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响应面法优化间接生物浸出铜钴矿中有价金属的工艺参数

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生物学杂志 2024年第3期41卷 46-51,97页

作者：田炳阳李京泽尚鹤刘学高文成温建康中国有研科技集团有限公司高品质有色金属绿色特种冶金国家工程研究中心北京101407 有研资源环境技术研究院(北京)有限公司战略性有色金属绿色制造技术北京市工程研究中心北京101407

在生物浸出铜钴矿的基础上,采用生物活性沥浸液为浸出剂和响应面法优化浸出工艺参数以实现铜钴矿的高效生物浸出。菌液体系包含氧化硫硫杆菌,氧化亚铁硫杆菌和嗜铁钩端螺旋菌的混合体系。经30组实验结果统计分析发现,显著影响铜钴矿中Cu... 详细信息

在生物浸出铜钴矿的基础上,采用生物活性沥浸液为浸出剂和响应面法优化浸出工艺参数以实现铜钴矿的高效生物浸出。菌液体系包含氧化硫硫杆菌,氧化亚铁硫杆菌和嗜铁钩端螺旋菌的混合体系。经30组实验结果统计分析发现,显著影响铜钴矿中Cu和Co浸出的因素为温度、固液比、初始pH、转速,以及温度-固液比、固液比-初始pH、固液比~2和初始pH~( 2)的交互影响,而显著影响Fe浸出的因素为温度、固液比、初始pH和固液比~2的交互影响。此外,针对生物浸出铜钴矿中Cu、Co和Fe浸出率的3个预测模型R~2分别为0.986 4、0.968 7和0.938 1,表明预测模型具有较高真实性。最终,铜钴矿的最优生物浸出参数为温度47.08℃、固液比1.17%、初始pH 0.81、转速120 r/min。在优化条件下,预测值分别为Cu 99.36%、Co 91.87%、Fe 88.43%,浸出24 h后实测值分别为100%、96.53%、86.11%。

关键词：铜钴矿生物浸出响应面参数优化拟合模型

高硫铜比含金铜矿多维度耦合选矿关键技术研发与集成应用

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中国科技成果 2024年第11期25卷 62-63页

作者：赖桂华温建康鲁军李文娟尚鹤李洪文沈镇馨黄晟屈伟肖长洪林通发邓莉莉李开国方娴张德文王淼有研资源环境技术研究院(北京)有限公司紫金矿业集团股份有限公司黑龙江多宝山铜业股份有限公司高品质有色金属绿色特种冶金国家工程研究中心战略性有色金属绿色制造技术北京市工程研究中心

铜、金是重要的战略金属,在工业制造、建筑、能源等领域都有着广泛的应用。我国铜资源以硫化铜矿为主,常与硫铁矿共生,硫铜比普遍较高,含铜矿物种类多且粗细嵌布不均匀,伴生金含量很低。高硫铜比含金铜矿的选矿工艺面临一系列难题,例如... 详细信息

铜、金是重要的战略金属,在工业制造、建筑、能源等领域都有着广泛的应用。我国铜资源以硫化铜矿为主,常与硫铁矿共生,硫铜比普遍较高,含铜矿物种类多且粗细嵌布不均匀,伴生金含量很低。高硫铜比含金铜矿的选矿工艺面临一系列难题,例如不同矿相和赋存状态的极低品位伴生金难以分类精准回收;采用SABC工艺,顽石量不稳定,顽石再破碎能耗高,长期积累后“胀肚”影响磨矿效率,易引起入选物料性质波动干扰主流程;矿石性质不稳定带来的药剂用量、矿浆液位和浮选产率等参数无法快速与之响应,选矿指标变化大;浮选过程中存在铜硫分离精度差、流程长、药剂用量大等问题。

关键词：伴生金战略金属药剂用量物料性质金铜矿破碎能耗含铜矿物选矿指标

含氟溶液中N235共萃取钒、钼热力学及工艺研究

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中国矿业大学学报 2022年第3期51卷 581-590页

作者：温建康赖永传杨鑫龙有研科技集团有限公司高品质有色金属绿色特种冶金国家工程研究中心北京100088 有研资源环境技术研究院(北京)有限公司北京101407 有研工程技术研究院有限公司北京101407 北京有色金属研究总院北京100088

为综合提取石煤含氟浸出液中的钒、钼,本文研究了利用三烷基胺(N235)从含氟溶液中分离钒、钼的萃取热力学及工艺.通过考察分配比D与N235物质的量浓度的关系,使用斜率法确定出萃取钒、钼的萃合物组成分别为(R_(3)NH)·VO_(2)SO_(4)和R_(... 详细信息

