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硫化矿与含金矿石的浮选分离和生物提取—基础研究与技术应用
  • 【作者】:王淀佐,覃文庆,姚国成
  • 【出版时间】:2012-11-01
  • 【字 数】:247(千字)
  • 【定 价】:¥39.5(元)
  • 【出 版 社】:中南大学出版社
  • 【ISBN】:978-7-5487-0458-4
  • 【页 码】:195(页)
  • 【开 本】:16开

我国人口众多, 幅员辽阔, 要实现工业化和现代化, 不断提高人民生活水平, 必须有足够的原材料工业的支撑。目前我国的煤炭、 钢铁、 有色金属、 化工和建筑材料工业规模已居世界首位, 是名符其实的矿业大国。然而由于品位高、 易开采和易加工的资源日益减少, 开发利用品位更贫、 颗粒更细、 更复杂难处理的非传统资源的任务正摆在我们面前。用老技术开发禀赋差的资源, 必然引起成本上升、 能耗加大、 废弃物排放增加、 环境污染更严重等问题。因此必须努力实现发展模式的转变, 通过技术创新的支撑, 变矿业大国为矿业强国。

第1章 硫化矿浮选分离和浮选药剂……………………1
1.1 黄铜矿、 方铅矿浮选各种捕收剂的比较研究……………………3
1.1.1 引言……………………3
1.1.2 试验方法和材料……………………3
1.1.3 试验结果及其讨论……………………5
1.1.4 结语……………………11
参考文献……………………12
1.2 硫羰基捕收剂分选硫化矿的研究……………………13
1.2.1 引言……………………13
1.2.2 试验结果……………………13
1.2.3 讨论……………………16
1.2.4 结语……………………19
参考文献……………………20
1.3 辉锑矿和砷黄铁矿的浮选分离……………………21
1.3.1 试验方法……………………21
1.3.2 试验结果……………………22
1.3.3 讨论……………………26
1.3.4 结论……………………29
参考文献……………………29
1.4 小分子有机抑制剂的合成及其对黄铁矿和砷黄铁矿的抑制作用……………………30
1.4.1 药剂合成……………………31
1.4.2 试验过程……………………31
1.4.3 浮选性能……………………32
1.4.4 结论……………………35
参考文献……………………35
1.5 几类新捕收剂的结构与性能评述……………………36
1.5.1 两性捕收剂……………………36
1.5.2 非离子型极性捕收剂……………………41
1.5.3 配合捕收剂……………………49
1.5.4 其他捕收剂……………………60
参考文献……………………63
1.6 浮选药剂的联合使用……………………65
1.6.1 联合用药机理……………………65
1.6.2 联合用药配方类型……………………68
参考文献……………………70
第2章 硫化矿与含金矿物新型浮选捕收剂研发与分子设计……………………71
2.1 分子设计总论……………………73
2.1.1 引言……………………73
2.1.2 浮选剂结构模型……………………73
2.1.3 影响药剂性能的结构因素和定量判据……………………74
2.1.4 分子设计……………………75
参考文献……………………80
2.2 分子设计应用……………………81
2.2.1 硫型浮选药剂设计……………………81
2.2.2 氧型浮选药剂设计……………………88
2.2.3 氮型浮选药剂设计……………………94
2.2.4 黄金捕收剂分子的设计……………………96
参考文献……………………102
2.3 黄金捕收剂的制备与性能……………………103
2.3.1 烃基羰基硫脲……………………103
2.3.2 烃基硫脲……………………106
2.3.3 烃基溴化异硫脲盐……………………108
2.3.4 烃基偕胺肟……………………110
2.3.5 硫代磷酸酯……………………112
2.3.6 硫氰酸酯……………………113
2.3.7 烃基苯甲基亚胺……………………115
2.4 黄金捕收剂的成键特性……………………117
2.4.1 药剂-矿物成键特性的量子化学讨论……………………117
2.4.2 吸附特性的IR和XPS测定……………………120
参考文献……………………124
第3章 硫化矿浮选分离与电位调控……………………125
3.1 硫化矿电位调控浮选的理论与技术……………………127
3.1.1 引言……………………127
3.1.2 矿浆电位对硫化矿浮选的影响……………………127
3.1.3 浮选电化学讨论……………………130
3.1.4 电位调控浮选在工业实践中的应用……………………133
3.1.5 结束语……………………141
参考文献……………………141
3.2 硫化矿浮选-抑制的电化学研究……………………143
3.2.1 方铅矿-砷黄铁矿浮选分离电化学原理……………………143
3.2.2 方铅矿-黄铜矿浮选分离……………………145
3.2.3 黄铜矿-辉钼矿浮选分离……………………146
3.2.4 双氧水对黄铜矿-方铅矿浮选分离的影响……………………147
3.2.5 H2O2与浮选矿浆电位……………………150
3.2.6 PbX2与X2的电化学稳定性……………………151
3.2.7 结论……………………154
参考文献……………………155
3.3 砷黄铁矿无捕收剂(自诱导)浮选……………………156
3.3.1 试验方法……………………156
3.3.2 试验结果……………………156
3.4 砷黄铁矿硫化钠诱导浮选……………………159
3.4.1 试验方法……………………159
3.4.2 试验结果……………………159
3.4.3 结果讨论……………………161
3.4.4 结论……………………164
参考文献……………………164
3.5 各种硫化矿与砷黄铁矿的浮选分离……………………165
3.5.1 黄铜矿-砷黄铁矿浮选分离……………………165
3.5.2 黄铜矿-方铅矿浮选分离……………………165
3.5.3 黄铜矿-闪锌矿的浮选分离……………………165
3.5.4 方铅矿-黄铁矿的浮选分离……………………166
3.5.5 方铅矿-砷黄铁矿的浮选分离……………………166
3.5.6 方铅矿-闪锌矿的浮选分离……………………167
3.5.7 闪锌矿-黄铁矿的浮选分离……………………167
3.5.8 闪锌矿-砷黄铁矿的浮选分离……………………168
3.5.9 黄铁矿-砷黄铁矿的浮选分离……………………168
3.5.10 结语……………………168
第4章 硫化矿的生物氧化与浸出提取……………………169
4.1 硫元素的自然生态循环与金属矿物资源的生物浸出技术……………………171
4.1.1 传统有色金属提取技术面临挑战……………………171
4.1.2 自然界中硫的生态循环过程……………………172
4.1.3 生物浸出的基本知识……………………173
4.1.4 国内外应用情况……………………176
4.1.5 矿物资源生物浸出技术的关键……………………177
4.2 生物提取技术的工程过程与应用潜力……………………179
4.2.1 矿物生物浸出(提取)工程的特点……………………179
4.2.2 生物浸出的科学与工程过程……………………179
4.2.3 生物浸出过程的设计与操控因素……………………180
4.2.4 已经取得的研究进展……………………181
4.2.5 工业应用的情况……………………182
4.3 硫化铜矿生物氧化带形成过程与生物浸出过程的比较……………………183
4.3.1 天然金属硫化矿矿床氧化带与次生富集带形成过程……………………183
4.3.2 氧化带内主要的化学变化……………………183
4.3.3 硫化矿床的次生富集带……………………184
4.3.4 黄铜矿自然氧化和细菌氧化的相似性……………………184
4.4 金属硫化矿生物冶金过程中影响因素的多样性及其耦合优化……………………185
4.4.1 硫化铜矿次生氧化带中矿物的多样性……………………185
4.4.2 浸出过程生物化学反应的多样性……………………185
4.4.3 硫的各个生物氧化过程初步解析……………………189
4.4.4 亚铁的生物氧化过程初步解析……………………191
4.4.5 硫化矿生物氧化反应的不同途径……………………192
4.4.6 浸出过程微生物种群的多样性及其变化……………………193

