细菌浸出黄铜矿体系中矿物化学、物相转化及其分解过程动力学特性研究

基本信息
批准号:51204207
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:张雁生
学科分类:
依托单位:中南大学
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘三军,刘凯,焦芬,杨聪仁,曾锦明,张博
关键词:
动力学物相转化化学转化生物冶金黄铜矿
结项摘要

Biohydrometallurgy was in the frontier technology for extraction copper from the refractory primary copper sulphide such as chalcopyrite. The main focus is on the research of both theory and process for improving the leaching yield and rate of copper. However, the mechanism of dissolution process of chalcopyrite during the bioleaching and the corresponding kinetic was not investigated systematically, therefore, which was the research frontier aim to reveal the mechanism and the kinetic characterics of bioleaching of chalcopyrite. In this study, the chemical transformation on the surface of chalcopyrite and the phase covert would be investigated by grazing incidence X-ray diffractometry(GIXD),XPS and the in situ synchrotron PD to confirm the media production and the corresponding chemical reaction during the bioleaching of chalcopyrite. And then the kinetics of dissolution og chalcopyrite during bioleaching could be investigated to find the controlling reaction and the factors to accelerate the reaction rate. Moreover, the dissolution process of chalcopyrite during bioleaching could be described as well as the dissolution kinetic and the control reaction. The mechanism of bioleaching of chalcopyrite could be explained more complete and the new technical methods could be established to enhance the dissolution rate.

微生物冶金是难处理黄铜矿型铜矿资源高效利用的前沿技术。提高黄铜矿浸出率和浸出速度的微生物冶金理论和工艺的研究成为焦点。目前,对细菌浸出体系中黄铜矿分解过程机理以及相应的反应动力学没有系统的研究,是该领域研究的前沿,旨在探明黄铜矿的溶解机理及其动力学特性。本项目针对不同相态黄铜矿,通过采用掠角XRD、XPS、同步辐射光谱等表面分析方法,研究细菌浸出体系中黄铜矿氧化分解过程中矿物物相和化学的转化规律,查明溶解过程的中间产物及其生成顺序,确定相应的化学反应方程,揭示黄铜矿的溶解步骤,同时进行动力学分析,找出控制步骤及其影响因素,阐明黄铜矿的溶解机理和分解动力学规律。为提高黄铜矿浸出速率提供理论依据。

项目摘要

本项目通过黄铜矿晶体特性的研究,解析了黄铜矿元素价态的分布特性,阐明了黄铜矿晶体中Cu的氧化态为+1,表明黄铜矿的化学式可表述为Cu+Fe3+(S2−)2,揭示了黄铜矿相态转化的规律和不同相态黄铜矿基本特性,表明黄铜矿的晶体特性是决定黄铜矿浸出行为的实质性原因之一。测定了黄铜矿溶解过程的中间产物,建立了细菌浸出体系中黄铜矿氧化分解的基本过程,为黄铜矿溶解机理的研究提供了科学的数据。在此基础上,发现在本项目研究尺度上Cu2S的生成是黄铜矿溶解过程的动力学控制步骤,体系的低电位420±20 mV vs. SCE是控制步骤的关键动力学参数,使黄铜矿的浸出速率提高了1倍以上。本项目研究成果获得湖南省科技进步一等奖,是该奖的主要创新点之一。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

祁连山天涝池流域不同植被群落枯落物持水能力及时间动态变化

祁连山天涝池流域不同植被群落枯落物持水能力及时间动态变化

DOI:10.13885/j.issn.0455-2059.2020.06.004
发表时间:2020
3

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
4

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2018.02.019
发表时间:2018
5

温和条件下柱前标记-高效液相色谱-质谱法测定枸杞多糖中单糖组成

温和条件下柱前标记-高效液相色谱-质谱法测定枸杞多糖中单糖组成

DOI:10.3724/ SP.J.1123.2019.04013
发表时间:2019

张雁生的其他基金

相似国自然基金

1

脉石矿物对黄铜矿微生物浸出体系的影响规律和机理

批准号:51204011
批准年份:2012
负责人:董颖博
学科分类:E0409
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

非常规体系下高镁型硫化镍矿生物浸出过程中细菌、矿物、金属离子行为研究

批准号:51404033
批准年份:2014
负责人:陈勃伟
学科分类:E0409
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

生物腐蚀黄铜矿浸出过程及其控制步骤的机理研究

批准号:50874030
批准年份:2008
负责人:杨洪英
学科分类:E0410
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
4

黄铜矿氧化浸出机理电化学基础研究

批准号:51574072
批准年份:2015
负责人:王伟
学科分类:E0412
资助金额:63.00
项目类别:面上项目