理及锌浸出渣中元素硫回收的工艺。
从反应式可知，应按到了氧化剂的作用。氧
没有氧气存在，本不会析出元素硫。氧对根
响；铜硫化物在浸出时被氧化成硫酸盐；含方铅矿氧化后最终以铅铁矾的形态入渣；大部分在浸硫
出时形成元素硫进入浸出渣中，其余转化成硫酸根进入溶液。浸出渣中硫回收要注意硫磺精矿洗
连续回收硫磺工艺生产元素硫应重点关注的特点。加压浸出反应中铁离子在ＺＳ浸出时起催化ｎ

硫化铜矿细菌浸出理论基础4

硫化铜矿细菌浸出理论基础1. 引言硫化铜矿是一种重要的铜资源，其中的铜以硫化物的形式存在。

传统的硫化铜矿浸出工艺主要依赖于化学方法，如氧化焙烧、反硫化法和酸浸法等。

然而，这些方法存在环境污染、能源消耗大等问题。

为了解决这些问题，近年来，研究人员开始关注利用细菌浸出硫化铜矿的方法。

本文将介绍硫化铜矿细菌浸出的理论基础。

2. 细菌浸出的原理细菌浸出是利用生物菌群中的某些金属浸出菌的代谢活性，将金属从矿石中溶解出来的一种方法。

细菌浸出的原理主要包括两个方面：2.1 生物氧化作用在细菌浸出过程中，细菌通过代谢活性，将硫化物矿石中的硫化铜转化为可溶解的硫酸铜。

这一转化过程主要涉及到细菌的生物氧化作用。

细菌通过氧化反应将硫化铜矿中的硫化物转化为硫酸铜，反应方程式如下：CuFeS2 + 4FeS2 + 16O2 + 6H2O → CuSO4 + 5FeSO4 + 8H2SO4在这个过程中，细菌通过吸收氧气，产生酸性环境，并且释放出硫酸，从而将硫化铜矿中的铜溶解出来。

2.2 铜离子的浸出在细菌浸出过程中，溶解性的硫酸铜进一步与水溶液中的氢离子反应，生成可溶解的铜离子。

这一过程主要涉及到酸性环境中的化学反应。

此反应方程式如下：CuSO4 + 2H+ → Cu2+ + H2SO4通过细菌的生物氧化作用，将硫化铜矿转化为可溶解的硫酸铜，再通过酸性环境中的化学反应，将硫酸铜转化为可溶解的铜离子，从而实现了硫化铜矿的浸出。

3. 影响细菌浸出效果的因素细菌浸出的效果受到多种因素的影响，主要包括菌种、环境条件、浸出时间和矿石性质等。

3.1 菌种选择不同的细菌菌种对硫化铜矿的浸出效果有着不同的影响。

一般来说，选择菌株时需要考虑其耐酸性、浸出效果和生长特性等方面。

目前应用较广泛的菌种有杆菌属、葡萄球菌属和杆状球菌属等。

3.2 环境条件环境条件对细菌浸出效果起着重要的影响。

主要包括温度、pH值、氧气供应和搅拌速度等因素。

一般来说，较高的温度和较低的pH值有利于细菌的生长和代谢活性，从而提高浸出效果。