2.细菌冶金工艺矿物学PPT课件
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细菌冶金细菌冶金又称微生物浸矿,是近代湿法冶金工业上的一种新工艺。
它主要是应用细菌法溶浸贫矿、废矿、尾矿和大冶炉渣等,以回收某些贵重有色金属和稀有金属,达到防止矿产资源流失,最大限度地利用矿藏的一种冶金方法。
细菌冶金始于1974年,当时美国科学家Colmer和Hinkle从酸性矿水中分离出了一株氧化亚铁杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)。
此后美国的布利诺等又从犹他州宾厄姆峡谷矿水中分离得到了氧化硫硫杆菌(T.thiooxidans)和氧化亚铁硫杆菌,用这两种菌浸泡硫化铜矿石,结果发现能把金属从矿石中溶解出来。
至此细菌冶金技术开始发展起来。
在美国,约有10%的铜系应用此法生产所得,仅宾厄姆峡谷采用细菌冶钢法,每年就可回收铜72 000t。
更引人注目的是铀也可采用细菌冶金法采冶回收。
据报导,在加拿大安大略州伊利澳特湖地区,至少有三个铀矿公司在进行这项工作。
如斯坦洛克公司从附近湖水中引入含有氧化亚铁硫杆菌的湖水处理大量贫矿,每月可回收铀的氧化物7000kg。
近年来,我国细菌冶金的研究和应用也有了相当的发展,利用细菌冶金法炼铜和回收铀具有一定的规模。
目前细菌治金已发展成了一种重要的冶炼手段,利用此法可以来冶铜、铅、锌、金、银、锰、镍、铬、钼、钴、铋、钒、硒、砷、铊、镉、镓、铀等几十种贵重和稀有金属。
(一)细菌冶金的原理关于细菌从矿石中把金属溶浸出来的原理,至今仍在探讨之中。
有人发现,细菌能把金属从矿石中溶浸出来是细菌生命活动中生成的代谢物的间接作用,或称其为纯化学反应浸出说,是指通过细菌作用产生硫酸和硫酸铁,然后通过硫酸或硫酸铁作为溶剂浸提出矿石中的有用金属。
硫酸和硫酸铁溶液是一般硫化物矿和其它矿物化学浸提法(湿法冶金)中普通使用的有效溶剂。
例如氧化硫硫杆菌和聚硫杆菌能把矿石中的硫氧化成硫酸,氧化亚铁硫杆菌能把硫酸亚铁氧化成硫酸铁。
其反应式如下:2S+3O2+2H2O→2H2SO44FeSO4+2H2SO4+O2→2Fe2(SO4)3+2H2O通过上述反应,细菌得到了所需要的能量,而硫酸铁可将矿石中的铁或铜等转变为可溶性化合物而从矿石中溶解出来,其化学过程是:FeS2(黄铁矿)+7Fe2(SO4)3+8H2()→15FeSO4+8H2SO4Cu2S(辉铜矿)+2Fe2(SO4)3→2CuSO4+ 4FeSO4+S有关的金属硫化物经细菌溶浸后,收集含酸溶液,通过置换、萃取、电解或离子交换等方法将各种金属加以浓缩和沉淀。
《工艺矿物学》重点一、名词解释1.工艺矿物学:是以工业固体原料及其加工产物的矿物学特征和加工时组成矿物的性状为研究目标的边缘性科学。
2.自然光:在垂直光波传播方向的平面内作任意方向的振动,各个振动方向的振幅相等。
3.偏光:只在垂直光传播方向的某一固定方向上振动的光波,称平面偏振光,简称偏振光或偏光。
4.偏光化作用:使自然光转变为偏光的作用称为偏光化作用5.均质体:等轴晶系矿物和非晶质物质在各方向的光学性质相同,称为光性均质体,简称均质体。
6.非均质体:中级晶族和低级晶族的矿物其光学性质随方向而发生变化,称为光性非均质体,简称非均质体,绝大多数矿物属于非均质体。
7.光率体:光波在晶体中传播时,折射率值随光波振动方向变化的一种立体几何图形。
8.双折射:光波射入非均质体,除特殊方向外,都要发生双折射,分解形成振动方向不同、传播速度不同、折射率值不等的2个偏光9.光轴:光波沿非均质体的特殊方向入射时(如沿中级晶族晶体的Z轴方向),不发生双折射,不改变入射光波的振动特点和振动方向,这个特殊方向称为光轴。
10.矿物的颜色:矿物的颜色是由光波透过矿片时经矿物的选择性吸收后产生的11.多色性:矿物的颜色随光波振动方向的不同而发生改变的现象。
12. 吸收性:矿物的颜色深浅发生变化的现象13.矿物的边缘:在薄片中2种折射率不同的物质接触处,光线透过时可看到比较黑暗的边缘,称为矿物的边缘14. 贝克线:在矿物的边缘附近可看到一条比较明亮的细线,升降镜筒时亮线移动,该亮线称为贝克线或光带。
15.糙面:在单偏光镜下观察矿物的表面时,某些矿物表面比较光滑,某些矿物表面较为粗糙,呈现麻点状,好像粗糙皮革,这种现象称为糙面。
16.突起:在薄片中,不同矿物表面好像高低不同,某些矿物表面显得高一些,某些矿物则显得低平一些,这种现象称为突起17.消光现象:矿片在正交偏光镜间变黑暗的现象,称为消光现象18. 消光位:非均质体在正交偏光镜间处于消光时的位置称为消光位19.干涉色谱表:根据光程差公式R=d(Ng-Np),把公式中光程差与切片厚度、双折射率三者之间的关系,用图表方式表示出来,这种图表称为色谱表20. 补色法则(消色法则):在正交偏光镜间放置2个非均质体任意方向的切片,在45度位置时,光通过两切片后总的光程差的增减法则,称为补色法则,又称消色法则。