为综合提取石煤含氟浸出液中的钒、钼,本文研究了利用三烷基胺(N235)从含氟溶液中分离钒、钼的萃取热力学及工艺.通过考察分配比D与N235物质的量浓度的关系,使用斜率法确定出萃取钒、钼的萃合物组成分别为(R_(3)NH)·VO_(2)SO_(4)和R_(3)N·MoO_(3)·H_(2)O,计算得出萃取反应的平衡常数分别为41.305和50.350.探究分配比与萃取温度的关系,绘制出lg D-T(-1)图,通过热力学计算得出温度在25~45℃范围内,利用N235萃取钒、钼的反应均为放热反应,且均可自发进行;以N235为萃取剂(体积分数为20%),TBP为相改进剂(体积分数为5%),DT-100为稀释剂,在水相pH值为1.80、相比V(O)/V(A)为4∶1的条件下,常温萃取5 min,钒和钼的萃取率分别为84.10%和96.61%,经三级逆流萃取后,钒和钼的萃取率均在99%以上.负载有机相经过先硫酸反萃钒,后氨水反萃钼的分步反萃工艺实现了钒、钼的分离.研究揭示了N235萃取钒、钼的机理,验证了利用N235从石煤含氟浸出液中“共萃取钒、钼—硫酸反萃钒—氨水反萃钼”的工艺可实现钒、钼的有效分离,这为石煤含氟浸出液中钒、钼的分离奠定了基础.

关键词：石煤含氟浸出液 N235 钒钼萃取机理热力学

响应曲面法在高镁型硫化镍矿生物浸出工艺参数优化中的应用

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Journal of Central South University 2022年第5期29卷 1488-1499页

作者：孙建之武彪陈勃伟温建康 GRINM Resources and Environment Tech.Co. Ltd.Beijing 101407China GRIMAT Engineering Institute Co. Ltd.Beijing 101407China National Engineering Research Center for Environment-friendly Metallurgy in Producing Premium Non-ferrous Metals Beijing 100088China GRINM Group Co. Ltd.Beijing 100088China

采用响应曲面法优化了金川高镁型硫化镍矿生物浸出过程的工艺参数,包括矿石颗粒粒度、硫酸添加量、矿浆浓度、细菌接种量等。在最大限度提高镍铜钴浸出率和降低镁铁溶出率的前提条件下,模拟给出的最佳工艺参数为:颗粒粒度小于0.074 mm... 详细信息

采用响应曲面法优化了金川高镁型硫化镍矿生物浸出过程的工艺参数,包括矿石颗粒粒度、硫酸添加量、矿浆浓度、细菌接种量等。在最大限度提高镍铜钴浸出率和降低镁铁溶出率的前提条件下,模拟给出的最佳工艺参数为:颗粒粒度小于0.074 mm的矿石占72.11%,硫酸添加量为300 kg/t,矿浆浓度为5%,细菌接种量为12.88%。在模型给出的最佳条件下,三组平行实验的平均结果为:镍浸出率为89.43%,铜浸出率为36.78%,钴浸出率为84.07%,镁溶出率为49.19%,溶液总铁浓度为0.20 g/L。模拟结果表明,对镍铜钴浸出影响最大的工艺参数为矿石颗粒粒度,对镁溶出影响最大的工艺参数为硫酸添加量。根据模型模拟结果,矿石颗粒粒度和硫酸添加量间的交互作用对各试验指标无显著影响,在生物浸出过程中,通过调节矿石颗粒粒度和硫酸添加量可以实现有价金属镍铜钴和镁的选择性浸出。

关键词：高镁型硫化镍矿生物浸出响应曲面法颗粒粒度加酸量

石煤含氟酸浸液中V(Ⅴ)-Fe(Ⅲ)-F-H_(2)O系钒铁分离热力学研究

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第5期54卷 1703-1712页

作者：赖永传杨鑫龙孙建之尚鹤莫晓兰温建康中国有研科技集团有限公司高品质有色金属绿色特种冶金国家工程研究中心北京100088 有研资源环境技术研究院(北京)有限公司北京101407 有研工程技术研究院有限公司北京101407 北京有色金属研究总院北京100088

针对石煤含氟酸浸液中钒铁分离问题,计算并绘制298.15 K下V(Ⅴ)-Fe(Ⅲ)-F-H_(2)O系热力学平衡图,分析含钒离子、含铁离子随总钒浓度、总铁浓度、总氟浓度的变化规律。研究结果表明,随着pH由0升高至3.00,由于氟离子与VO_(2)^(+)、Fe^(3+... 详细信息

针对石煤含氟酸浸液中钒铁分离问题,计算并绘制298.15 K下V(Ⅴ)-Fe(Ⅲ)-F-H_(2)O系热力学平衡图,分析含钒离子、含铁离子随总钒浓度、总铁浓度、总氟浓度的变化规律。研究结果表明,随着pH由0升高至3.00,由于氟离子与VO_(2)^(+)、Fe^(3+)的配位作用,含钒物种由阳离子转变为阴离子,含铁物种由阳离子转变为中性分子,此时可实现钒铁有效分离。定义pH_(50%)为含钒阴离子摩尔分数50%时的pH,溶液中总钒浓度升高、总铁浓度升高,均导致pH50%升高,总氟浓度升高,pH_(50%)则降低。采用N235阴离子萃取剂分离含氟溶液中的钒铁,当溶液中总钒浓度为0.05 mol/L、总铁浓度为0.05 mol/L、总氟浓度为0.50 mol/L时,溶液萃取pH升高,钒铁分离系数βV/Fe增加,当pH为1.97时,钒铁分离系数β_(V/Fe)可达122.86,钒铁达到有效分离,与热力学分析结果一致。

