含砷金精矿生物预氧化过程中细菌吸附的作用

用氧化亚铁硫杆菌(T.f菌)和一种含砷金精矿研究了细菌吸附对含砷金精矿生物预氧化过程的影响·结果表明,T.f菌在矿物颗粒表面的吸附可以分为3个阶段:吸附量增加阶段,稳定吸附阶段,解吸附阶段·细菌活性是决定细菌在矿物颗粒表面吸附程度的重要因素·细菌吸附量和金属氧化速率呈线性关系,细菌吸附量和细菌活性对金属氧化速率有重要影响,从而表明吸附细菌的直接氧化作用在含砷金精矿的生物预氧化过程中起重要作用,细菌吸附是细菌直接氧化作用的前提·     

黄铁矿烧渣微生物脱硫

在烧渣生物脱硫的试验.论研究了矿浆浓度、Fe3+浓度及pH值对游离T.f.菌浓度和脱硫率的影响.证明烧渣脱硫是T.f.菌直接浸出作用和由细菌而产生的Fe3+间接浸出作用的联合;脱硫速率和菌种氧化活性受到吸附在固相上和液相中细菌生长情况、矿浆浓度、pH值和Fe3+的影响;三价铁离子的添加可影响菌种活性,抑制浸出的进行,且易在矿物表面产生沉淀,降低氧化率.烧渣生物脱硫后,可达到铁精矿标准.     

低品位镍磁黄铁矿镍浸出特性及回收方法

对我国某高硅低品位镍磁黄铁矿进行直接酸浸、焙烧--酸浸和细菌浸出比较,并考察硫酸用量及氧化亚铁硫杆菌对浸出率的影响.以稻壳为硫酸盐还原菌固定化载体构建连续上升流固定填充床反应器,以连续上升流方式处理浸出液.结果表明:焙烧使矿物发生烧结,镍被包裹,不利于浸出;细菌浸出Ni2+浸出率为92.16%,质量浓度可达973.22 mg·L-1·T·f.菌在矿物表面形成生物膜,直接与矿物发生作用使矿物溶解,将浸液中Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+进一步溶解矿物·浸出液以2200~3600 mL·L-1·d-1的速率经过反应器,Ni2+以NiS的形式吸附于稻壳上,回收率在98%以上,使原矿中NiO质量分数由1.69%上升至稻壳中的11.84%.浸液中98%的Mg2+留在溶液中,利于金属分离.     

微生物浸出金川露天剥离低品位镍矿

进行了金川露天剥离镍矿的生物浸出实验.证明金川露天剥离镍矿有价金属的浸出是氧化亚铁硫杆菌直接浸出作用和自由菌产生的Fe3 间接浸出作用的联合;生长于液体培养基中和矿物表面硫杆菌化学行为的差异源于细菌表面存在蛋白质膜;浸出速率和菌种氧化活性受吸附在固相上和液相中细菌生长繁殖速率、矿浆质量浓度、pH值和Fe3 的影响;Fe3 的添加可影响菌种活性,抑制浸出的进行,且易在矿物表面产生沉淀,使浸出率降低.     

紫金山铜矿浸出过程黄铁矿的氧化行为

针对紫金山铜矿堆浸过程中,在辉铜矿和铜蓝等有用矿物浸出的同时,有黄铁矿被大量浸出,造成浸出液中Fe3 浓度过高的现状,研究了细菌浸出黄铁矿的氧化行为和机理,重点考察了Fe3 的化学氧化以及细菌浸出黄铁矿过程的影响因素.研究结果表明,在有菌条件下,pH值为1.6时,混合矿浸出初期,黄铁矿的浸出率仅为5%～8%;随着浸出时间的增加,氧化还原电位升高,浸出15d后,氧化还原电位上升到500mV以上时,黄铁矿的浸出率可达25%.说明氧化还原电位是细菌浸出黄铁矿过程的重要影响因素.机理研究表明,细菌浸出黄铁矿是以间接反应为主,细菌在黄铁矿表面的吸附对黄铁矿的浸出具有协同作用.     

