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3种典型能量代谢菌浸出黄铜矿及其硫形态的转化

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中国有色金属学报 2012年第10期22卷 2930-2937页

作者：彭安安汤露夏金兰夏乐先赵小娟聂珍媛朱薇中南大学生物冶金教育部重点实验室长沙410083 中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083

比较了3种典型嗜中温铁/硫代谢菌——Acidithiobacillus ferrooxidans、Leptospirillum ferriphilum及Acidithiobacillus thiooxidans单独及混合浸出黄铜矿过程中细菌硫氧化、铁氧化情况。同时利用XRD、硫的K边X射线吸收近边结构光谱(XANES)等分析手段研究3种细菌单独/混合浸出黄铜矿过程中矿物组成成分和矿物表面硫的形态变化。结果表明:在浸出初期电位低于400 mV(vs SCE)时,黄铜矿的浸出速率较快,此后电位迅速升高至540 mV,黄铜矿浸出速率明显变慢。混合菌浸出时体系的硫/铁氧化活性较单一菌高,根据XANES拟合分析发现,混合菌浸出时矿物表面元素硫及黄钾铁矾积累量明显减少,浸出初期辉铜矿产量明显高于单一细菌浸出的。

关键词：硫氧化 X射线吸收近边结构光谱(Ⅺ心咂S) 黄铜矿硫形态

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中度嗜热微生物作用下黄铜矿表面改性

中国有色金属学报 2013年第11期23卷 3225-3231页

作者：王军赵红波李思奇杨勰杨聪仁覃文庆邱冠周中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学生物冶金教育部重点实验室长沙410083

通过分析黄铜矿表面接触角、Zeta电位和表面形貌变化,研究嗜热硫氧化硫杆菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans,S.t菌)和氧化亚铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferrooxidans,L.f菌)对黄铜矿表面性质的影响。结果表明,细菌培养基(9K培养... 详细信息

通过分析黄铜矿表面接触角、Zeta电位和表面形貌变化,研究嗜热硫氧化硫杆菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans,S.t菌)和氧化亚铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferrooxidans,L.f菌)对黄铜矿表面性质的影响。结果表明,细菌培养基(9K培养基)对黄铜矿表面性质无明显影响,接触角稳定在黄铜矿表面接触角48°左右。两种细菌对黄铜矿表面性质影响规律相似,采用细菌摇瓶浸出时,振动条件下,矿物表面的亲水性随浸出过程逐渐增强;而在静置细菌浸出过程中,浸出初期黄铜矿表面疏水性变强,之后随浸出时间的延长黄铜矿表面的亲水性增强,推测可能是由于浸出前期黄铜矿表面生成疏水硫化物和元素硫,后期被进一步氧化分解。不同细菌作用后,黄铜矿的等电点接近细菌的等电点,说明两种细菌均能有效地吸附在黄铜矿表面。通过原子力显微镜(AFM)观察发现,黄铜矿经细菌浸出后,表面不同程度地被腐蚀,并且随着浸出时间的延长,表面腐蚀程度加剧,其中S.t菌对黄铜矿的腐蚀作用较L.f菌更强。

关键词：黄铜矿中度嗜热微生物表面性质

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脉石矿物对细菌浸出黄铜矿的影响研究

稀有金属 2013年第3期37卷 437-445页

作者：莫晓兰林海温建康徐承焱北京有色金属研究总院生物冶金国家工程实验室北京100088 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

运用XRD,SEM-EDS等检测手段,采用摇瓶试验,以At.f菌作为浸矿细菌,研究了3种脉石矿物对黄铜矿细菌浸出的影响及机制。通过模拟实际铜尾矿中脉石矿物组成,得出了石英、绢云母、白云石对黄铜矿细菌浸出的影响规律。研究结果表明,石英、绢... 详细信息

运用XRD,SEM-EDS等检测手段,采用摇瓶试验,以At.f菌作为浸矿细菌,研究了3种脉石矿物对黄铜矿细菌浸出的影响及机制。通过模拟实际铜尾矿中脉石矿物组成,得出了石英、绢云母、白云石对黄铜矿细菌浸出的影响规律。研究结果表明,石英、绢云母能促进黄铜矿微生物浸出,而白云石由于是碱性矿物,含量较高时它的抑制作用很明显。铜浸出率由高到低的脉石矿物组合是:石英-绢云母(45.71%)、空白(42.71%),石英-绢云母-白云石(30.16%)、石英-白云石(11.85%)、绢云母-白云石(10.75%)。浸渣的XRD及SEM-EDS分析表明,含脉石矿物石英时,新生成钝化物主要是黄钾铁矾,含绢云母时主要生成铵黄铁矾,含少量白云石时主要生成钙磷石、硫酸钙和非晶态的FeO(OH)。

