高泥混合铜矿制粒与生物浸出的研究

发布时间：2018-03-11 08:45

  本文选题：高泥　切入点：混合铜矿　出处：《北京有色金属研究总院》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：论文针对高泥混合铜矿生物堆浸过程渗透性差、铜的浸出率低等问题,采用响应面试验设计方法、计算机断层CT扫描技术、Matlab图像处理技术等研究手段,开展了混合铜矿制粒与生物浸出的研究,重点是筛选出合适的耐酸粘结剂,确定最佳的制粒工艺指标,并通过柱浸试验验证制粒球团的渗透性能和铜的浸出效果,为该类型铜矿制粒-生物堆浸工业应用提供理论基础和参考依据。筛选出一种合适的耐酸粘结剂Biometek-WLAG001,所得的制粒球团具有良好的湿强度(85～93%)、湿稳定性(酸泡20天部分破裂)和抗压强度(50～400 N)。研究了粘结剂Biometek-WLAG001对细菌Fe2+氧化活性、细菌生长以及对混合铜矿生物浸出铜浸出率的影响,结果表明培养基中粘结剂Biometek-WLAG001浓度超过4 g·L-1时,细菌的Fe2+氧化活性和细菌生长受到了强烈地抑制,通过逐步驯化培养使细菌耐受粘结剂Biometek-WLAG001的浓度从4 g·L-1提升至10 g·-1;利用实时荧光定量PCR技术对耐受0～10 g·L-1的菌液进行了细菌种群结构分析,发现菌液中均存在Acidithiobacillus sp.,Leptopirillumsp,Ferroplasm sp.三种细菌,其中优势菌种均为Acidithiobacillus sp.;正交试验得出多因素对混合铜矿生物浸出铜浸出率的影响主次顺序为:粘结剂Biometek-WLAG001浓度接种量初始pH值矿浆浓度。针对新疆某混合铜矿泥含量高(-0.074mm占14.28%)、钙镁含量高(占9.39%)、氧化铜矿占比高(占65.97%)的矿石性质,研发了一种高泥混合铜矿制粒-球团拌酸熟化工艺,通过单因素条件试验和响应面法优化试验,获得的最佳制粒工艺条件为粘结剂Biometek-WLAG001添加量为3.79%,固化时间为72.9 h,熟化加酸量为72.38 kg.t-1·矿-1,熟化时间为1.46 h,球团湿强度预测值为90.81%,实测平均值为90.56%,两者吻合度较高;采用傅里叶红外光谱分析、Zeta电位的测定分析手段研究了粘结剂Biometek-WLAG001与矿石之间的粘结作用机理,结果表明粘结剂Biometek-WLAG001与矿石之间存在化学吸附作用,不存在静电力作用。生物柱浸试验考察了全粒级球团、原矿和+2 mm粒级矿石的渗透性能和铜的浸出效果,结果表明柱浸过程中渗透速率随着浸出时间的增加而逐渐降低,渗透速率的大小排序为:全粒级球团+2 mm粒级矿石原矿,在整个柱浸过程中球团以及+2 mm粒级矿石保持较好的渗透性,渗透速率保持在700 L·m-2·h-1以上,而原矿柱浸由于细颗粒在柱底聚集、泥化发生了堵塞,产生积液现象。制粒球团拌酸熟化大大提高了铜的浸出速率,柱浸第2天铜的浸出率超过了 40%,浸出40天铜的浸出率大小排序为:全粒级球团(78.73%)+2 mm粒级矿石(74.73%)原矿(15.67%,浸出10天)。采用计算机断层CT扫描技术和Matlab图像处理技术分析了原矿及球团柱浸矿粒间孔隙率的变化,结果表明柱浸过程中孔隙率降低是导致渗透速率下降的根本原因。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：北京有色金属研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD952

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