活性炭对氧化亚铁硫杆菌氧化活性的影响

在氧化亚铁硫杆菌(T.f)培养过程中其他营养物质足量的情况下,考察了活性炭的质量浓度对T.f菌生长活性的影响,得到在不同活性炭质量浓度下细菌的生长曲线.结果表明:在一定范围内,活性炭对T.f菌的氧化活性具有一定的促进作用;当活性炭的质量浓度≤80g/L时,其对细菌氧化活性具有促进作用,且当其在60~80g/L范围内时,对细菌氧化活性的促进作用最大;但当活性炭的质量浓度≥100g/L时,细菌生长受到抑制.并通过考查无菌对照实验中ρ(Fe2+),ρ(Fe3+)随时间的变化,得出在活性炭的质量浓度≤80g/L时,其对Fe2+的氧化作用很小.     

细菌-矿物接触/非接触模式下黄铜矿浸出溶解行为

研究细菌-矿物接触模式及利用透析袋将细菌和矿物隔离的非接触模式下嗜酸氧化亚铁硫杆菌对黄铜矿浸出溶解的影响,并对黄铜矿浸出过程表面钝化的原因进行分析。研究结果表明:在细菌-矿物接触模式下,黄铜矿的浸出行为包括细菌对黄铜矿表面硫的催化氧化及细菌氧化Fe2+生成的Fe3+对黄铜矿在于氧化溶解;在细菌-矿物非接触模式下,黄铜矿主要通过细菌氧化Fe2+生成的Fe3+氧化浸出;浸出体系电位是影响黄铜矿浸出速率的主要因素,且较高的电位更有利于黄铜矿的浸出。比较细菌-矿物接触模式和细菌-矿物非接触模式,细菌-矿物接触模式比非接触模式更有利于提高浸出体系电位及氧化消除黄铜矿表面生成的硫膜,因而促进了黄铜矿的浸出;易于在较高电位下生成的黄钾铁矾沉淀是导致这2种模式下黄铜矿表面钝化的主要原因。     

氧化亚铁硫杆菌耦合砷黄铁矿还原浸出软锰矿

将氧化亚铁硫杆菌(T.f)用于砷黄铁矿与软锰矿共同浸出,设置无菌体系作为对照,提出有氧和无氧条件下Fe As S-Mn O2的反应模型。研究结果表明:氧化亚铁硫杆菌对砷黄铁矿还原浸出软锰矿具有明显的催化作用,在砷黄铁矿与软锰矿的质量比为1:3.6、反应p H为1.8的最优条件下,有菌体系下锰的浸出率达99%,后续金的氰化浸出率达95%以上;Mn2+会抑制细菌的生长,当ρ(Mn2+)≥30 g/L时,Mn2+对细菌有致死作用;从软锰矿与砷黄铁矿的循环伏安曲线可看出两矿均有明显的氧化还原峰,且在有菌的条件下两矿的电化学活性要远远比无菌条件下的强;T.f菌的作用机理是催化Fe2+和Fe3+的相互转化。     

氧化亚铁硫杆菌在废弃线路板粉末上的吸附及对Cu的浸出

利用氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans,T.f菌)浸出废弃线路板粉末中Cu,研究T.f菌在线路板粉末上的吸附,并通过对照试验比较浸出过程中吸附在线路板粉末上和游离于溶液中的T.f菌在浸出中的作用.结果显示,在6 h内,T.f菌在线路板粉末上的吸附达到平衡,吸附的T.f菌生物量占系统总生物量的72%￣82%,吸附T.f菌的作用在浸出中更为重要.     

