钴矿石微生物浸出新技术及钴产品

《现代冶金与材料过程工程丛书》序
前言
第1章概述1
1.1钴的性质及应用1
1.2钴矿资源概况1
1.2.1世界钴矿资源概况2
1.2.2中国钴矿资源概况3
1.3传统钴冶炼工艺4
1.3.1火法冶炼工艺5
1.3.2湿法浸出工艺6
1.4生物浸钴新工艺8
1.4.1生物冶金技术8
1.4.2生物浸钴研究现状10
1.5生物浸出强化研究12
1.5.1原电池效应强化13
1.5.2金属离子强化14
1.5.3表面活性剂强化14
1.5.4微波预处理强化15
1.6生物浸出液特点16
1.6.1浸矿细菌16
1.6.2生物溶胶的形成16
1.6.3铁离子及硫酸根富集17
1.6.4固体微粒及杂质产生18
1.7铜钴溶剂萃取及电积18
1.7.1铜钴萃取分离18
1.7.2铁离子对萃取的影响19
1.7.3界面污物对萃取的影响20
1.7.4溶液中杂质对电积的影响21
1.8湿法冶金中除铁技术23
1.8.1溶液中铁沉淀析出23
1.8.2除铁技术的工业应用24
1.8.3除铁方法比较26
1.9固体颗粒絮凝分离技术26
1.9.1高分子絮凝剂作用过程26
1.9.2高分子絮凝剂絮凝机理27
1.10钴矿石微生物浸出新技术27
参考文献29
第2章钴矿石工艺矿物学研究42
2.1引言42
2.2铜钴矿工艺矿物学研究42
2.2.1矿石矿物成分42
2.2.2矿石结构构造65
2.3铜钴混合精矿工艺矿物学研究70
2.3.1化学成分70
2.3.2粒度分布71
2.3.3矿物成分73
2.4钴精矿工艺矿物学研究79
2.4.1化学成分79
2.4.2粒度分布及主要金属分布80
2.4.3矿物成分80
2.5小结85
参考文献86
第3章浸钴微生物驯化研究87
3.1引言87
3.2钴离子驯化研究87
3.2.1试验方法87
3.2.2低浓度钴离子88
3.2.3中浓度钴离子92
3.2.4高浓度钴离子101
3.3钴矿石驯化研究107
3.3.1矿浆浓度3%107
3.3.2矿浆浓度5%110
3.3.3矿浆浓度10%112
3.4浸钴微生物ZY101115
3.5浸矿体系中微生物宏基因组研究115
3.6小结116
参考文献116
第4章钴矿物微生物氧化机理研究117
4.1引言117
4.2钴矿物微生物腐蚀动态过程研究117
4.2.1显微镜研究117
4.2.2扫描电镜研究124
4.3钴矿物微生物浸出机理研究128
4.3.1作用机理128
4.3.2反应途径131
4.4元素转化134
4.4.1硫转化134
4.4.2铜和钴转化135
4.5小结138
参考文献139
第5章钴矿石微生物浸出新工艺研究141
5.1引言141
5.2铜钴混合精矿微生物浸出新工艺试验研究142
5.2.1浸矿细菌对浸出的影响142
5.2.2矿浆浓度对浸出的影响144
5.2.3浸出介质pH对浸出的影响145
5.2.4浸出温度对浸出的影响148
5.2.5加矿方式对浸出的影响150
5.3钴精矿生物浸出新工艺试验研究153
5.3.1浸矿细菌对浸出的影响153
5.3.2矿浆浓度对浸出的影响156
5.3.3浸出介质pH对浸出的影响157
5.3.4浸出温度对浸出的影响160
5.3.5矿石粒度对浸出的影响163
5.4钴矿石生物浸出新工艺166
5.5小结166
参考文献166
第6章钴矿石微生物强化浸出研究168
6.1引言168
6.2表面活性剂对微生物浸出作用研究168
6.2.1促进微生物吸附作用169
6.2.2强化微生物浸出作用169
6.3活性炭对微生物浸出的作用研究174
6.3.1强化浸出174
6.3.2原电池效应178
6.4钴矿石微生物强化浸出新技术180
6.4.1试验方法180
6.4.2试验结果与讨论180
6.5小结182