我国人口众多, 幅员辽阔, 要实现工业化和现代化, 不断提高人民生活水平, 必须有足够的原材料工业的支撑。目前我国的煤炭、 钢铁、 有色金属、 化工和建筑材料工业规模已居世界首位, 是名符其实的矿业大国。然而由于品位高、 易开采和易加工的资源日益减少, 开发利用品位更贫、 颗粒更细、 更复杂难处理的非传统资源的任务正摆在我们面前。用老技术开发禀赋差的资源, 必然引起成本上升、 能耗加大、 废弃物排放增加、 环境污染更严重等问题。因此必须努力实现发展模式的转变, 通过技术创新的支撑, 变矿业大国为矿业强国。

在一次科技成果验收会上, 谈到矿业科技创新话题时, 大家觉得需要迫切解决的技术难题很多, 一时无从下手, 特别是年轻的研究人员, 觉得缺少可供参考的技术资料和信息。我听到这些议论后, 一时心热, 自告奋勇说: “作为矿物加工科技战线的一名老兵, 愿意抛砖引玉, 把以往几十年的一些想法, 包括想而未做, 做而未成, 成而未用或用而成效不显的材料, 整理汇集起来, 供作参考、 借鉴, 或可有益乃至避免重走弯路。”大家听了之后, 可能认为“余勇可嘉”, 表示赞成和支持。过后想到这事, 又感觉自不量力, 但事已至此, 只好勉力为之。

下面是对这份材料需要说明的几点:

第一, 这本材料取名为《硫化矿与含金矿石的浮选分离和生物提取》, 顾名思义, 研究的对象主要是各种有色金属, 包括含金、 银的矿石, 这也是有色金属和化工工业常用的矿物原料。

第二, 编入这本材料的都是过去做过的工作, 但并非都是十分成熟的可以直接应用的研究成果。如上面所说, 有的只是研究工作的半成品, 粗坯子, 甚或可能是走不通的路子。介绍出来只说明某个时段曾经有过的思路和初步实验结果, 仅供作参考, 提供前车之鉴。

第三, 这本材料介绍的工作, 是我们学术梯队不少人共同参与完成的, 并非是我一个人的工作。许多材料过去曾以各种形式发表或交流过, 现在汇集起来, 查找更为方便。

这本材料的第2章浮选药剂部分, 主要合作者有林强和蒋玉仁; 第3章电位调控浮选部分, 主要合作者(参加讨论及完成实验)有邱冠周、 胡岳华、 孙水裕、 覃文庆、 宋永胜; 第4章矿物生物浸出部分, 主要合作者有邱冠周、 刘学端、 李宏煦、 尹华群、 王军以及阮仁满、 温建康、 刘兴宇等。

第四, 担任本材料编辑和资料收集整理工作是中南大学的覃文庆和北京有色金属研究总院的姚国成, 中南大学资源加工与生物工程学院在读的一些研究生也参与了这一工作。

最后编者对这本材料的仓促印行表示歉意。书中不妥之处衷心希望能得到指正。编者对福建紫金矿业集团股份有限公司低品位难处理黄金资源综合利用国家重点实验室和中南大学出版社给予的支持合作一并表示衷心的感谢!

王淀佐