三种硫化铁单矿物的细菌氧化过程研究

载金的硫化铁矿物成分主要是黄铁矿,其次是磁黄铁矿和镍黄铁矿.三种单矿物分布在金矿石中的含量不同,细菌氧化周期也随之改变.试验表明,三种矿物氧化过程均产酸,黄铁矿被细菌直接氧化,溶液中细菌浓度较小;磁黄铁矿和镍黄铁矿除受细菌直接氧化,被Fe3+间接氧化也很显著.黄铁矿氧化时间大致是其他两种矿物的3倍,因而工业配矿可酌量降低富含黄铁矿之金精矿用量.本试验通过研究三种单矿物各自的细菌氧化过程,为成分复杂金精矿的细菌浸出工业实践提供了重要理论依据.     

含钴矿石摇瓶生物浸出比较试验的研究

对含钴矿石进行了工艺矿物学研究,明确了该含钴矿石的主要化学成分、粒度分布、矿物组成与嵌布特征.研究表明,硫化矿物主要为硫铜钴矿、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、黄铁矿等.硫铜钴矿大多数以单体形式赋存,还有一部分为连生体.该含钴矿石含钴163%,铜105%,铁124%,硫1500%.用实验室驯化培养的具有良好抗钴性能的ZY101菌种对此含钴矿石进行摇瓶浸出实验研究,浸出结果表明:利用优良菌种浸出,钴浸出率达8571%.对比生物法与非生物的高铁溶液浸出,生物法钴浸出率提高6326%,耐钴ZY101浸矿菌浸钴效果显著.     

Triton X-100对氧化亚铁硫杆菌氧化活性及浸出黄铜矿的影响

为提高黄铜矿的微生物浸出效果,研究了非离子表面活性剂Triton X-100对氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)氧化Fe2+和S0的活性以及浸出黄铜矿的影响,并采用XRD对浸出后的产物进行了表征.结果表明,Triton X-100对氧化亚铁硫杆菌氧化Fe2+有一定的抑制作用,而对氧化S0则显现出促进作用;Triton X-100可显著改善黄铜矿的微生物浸出效果,当其质量浓度为30 mg·L-1时,黄铜矿中铜的浸出率提高了52.15%.Triton X-100的加入提高了氧化亚铁硫杆菌对黄铜矿浸出过程中间产物硫的生物利用性和消解作用,从而提高了浸出体系中细菌浓度和Fe3+浓度,进而促进了黄铜矿的溶解.     

利用PCR-DGGE技术分析硫化镍矿浸矿体系中的细菌群落演替

 浸矿体系中的菌群结构及其演替规律与浸出率具有密切的关系,为了解硫化镍矿浸矿体系中的这种关系以提高浸出率,利用PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)技术结合16S rRNA基因序列对体系的细菌种群结构进行分析.研究表明,在硫化镍矿浸矿体系中,菌群组成菌属为嗜酸氧化亚铁硫杆菌属(Acidithiobacillus),并在浸矿体系中具有明显的演替现象,浸矿体系中的菌株演替和浸出率具有明显的相关性,经过21d的浸出,硫化镍矿的浸出率达到70%,探索浸矿体系中细菌的种群结构及其演替与浸出率的关系,对优化浸出体系菌群组成,提高浸出率具有指导作用.     

浸矿细菌抗镉性能的试验研究

通过在培养基中加入一定浓度的镉离子,确定浸矿细菌对镉离子的抗性以及镉对浸矿细菌生长的影响.研究表明:不同浓度的镉离子对细菌的生长和活性起不同的作用.菌液中镉离子浓度低于0.1 mmol/L时,镉离子是浸矿细菌的营养物质,对细菌的生长起促进作用;随着镉离子浓度的增高,对细菌的生长起一定的抑制作用.浸矿细菌表现出良好的抗镉能力,镉离子浓度在高达8 mmol/L时,浸矿细菌仍然生长,保持好的活性.菌液中镉离子浓度为10 mmol/L时,浸矿细菌的生长受到影响.     

