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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

7.3.1 EDLVO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

8.2 LIX984N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

9.1.2 E.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

9.4.4 E.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

9.6 V.M法除铁工艺探索264

9.6.1 pH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

9.6.5 V.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

10.3.4 P507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