朱德庆
,
邱冠周
,
姜涛
,
徐经仓
,
彭怀玺
,
张文松
,
刘华
,
宗遐贵
钢铁
铁精矿冷固球团矿煤基回转窑直接还原新工艺的关键技术包括复合粘结剂及相应的配套实用技术。提出了含复合粘结剂的生球强度界面作用力综合模型，冷固球团矿强度的粘结膜机理，含复合粘结剂的冷固球团矿催化还原体积反应机制及全窑高温快速还原热工制度。
关键词:
铁精矿
,
冷固球团矿
,
直接还原
,
回转窑
甘敏
,
范晓慧
,
陈许玲
,
吴程骞
,
季志云
,
王送荣
,
汪国靖
,
邱冠周
,
姜涛
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64432-1
研究了钙基添加剂对低品位钼精矿焙烧性能的影响。结果表明，钙基添加剂可与钼精矿反应生成 CaSO4和 CaMoO4。450°C 时 MoS2开始氧化，500°C 以上生成 CaMoO4和 CaSO4，600~650°C 时钙化反应基本完成；进一步提高焙烧温度有利于 CaMoO4的生成，但会降低焙烧过程固硫率和钼保留率。钙基添加剂焙烧效果依次为Ca(OH)2>CaO>CaCO3。随着 Ca(OH)2用量的增加，钼保留率和固硫率均呈上升趋势，但过多的钙基添加剂会使酸浸过程硫酸的消耗增加，Ca(OH)2与钼精矿适宜的质量比为1：1。在650°C 下焙烧90 min 时，低品位钼精矿钙化焙烧过程中钼保留率为100%、固硫率为92.92%，经硫酸浸出后钼的浸出率达到99.12%。
关键词:
钼精矿
,
钙化焙烧
,
反应机理
,
热力学研究
,
相变
彭堂见
,
周丹
,
刘学端
,
余润兰
,
姜涛
,
顾帼华
,
陈淼
,
邱冠周
,
曾伟民
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64143-2
为探究黄铜矿生物浸出过程中与胞外多聚物结合的三价铁在矿物表面的富集，采用超声、加热和涡旋振荡提取矿物表面的三价铁。结果表明，在48°C条件下超声是一种有效的方法。扫描电镜和能量色散X射线能谱(EDX)分析表明，浸出后黄铜矿表面存在大量裂缝和凹陷，并且铁氧化物填充于这些裂缝和凹陷中。研究浸出过程黄铜矿表面三价铁和胞外多聚物的含量变化。结果表明，胞外多聚物的含量在浸出前10 d迅速上升，之后维持在一个稳定的水平，而三价铁含量随浸出时间的延长而增加，尤其是在浸出后期。
关键词:
黄铜矿
,
三价铁
,
胞外多聚物
,
提取
,
超声处理
,
生物浸出
彭堂见
,
石丽娟
,
余润兰
,
顾帼华
,
周丹
,
陈淼
,
邱冠周
,
曾伟民
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64338-8
为了研究过程pH刺激对中度嗜热菌浸出黄铜矿的影响，测定浸出过程中铜的浸出率以及游离和吸附菌的微生物群落结构动态变化。结果表明，将浸出第14天浸出过程的pH分别调节至1.0及3.0时，游离菌和吸附菌的生长均出现一个适应期。同时，未调节pH的对照组铜的浸出率为87.5%；而调节过程pH至1.0和3.0时，铜的浸出率分别下降至86.9%和64.0%。实时定量PCR分析表明，pH刺激对吸附菌的影响比对游离菌的影响小，说明吸附菌比游离菌对过程pH刺激具有更强的抗性。此外，调节过程pH至3.0显著破坏了游离菌和吸附菌的群落结构，浸出体系无法恢复至正常状态。
关键词:
黄铜矿
,
过程pH刺激
,
游离菌
,
吸附菌
,
微生物群落结构
,
实时定量PCR
夏明晨
,
王亚萍
,
彭堂见
,
周洪波
,
刘学端
,
姜涛
,
邱冠周
,
曾伟民
中国有色金属学报
采用微生物浸出技术,选用4种中度嗜热浸矿菌:嗜铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferriphilum),嗜酸喜温硫杆菌(Acidithiobacillus caldus),嗜热硫氧化硫化杆菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans)和嗜热嗜酸铁质菌(Ferroplasma thermophilum),作为混合菌回收废弃线路板分选尾渣中的金属铜.通过摇瓶浸出实验,研究混合菌在不同浓度分选尾渣中的浸出过程,并探究初始pH、初始Fe2+质量浓度、培养温度及粉末粒径对铜浸出的影响;并将优化条件应用至3L搅拌槽中,实现浸出体系的扩大.结果表明:摇瓶驯化过程中,混合菌种在分选尾渣中的生长情况较好,且能实现金属铜的有效浸出;在优化参数为初始pH l.5、p(Fe2+)1 g/L、45℃条件下的放大实验中,浸出至第7d时,铜浸出率最高达到93.09％.
关键词:
微生物浸出
,
混合菌种
,
废弃线路板分选尾渣
,
铜浸出率
余肇璟
,
余润兰
,
刘阿娟
,
刘晶
,
曾伟民
,
刘学端
,
邱冠周
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(17)60046-3
比较研究生物浸出黄铜矿中pH值对嗜酸氧化亚铁硫杆菌分泌胞外蛋白和胞外多糖的影响.实验结果表明:当pH值为1.0、1.5、2.0和2.5时,在细菌生长的适应期、对数生长期和稳定期,矿物表面吸附菌分泌的胞外蛋白量比胞外多糖量多,相反,浸出溶液中的悬浮细菌分泌的胞外蛋白量比胞外多糖量少;悬浮细菌主要通过分泌胞外多糖而不是胞外蛋白来抵抗如高金属离子浓度和不适宜pH等不利生长溶液环境;吸附细菌分泌的胞外多糖和胞外蛋白量主要正相关于溶液酸度而不是可溶性金属离子总浓度.这表明细菌主要是通过分泌更多胞外多糖来对抗不利环境,而胞外蛋白可能在生物浸出系统的氧化?还原反应中起重要作用.