采场环境中硫化矿石氧化自热的影响因素

 堆积在采场环境中的硫化矿石容易发生氧化自热,从而造成环境污染、导致矿石结块,甚至引发矿山内因火灾事故。系统阐述了硫化矿物的晶体结构、痕量元素的含量、环境温度、铁离子、氧气浓度、空气湿度、矿石含水率、矿样的粒度分布、环境的pH值、微生物等主要因素对采场中硫化矿石氧化自热的影响。结果表明,硫化矿石在低温环境中的反应模式非常复杂,其氧化自热受诸多因素共同影响;较高的环境温度和氧气浓度有利于矿石氧化,矿样粒度越小越容易自热,铁离子与细菌对硫化矿石的氧化具有催化作用,水对矿石的氧化自热具有催化和阻化两重作用,而晶体结构、痕量元素含量的影响均表现出不确定性。     

Enhancement of Au-Ag-Te contents in tellurium-bearing ore minerals via bioleaching

The purpose of this study was to enhance the content of valuable metals, such as Au, Ag, and Te, in tellurium-bearing minerals via bioleaching. The ore samples composed of invisible Au and Au paragenesis minerals (such as pyrite, chalcopyrite, sphalerite and galena) in combination with tellurium-bearing minerals (hessite, sylvanite and Tellurobismuthite) were studied. Indigenous microbes from mine drainage were isolated and identified as Acidithiobacillus ferrooxidans, which were used in bioleaching after adaption to copper. The effect of the microbial adaption on the bioleaching performance was then compared with the results produced by the non-adaptive process. The microbial adaption enhanced the Au-Ag-Te contents in biological leaching of tellurium-bearing ore minerals. This suggests that bioleaching with adapted microbes can be used both as a pretreatment and in the main recovery processes of valuable metals.     

黄铁矿促进黄铜矿微生物浸出影响因素

采用摇瓶实验,以氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,At.f)浸出黄铁矿--黄铜矿,重点研究了基础培养基、矿物配比和粒度组成等因素的影响.黄铁矿能促进黄铜矿的微生物浸出,以采用无Fe 9K培养基效果较好,它对应铜浸出率是9K培养基的1.68倍;采用宽粒级矿物时铜浸出效果较好,且铜浸出率与黄铁矿和黄铜矿的质量比有关,当质量比为2∶2时铜浸出率最高可达45.58%;黄铁矿含量大小是影响铜浸出率高低的实质,当质量比小于等于5∶2时以At.f菌的氧化作用为主,当质量比为10∶2时以硫化矿间的原电池效应为主.浸渣的X射线衍射分析表明,采用无Fe 9K培养基时浸渣中生成的钝化物黄钾铁矾较少,故黄铁矿可以很好地替代9K培养基中的FeSO4,并能与黄铜矿形成原电池效应,从而促进铜的浸出.     

土著微生物对尾矿中重金属的淋滤研究

生物淋滤对尾矿的重金属污染处理的效果已经得到了广泛的认可.在对酸性尾矿中的土著氧化硫硫杆菌以及氧化亚铁硫杆菌进行分离以及加富培养的基础上,分别运用单一菌种以及混合菌种对尾矿样本进行淋滤处理.通过12 d的淋滤实验,实验室结果表明,分离出的氧化亚铁硫杆菌以及氧化硫硫杆菌等土著微生物具有较高的利用价值.同时实验表明,在采用...     

A role for excreted quinones in extracellular electron transfer

Respiratory processes in bacteria are remarkable because of their ability to use a variety of compounds, including insoluble minerals, as terminal electron acceptors. Although much is known about microbial electron transport to soluble electron acceptors, little is understood about electron transport to insoluble compounds such as ferric oxides. In anaerobic environments, humic substances can serve as electron acceptors and also as electron shuttles to ferric oxides. To explore this process, we identified mutants in Shewanella putrefaciens that are unable to respire on humic substances. Here we show that these mutants contain disruptions in a gene that is involved in the biosynthesis of menaquinone. During growth, the wild type releases a menaquinone-related redox-active small molecule into the medium that complements the mutants. This finding raises the possibility that electron transfer to a variety of oxidants, including poorly soluble minerals, may be mediated by microbially excreted quinones that have yet to be identified.