抑制黄铜矿生物浸出过程中钝化现象的基础研究

在微生物浸出黄铜矿过程中存在的"钝化现象"严重影响了铜的浸出率，迫切需要采取有效措施来优化黄铜矿的浸出过程，以抑制钝化层的生成。实验室以活性炭作为添加剂来强化黄铜矿生物浸出过程，取得了较好的抑制钝化效果，而大规模的工业应用需要进一步探索添加剂性能对浸出体系关键因素的影响规律。为此，本申请拟利用循环伏安法研究添加活性炭体系下黄铜矿电极的腐蚀电化学行为，考察添加活性炭对黄铜矿生物浸出过程及生物特性的影响；同时通过对反应过程中及反应后的活性炭的吸附性能进行表征，测定活性炭颗粒的表面及内部吸附产物的成分、富集程度及分布情况，最终确定添加活性炭对于黄铜矿微生物浸出过程中"钝化现象"的抑制机制，为工业应用提供确切的理论依据。

在微生物浸出黄铜矿过程中存在的“钝化现象”严重影响了铜的浸出率，迫切需要采取有效措施来优化黄铜矿的浸出过程，以抑制钝化层的生成。.本项目以天然黄铜矿为研究对象，运用动态极化电位曲线测试和交流阻抗测试等电化学手段，对黄铜矿腐蚀过程中的条件因素即酸度、铁离子浓度、温度以及铜离子浓度等的影响进行了研究。在此基础上，对国内一些代表性黄铜矿样进行了细菌摇瓶浸出试验研究，对浸出渣进行了电化学分析，考察了碳对黄铜矿浸出的影响。.结果表明：当浸出环境中存在有C和Fe2+的协同作用时，pH值的降低有利于催化黄铜矿表面钝化层的消除；Fe2+浓度的增加也可以有效提高黄铜矿表面的腐蚀电流密度；当黄铜矿的浸出温度在40℃以下时，温度升高有利于黄铜矿浸出的发生，而当其温度大于40℃时，腐蚀电流密度随温度升高而降低。铜离子的存在对黄铜矿的浸出效果影响不大。黄铜矿在含在Fe2+和C的浸出液中的最佳浸出条件为：浸出液pH值为1.0，Fe2+浓度为50g/L，浸出温度为40℃。.黄铜矿生物浸出过程具有两个阶段，在浸出前期，由于细菌的存在加速了Fe2+氧化至Fe3+，导致浸出溶液电位上升，加速黄铜矿的氧化溶解。由于黄铜矿中碱性脉石的存在浸出液pH值先上升然后下降。浸出后期，由于黄铜矿表面元素硫及沉淀物积聚，以及内扩散控制的增强，浸出速率下降。通过黄铜矿生物浸出渣加碳和不加碳的试验结果相对比，得到碳的加入能够促使黄铜矿的浸出，提高黄铜矿的浸出速率。通过以上对黄铜矿浸出过程中“钝化现象”及机理的深度解析，为工业应用提供确切的理论依据。