关键词：石煤 V(Ⅴ)-Fe(Ⅲ)-F-H_(2)O系热力学平衡 pH_(50%) 阴离子萃取剂

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低品位难处理钽铌矿中铌的浸出试验研究

稀有金属 2013年第5期37卷 791-797页

作者：武彪尚鹤温建康北京有色金属研究总院生物冶金国家工程实验室北京100088

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... 详细信息

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,N2O5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-74μm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2 h;浸出温度90℃,液固比4∶1,酸矿比为3∶1,浸出时间2 h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

高硫含砷难处理金精矿生物预氧化及微生物种群研究

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稀有金属 2013年第6期37卷 976-983页

作者：尚鹤温建康武彪北京有色金属研究总院生物冶金国家工程实验室北京100088

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... 详细信息

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7 d,二段氧化7 d,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

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含钒页岩酸浸液中钒的选择性萃取研究现状

稀有金属 2022年第1期46卷 109-119页

作者：赖永传杨鑫龙孙建之尚鹤高文成温建康有研科技集团有限公司生物冶金国家工程实验室北京101407 有研资源环境技术研究院(北京)有限公司北京101407 北京有色金属研究总院北京100088 有研工程技术研究院有限公司北京101407

含钒页岩是一种钒储量仅次于钒钛磁铁矿的重要矿物资源,其钒品位均较低,同时含有铝、铁、钙、镁、钼、镍等金属元素。采用常规酸性浸钒工艺产出的酸浸液中杂质元素众多,且目标金属钒浓度较低,从中分离富集钒难度较大,需采取选择性强的... 详细信息

含钒页岩是一种钒储量仅次于钒钛磁铁矿的重要矿物资源,其钒品位均较低,同时含有铝、铁、钙、镁、钼、镍等金属元素。采用常规酸性浸钒工艺产出的酸浸液中杂质元素众多,且目标金属钒浓度较低,从中分离富集钒难度较大,需采取选择性强的方法从中提取钒。首先对含钒页岩酸浸液的处理方法进行了归纳总结,对各种分离方法的优缺点进行比较分析;其次对选择性分离钒的萃取剂按照酸性磷类萃取剂、碱性胺类萃取剂、中性含磷萃取剂、螯合类萃取剂的分类进行对比分析;在各类萃取剂中,碱性胺类萃取剂在含钒页岩低酸浸出液分离钒中具有良好的应用前景,碱性胺类萃取剂将朝着兼顾高选择性的前提下,加入合适的添加剂或改性剂,改善有机相的操作性能,实现高效的方向发展。

关键词：含钒页岩酸浸液溶剂萃取法碱性胺类萃取剂选择性萃取

选冶联合回收石煤中伴生战略金属钒镍钼的研究进展

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稀有金属 2023年第6期47卷 881-892页

作者：王淼温建康李文娟杨鑫龙赖永传杨洪英中国有研科技集团有限公司高品质有色金属绿色特种冶金国家工程研究中心北京101407 东北大学冶金学院沈阳110891 有研资源环境技术研究院(北京)限公司北京101407 北京有色金属研究总院北京100088 有研工程技术研究院有限公司北京101407

针对石煤中钒镍钼综合利用率低,战略金属镍、钼优质矿产资源匮乏的问题,综述了石煤中钒、镍、钼的赋存状态及选冶联合回收研究现状,归纳总结了碳质石煤、钙质石煤、碳质钙质石煤、硅质石煤等不同特点石煤的选冶联合提钒工艺,讨论了不同... 详细信息

针对石煤中钒镍钼综合利用率低,战略金属镍、钼优质矿产资源匮乏的问题,综述了石煤中钒、镍、钼的赋存状态及选冶联合回收研究现状,归纳总结了碳质石煤、钙质石煤、碳质钙质石煤、硅质石煤等不同特点石煤的选冶联合提钒工艺,讨论了不同特点石煤采用的焙烧、浮选、浸出、脱泥、磁选、重选等联合提钒方法,介绍了从部分石煤中富集有回收价值镍、钼的焙烧-浸出及浮选-浸出方法。指出了当前的回收工艺还存在石煤中镍、钼的工艺矿物学研究不够完善、含钒矿物与脉石分离困难、浮选回收钒云母品位低等问题。展望了后续应重视石煤中微细粒矿物分散絮凝行为研究,设计高效的脱泥和脱碳设备,研制新型的钒、镍、钼浮选药剂及浸出剂,优化选冶联合工艺流程,以降低生产成本、绿色低碳发展为标准,最终实现选冶流程在石煤工业上的广泛应用。

关键词：石煤选冶联合钒镍钼综合回收