关键词：细菌浸出黄铜矿石英白云石绢云母

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黄药类捕收剂对细菌浸出黄铜矿的抑制机理

中国有色金属学报 2012年第11期22卷 3201-3207页

作者：董颖博林海周闪闪北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

借助于X射线光电子能谱(XPS)和红外光谱(FTIR)等测试手段,研究黄药类捕收剂对嗜酸氧化亚铁硫杆菌LD-1菌株(At.f LD-1)浸出黄铜矿的抑制机理。XPS分析结果表明,与不加浮选药剂条件下所得浸渣相比,黄药类捕收剂的作用使浸渣表面Cu 2p电子... 详细信息

借助于X射线光电子能谱(XPS)和红外光谱(FTIR)等测试手段,研究黄药类捕收剂对嗜酸氧化亚铁硫杆菌LD-1菌株(At.f LD-1)浸出黄铜矿的抑制机理。XPS分析结果表明,与不加浮选药剂条件下所得浸渣相比,黄药类捕收剂的作用使浸渣表面Cu 2p电子结合能增高,Fe 2p和S 2p电子结合能降低,且黄药类捕收剂对铜浸出率抑制作用的强弱与电子结合能的偏移程度成正比;FTIR研究发现,At.f LD-1菌在黄铜矿表面发生了化学吸附,黄药类捕收剂在酸性条件下生成的醇类等物质在黄铜矿表面的吸附以及对At.f LD-1菌的毒害作用,导致浸渣表面红外特征吸收峰发生了偏移。

关键词：黄铜矿黄药类捕收剂浸矿细菌抑制机理

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N-异丁氧羰基硫脲浮选黄铜矿的机理

中国有色金属学报 2017年第1期27卷 128-137页

作者：刘微刘广义肖静晶何芝玲钟宏中南大学化学化工学院长沙410083

合成一种新型的表面活性剂——N-异丁氧羰基硫脲(iBCTU),对其结构进行红外和核磁共振表征,并考察其对黄铜矿的浮选性能以及在黄铜矿表面的吸附热力学和机理。浮选和吸附结果表明:在pH 3~11的范围内,iBCTU对黄铜矿具有良好捕收能力,且黄... 详细信息

合成一种新型的表面活性剂——N-异丁氧羰基硫脲(iBCTU),对其结构进行红外和核磁共振表征,并考察其对黄铜矿的浮选性能以及在黄铜矿表面的吸附热力学和机理。浮选和吸附结果表明:在pH 3~11的范围内,iBCTU对黄铜矿具有良好捕收能力,且黄铜矿对iBCTU的吸附量随着温度的升高而增大。热力学分析表明:iBCTU在黄铜矿表面的吸附等温线符合Langmuir模型,吸附焓变△H为56.42 kJ/mol,熵变△S为284.76 J/(mol·K),吸附自由能变△G为-29.12 kJ/mol(298K),iBCTU在黄铜矿表面的吸附为自发、吸热化学吸附过程。XPS分析进一步说明iBCTU可能通过其硫代羰基的硫原子和-NH_2基氮原子与黄铜矿表面的铜原子结合生成iBCTU-Cu(Ⅰ)表面络合物吸附在黄铜矿表面。

关键词： N-异丁氧羰基硫脲黄铜矿吸附热力学浮选 XPS

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萃取有机物污染黄铜矿的***菌浸出

中国有色金属学报 2018年第4期28卷 823-829页

作者：余华龙刘晓荣申君辉池道杰上海应用技术大学材料科学与工程学院上海201418 东华大学环境科学与工程学院上海201620

铜萃取有机物对浸矿微生物的危害日益受关注,探讨了Acidithiobacillus thiooxidans(***)菌在被铜萃取有机物污染的低品位黄铜矿表面的吸附行为及其生物浸出特征。结果表明:由于萃取有机物的吸附增强了矿石表面疏水性与电负性,使***细胞... 详细信息

铜萃取有机物对浸矿微生物的危害日益受关注,探讨了Acidithiobacillus thiooxidans(***)菌在被铜萃取有机物污染的低品位黄铜矿表面的吸附行为及其生物浸出特征。结果表明:由于萃取有机物的吸附增强了矿石表面疏水性与电负性,使***细胞在受污染低品位黄铜矿表面的吸附率提高19%。然而,高细胞吸附率并不意味着高浸出率。在受污染低品位黄铜矿的生物浸出过程中,细胞生长速度降低9%,铜浸出率降低29%。CLSM以及SEM观察发现,在萃取有机物胁迫下,附着细胞的胞外多聚物(Extracellular polymeric substances,EPS)分泌受到抑制,势必影响生物膜的构建。在矿石被污染的情况下,有机膜覆盖、细胞新陈代谢受抑制、EPS分泌减少,是导致浸出率降低的主要原因。

