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铅锑锌铁多金属硫化矿浮选分离与细菌浸出的基础研究

作　者: 王军
导　师: 覃文庆
学　校: 中南大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 多金属硫化矿浮选分离细菌浸出铁闪锌矿
分类号: TD95
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

本文对大厂92号矿进行浮选分离和细菌浸出试验研究，首先研究三种纯矿物的浮选特性，了解矿石主要有用成分的分离特性；研究三种纯矿物的细菌浸出试验，考察主要矿物的细菌浸出情况；然后研究实际矿石的浮选试验；还进行实际矿石的细菌摇瓶和渗滤柱浸以及浮选锌粗精矿的细菌浸出试验，最后对铁闪锌矿的细菌浸出的作用机理进行了初步探讨。脆硫锑铅矿在pH值2-11内均有很好的可浮性，铁闪锌矿在pH值3-7的范围内具有很好的可浮性；磁黄铁矿的可浮性较差；脆硫锑铅矿、磁黄铁矿和铁闪锌矿两两人工混合矿试验表明，选择合适的抑制剂和捕收剂，铅(锑)、锌(硫)容易分离。脆硫锑铅矿不能进行细菌浸出；磁黄铁矿完全可以进行细菌浸出，而且还可以作为浸矿细菌的培养基。选择合适的菌株，铁闪锌矿可以进行细菌浸出。在研究的四种不同浸矿细菌(混合培养细菌、9K培养细菌、S培养细菌和磁黄铁矿培养细菌)中，磁黄铁矿培养细菌浸矿效果最好，混合培养细菌次之，S培养细菌最差。 92号矿原矿摇瓶细菌浸出锌完全可以进行，但渗滤柱浸则不可行。浮选锌精矿可以进行细菌浸出，生物量、矿浆浓度、浮选药剂等三个因素对浮选锌精矿的细菌浸出锌的速率有影响。 92号矿原矿采用浮选分离与细菌浸出联合工艺在原理上是可行的。矿石通过混合浮选使铅(锑)与锌(硫)分离，获得铅精矿和锌粗精矿;再对锌粗精矿进行细菌浸出，使锌、硫分离，获得含锌的浸出液。整个流程中，铅锑的回收率均超过80%，分别为80.11y0、80.040/0;锌的回收率超过850k，为87.8%; 铁闪锌矿晶格发生畸变，使铁闪锌矿比闪锌矿更容易被细菌浸蚀。在铁闪锌矿细菌浸出中，锌优先于铁被浸出。浮选药剂对细菌的抑制作用大小不同是因为它们分子中的某些特定基团对细菌的毒性不同。通过研究，从理论上可以得出一种处理铅锑锌铁多金属复杂硫化矿新型工艺—浮选分离与细菌浸出联合工艺。