参考文献183
第7章生物浸出液的絮凝剂净化185
7.1引言185
7.2界面污物的分离与鉴定186
7.2.1试验方法186
7.2.2界面污物类型186
7.2.3化学结构分析187
7.2.4固体成分分析189
7.3界面污物稳定—脱稳机理190
7.3.1EDLVO理论190
7.3.2固体颗粒稳定悬浮机理192
7.3.3絮凝剂脱除固体颗粒机理201
7.4固体颗粒的絮凝净化208
7.4.1固体颗粒的动电位208
7.4.2聚丙烯酰胺类型209
7.4.3絮凝剂浓度211
7.4.4溶液酸度212
7.4.5溶液温度213
7.4.6絮凝后萃取界面表征214
7.5小结216
参考文献216
第8章铜的萃取电积技术219
8.1引言219
8.2LIX984N的萃取机理219
8.3铜萃取过程研究220
8.3.1铜的饱和萃取容量220
8.3.2平衡pH221
8.3.3萃取时间及温度222
8.4铜负载有机相的反萃223
8.4.1负载有机相的洗涤223
8.4.2负载有机相的反萃试验224
8.5铜电积研究226
8.5.1温度对电积的影响226
8.5.2铁锰离子浓度对电积的影响227
8.5.3添加剂对电积的影响230
8.5.4铜电积模拟试验研究234
8.6小结235
参考文献236
第9章生物浸出液针铁矿法除铁237
9.1引言237
9.1.1硫酸系统中Fe（Ⅲ）水解过程237
9.1.2E.Z针铁矿法及V.M针铁矿法238
9.2针铁矿晶种的制备238
9.2.1试验方法238
9.2.2结果与分析239
9.3针铁矿法除铁试验239
9.3.1操作pH239
9.3.2操作温度241
9.3.3晶种加入量242
9.4中心复合设计试验243
9.4.1中心复合试验设计243
9.4.2模型拟合245
9.4.3模型分析250
9.4.4E.Z法除铁工艺的优化255
9.5滤饼过滤性能研究256
9.5.1试验方法256
9.5.2操作pH256
9.5.3操作温度259
9.5.4晶种加入量262
9.6V.M法除铁工艺探索264
9.6.1pH的影响264
9.6.2沉淀温度的影响265
9.6.3保温时间的影响266
9.6.4氧化剂浓度的影响267
9.6.5V.M法除铁工艺优化268
9.7针铁矿除铁新技术272
9.8小结273
参考文献273
第10章钴电积研究276
10.1引言276
10.2含钴溶液的铜铁净化276
10.2.1试验方法276
10.2.2结果与分析277
10.3含钴溶液的富集278
10.3.1平衡pH278
10.3.2皂化率与平衡pH280
10.3.3温度及混合时间281
10.3.4P507负载有机相反萃282
10.4细菌蛋白对钴萃取—电积的影响283
10.4.1细菌蛋白的行为283
10.4.2沉积电位测试285
10.4.3循环伏安分析287
10.4.4电积钴形貌288
10.4.5钴结晶取向分析290
10.5硫酸溶液中钴的电积291
10.5.1中和用氢氧化亚钴制备291
10.5.2电积钴浓度292
10.5.3硫酸钠浓度293
10.5.4操作温度295
10.5.5操作pH296
10.5.6阴极电流密度297
10.6细菌蛋白问题的解决方法299
10.7生物浸钴液提取新工艺环境意义的分析299
10.8小结300
参考文献301
第11章钴产品制备302
11.1引言302
11.2碳酸钴及四氧化三钴制备302
11.2.1碳酸钴的制备303
11.2.2四氧化三钴的制备308
11.3草酸钴制备308
11.3.1草酸钠制备草酸钴309
11.3.2草酸铵制备草酸钴315
11.4硫化钴制备321
11.5乙酸钴制备323
11.6小结324
参考文献325
展望326