关键词：嗜酸氧化硫硫杆菌溶剂萃取细胞吸附胞外多聚物黄铜矿

黄铜矿在含铁酸性介质中氧化过程的电化学研究

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环境科学学报 2013年第2期33卷 437-444页

作者：赵晋宁易筱筠党志华南理工大学环境科学与工程学院广州510006 工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室广州510006

以天然黄铜矿为研究对象,运用开路电位,循环伏安曲线,Tafel极化曲线和交流阻抗(EIS)等电化学手段,对在硫酸介质中三价铁离子对黄铜矿的氧化过程的电化学行为进行了研究.结果表明,黄铜矿在酸性介质中的氧化可能通过两步反应完成,第一步... 详细信息

以天然黄铜矿为研究对象,运用开路电位,循环伏安曲线,Tafel极化曲线和交流阻抗(EIS)等电化学手段,对在硫酸介质中三价铁离子对黄铜矿的氧化过程的电化学行为进行了研究.结果表明,黄铜矿在酸性介质中的氧化可能通过两步反应完成,第一步中电极表面形成了一层主要成分是含硫中间产物的钝化膜,第二步则是黄铜矿主体的氧化.Fe3+离子有助于黄铁矿的直接氧化,在黄铜矿的溶解过程中起到了重要作用.极化曲线测量的结果显示随着溶液中Fe3+离子浓度的增加,黄铜矿的极化电流也在增加,黄铜矿也更容易进入钝化阶段.同时,交流阻抗对Fe3+离子浓度改变的响应也很敏感.

关键词：黄铜矿电化学循环伏安极化曲线氧化

脂类捕收剂DLZ对黄铜矿和黄铁矿浮选的选择性作用

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中国矿业大学学报 2009年第3期38卷 396-400页

作者：顾帼华李建华孙小俊张麟陈明莲赵开乐胡岳华中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083

通过浮选实验、吸附量和红外光谱测定，考察了捕收剂DLZ对黄铜矿和黄铁矿浮选性能的影响及作用机理．结果表明：DLZ在PH-2．7～12．05时对黄铜矿的捕收能力强，最大回收率95．7％，而对黄铁矿的捕收能力弱，且PH=6．9～12．05时其回收... 详细信息

通过浮选实验、吸附量和红外光谱测定，考察了捕收剂DLZ对黄铜矿和黄铁矿浮选性能的影响及作用机理．结果表明：DLZ在PH-2．7～12．05时对黄铜矿的捕收能力强，最大回收率95．7％，而对黄铁矿的捕收能力弱，且PH=6．9～12．05时其回收率小于10％．用CaO作PH调整剂时，在PH=7～11时黄铜矿的回收率与用NaOH调PH相差不大，但黄铁矿可浮性被抑制，回收率低于5%．DLZ在黄铜矿上的吸附量比在黄铁矿上的大，特别是强碱条件下；其吸附量随用量的增加而增大．DLZ与矿物作用的红外光谱分析表明：黄铜矿与DLZ作用后出现了DLZ的相关特征吸收峰，而黄铁矿与DLZ以及Cu抖作用前后的红外光谱曲线基本没有变化，可见DLZ在黄铜矿表面的吸附属于化学吸附，在黄铁矿表面的吸附属于物理吸附．

关键词：黄铜矿黄铁矿捕收剂吸附量浮选

N-丁氧基丙基-S-[2-(肟基)丙基]二硫代氨基甲酸酯对黄铜矿的浮选行为及吸附机理

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中国有色金属学报 2021年第8期31卷 2247-2257页

作者：肖静晶南华大学化学化工学院天然锕系元素配合物设计及应用湖南省重点实验室衡阳421001 中南大学化学化工学院长沙410083 湖南省林业科学院长沙410004

考察了N-丁氧基丙基-S-[2-(肟基)丙基]二硫代氨基甲酸酯(BOPHPDT)对黄铜矿的浮选行为,研究其与八种金属离子的作用,采用微浮选、接触角、原位电化学扫描(SECM)、X射线光电子能谱(XPS)对BOPHPDT浮选黄铜矿的吸附机理进行研究。结果表明:B... 详细信息

考察了N-丁氧基丙基-S-[2-(肟基)丙基]二硫代氨基甲酸酯(BOPHPDT)对黄铜矿的浮选行为,研究其与八种金属离子的作用,采用微浮选、接触角、原位电化学扫描(SECM)、X射线光电子能谱(XPS)对BOPHPDT浮选黄铜矿的吸附机理进行研究。结果表明:BOPHPDT对黄铜矿的浮选优于丁黄药,优选pH值范围为4~10,其吸附于黄铜矿表面增大其接触角,增强其表面疏水性。XPS分析进一步表明,BOPHPDT分别通过其分子中NH—C=S和C=N—OH官能团与黄铜矿表面形成Cu—N、Cu—S和Cu—O键化学吸附于黄铜矿表面。

关键词： N-丁氧基丙基-S-[2-(肟基)丙基]二硫代氨基甲酸酯黄铜矿浮选吸附机理