全文目录

第一章文献综述  11-32
  1.1 硫化矿浮选研究进展  11-13
  1.2 复杂铅(锑)锌硫化矿的浮选研究进展  13-21
    1.2.1 几种纯矿物浮选行为研究进展  13-18
    1.2.2 复杂铅(锑)锌硫化矿浮选工艺流程的研究进展  18-20
    1.2.3 复杂铅(锑)锌硫化矿浮选药剂的研究进展  20-21
  1.3 微生物湿法冶金进展  21-31
    1.3.1 浸矿微生物  21-22
    1.3.2 金属硫化矿的微生物浸出  22-25
    1.3.3 硫化矿细菌浸出机理  25-26
    1.3.4 影响生物浸出的主要因素  26-27
    1.3.5 锌硫化矿细菌浸出研究现状  27-31
  1.4 关于本论文  31-32
第二章试验研究方法  32-39
  2.1 矿样及实验材料  32-35
    2.1.1 试验矿物及矿样  32-34
    2.1.2 浸矿细菌的培养  34
    2.1.3 浮选药剂  34-35
  2.2 研究方法  35-37
    2.2.1 纯矿物浮选试验  35
    2.2.2 实际矿石的浮选试验  35
    2.2.3 原始细菌的培养  35
    2.2.4 浸矿细菌的驯化培养  35
    2.2.5 细菌的摇瓶浸出  35-36
    2.2.6 细菌的渗滤柱浸  36
    2.2.7 细菌氧化活性测试  36-37
    2.2.8 细菌计数  37
  2.3 分析方法  37-39
    2.3.1 原子吸收光谱分析  37
    2.3.2 亚铁滴定测定  37
    2.3.3 X-射线衍射分析  37
    2.3.4 扫描电镜分析  37
    2.3.5 pH值测定  37
    2.3.6 能谱分析  37
    2.3.7 电化学测试  37-39
第三章脆硫锑铅矿、铁闪锌矿和磁黄铁矿的浮选性能研究  39-48
  3.1 矿浆pH值对矿物可浮性的影响  39-41
    3.1.1 矿浆pH值对脆硫锑铅矿可浮性的影响  39
    3.1.2 矿浆pH值对铁闪锌矿可浮性的影响  39-40
    3.1.3 矿浆pH值对磁黄铁矿可浮性的影响  40-41
  3.2 抑制剂对矿物可浮性的影响  41-45
    3.2.1 抑制剂对脆硫锑铅矿可浮性的影响  41-42
    3.2.2 抑制剂对铁闪锌矿可浮性的影响  42-43
    3.2.3 抑制剂对磁黄铁矿可浮性的影响  43
    3.2.4 氰化钠对矿物的抑制作用  43-44
    3.2.5 腐植酸钠对经Cu~(2+)活化矿物的抑制作用  44-45
  3.3 人工混合矿分离试验  45-46
    3.3.1 脆硫锑铅矿、铁闪锌矿混合矿的浮选分离  45
    3.3.2 脆硫锑铅矿、磁黄铁矿混合矿浮选分离  45-46
    3.3.3 铁闪锌矿、磁黄铁矿混合矿浮选分离  46
  3.4 小结  46-48
第四章脆硫锑铅矿、铁闪锌矿和磁黄铁矿的细菌浸出研究  48-63
  4.1 三种硫化矿纯矿物的细菌浸出  48-53
    4.1.1 脆硫锑铅矿的细菌浸出  48-49
    4.1.2 磁黄铁矿的细菌浸出  49-50
    4.1.3 铁闪锌矿的细菌浸出  50-53
  4.2 不同菌株细菌浸出铁闪锌矿  53-57
    4.2.1 细菌的培育及其生物氧化活性  53-54
    4.2.2 三种细菌浸出铁闪锌矿  54-57
    4.2.3 铁闪锌矿浸渣的SEM及EDAX分析  57
  4.3 磁黄铁矿培育细菌浸出铁闪锌矿的研究  57-62
    4.3.1 细菌的培养及生物氧化特性  57-59
    4.3.2 铁离子对铁闪锌矿浸出的影响  59-61
    4.3.3 磁黄铁矿培育细菌浸出铁闪锌矿  61-62
  4.4 小结  62-63
第五章铅锑锌铁多金属硫化矿  63-79
  5.1 铅(锑)锌铁多金属硫化矿浮选分离  63-71
    5.1.1 浮选分离的条件试验  63-71
    5.1.2 铅锑锌浮选闭路试验  71
  5.2 铅锑锌铁多金属矿原矿的细菌浸出  71-74
    5.2.1 原矿的摇瓶浸出试验  71-73
    5.2.2 原矿的渗滤柱浸试验  73-74
  5.3 浮选锌粗精矿的细菌浸出  74-78
    5.3.1 生物量的影响  75
    5.3.2 矿浆浓度的影响  75-77
    5.3.3 浮选药剂的影响  77-78
  5.4 小结  78-79
第六章铁闪锌矿细菌浸出机理探讨  79-88
  6.1 晶体结构分析  79-81
  6.2 电化学研究  81-83
  6.3 浮选药剂对铁闪锌矿浸出过程的影响  83-86
    6.3.1 9K驯化细菌对9K液体培养基中二价铁离子的氧化  83
    6.3.2 丁基醚醇对细菌活性的影响  83-84
    6.3.3 乙基黄药对细菌活性的影响  84-85
    6.3.4 丁胺黑药对细菌活性的影响  85-86
    6.3.5 脱药和不脱药的浮选锌粗精矿细菌浸出  86
    6.3.6 不同药剂抑制细菌活性原理的探讨  86
  6.4 小结  86-88
第七章结论  88-90
参考文献  90-100
致谢  100-101
攻读硕士期间主要研究成果  101

铅锑锌铁多金属硫化矿浮选分离与细菌浸出的基础研究

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