关键词:
胞外蛋白
,
嗜酸氧化亚铁硫杆菌
,
黄铜矿
,
生物浸出
,
pH值
甘敏
,
李明明
,
曾健
,
刘新星
,
朱建裕
,
胡岳华
,
邱冠周
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(17)60135-3
研究Acidithiobacillus ferrooxidans对酸性水体中复合重金属共沉淀过程的促进作用.A.ferrooxidans显著地提高了共沉淀体系中Fe(Ⅱ)离子的氧化速率及硫酸羟基铁氧体的形成.在A.ferrooxidans存在的条件下Cu(Ⅱ)浓度降低至0.058 mmol/L,而Cd在生物体系中浓度降至最低0.085 mmol/L.Pb主要以铅矾形式沉淀,硫酸羟基铁氧体促进了残余铅离子的沉淀.通过XRD、SEM和FTIR等技术对形成产物进行系统表征.共沉淀体系中主要的组分为高结晶度的黄钾铁矾,而A.ferrooxidans促进施式矿物在一价阳离子缺乏的反应后期形成.A.ferrooxidans存在体系中较高的Fe(Ⅱ)离子氧化速率和Fe(Ⅲ)离子供应速度有利于多面体晶体形成及其晶粒尺径增加.复合重金属离子进入硫酸羟基铁氧体的晶体结构,通过A.ferrooxidans介导的共沉淀能够高效地将重金属离子从酸性废水中去除.
关键词:
共沉淀
,
嗜酸氧化亚铁硫杆菌
,
复合重金属
,
硫酸羟基铁氧体
,
酸性水体
李寿朋
,
王瑞
,
郭玉婷
,
郭玉洁
,
王国华
,
刘新星
,
邱冠周
中国有色金属学报
选用氧化特性不同的6株中等嗜热菌,构建4组共培养菌群,用于一水硬铝石型高硫铝土矿的摇瓶脱硫实验.对筛选出的高效菌群,分析其在高硫铝土矿脱硫过程中的脱硫行为,并采用SEM、XPS、XANES等技术手段分析含硫矿物氧化过程中的表面形貌和中间产物.结果表明:铁、硫氧化混合菌群比亚铁氧化菌群和硫氧化菌群具有更强的氧化能力,脱硫15d后矿石中硫含量下降到0.29％,满足拜耳法生产氧化铝的原料要求.在氧化过程中,含硫矿物表面出现单质硫和黄钾铁矾,但这些中间产物并未成为脱硫的阻止因素.最终氧化产物是硫酸盐.
关键词:
高硫铝土矿
,
中等嗜热菌群
,
生物脱硫
,
协同作用
,
黄钾铁矾
王军
,
李旖旎
,
庄田
,
赵红波
,
朱珊
,
覃文庆
,
邱冠周
中国有色金属学报
采用3种中等嗜热微生物：喜温硫杆菌(Acidithiobacillus caldus，A.c)、嗜铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferriphilu，L.f)、嗜热氧化硫化杆菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans，S.t)对黄铜矿精矿进行浸出。探讨浸出过程中的微生物生长优化及搅拌反应器浸出条件优化。微生物最佳生长条件如下：生长温度为45℃、初始pH为1.5。驯化过的浸矿细菌的生长及浸出率明显高于未驯化的，驯化后浸出率在矿浆浓度为50 g/L时达到最大，为94.00%；当矿浆浓度达到100 g/L时，铜的浸出率稳定在80%左右。搅拌反应器的最优化浸出条件如下：搅拌速度350 r/min，充气强度500 mL/min。在此条件下，对黄铜矿精矿进行浸出，浸出时间为30d时，最终铜离子浓度为17.36 g/L，铜的浸出率为85.60%。
关键词:
黄铜矿
,
中等嗜热菌
,
生物浸出
高健
,
丁建南
,
康健
,
吴学玲
,
邱冠周
中国有色金属学报
采用稀释分离法,从山西中条山铜矿的酸性矿坑水中分离出一株铁氧化细菌,命名为ZTS菌株.该菌株为革兰氏阴性细菌,螺旋状或弧状,最适生长温度为30 ℃,最适生长pH值为2.5,对低浓度的酵母浸出物较敏感.形态学和生理学分析表明,ZTS菌株可能属于钩端螺旋菌属的成员;16S rDNA序列的系统发育分析表明,该菌株与氧化亚铁钩端螺旋菌典型菌株ATCC 49879位于系统发育树的同一分支,相似度为100%,从而证实ZTS菌株属于氧化亚铁钩端螺旋菌.考虑到当前的商业利益,考察了Cu2+、Co2+ 和Ni2+对ZTS菌株氧化亚铁能力的影响.结果表明:3种金属对ZTS菌株的毒性强弱依次为Co2+＞Cu2+＞Ni2+.就Ni2+抗性能力而言,ZTS菌株能够耐受Ni2+的浓度高达160 mmol/L,这比已报道的氧化亚铁钩端螺旋菌的Ni2+抗性能力要强得多,这种能力可能与它的遗传特性有关.
关键词:
酸性矿坑水
,
氧化亚铁钩端螺旋菌
,
铁氧化能力
,
重金属抗性
