嗜热金属球菌对镍钼矿的浸出

对嗜热金属球菌(Metallosphaera sedula)浸出镍钼硫化矿进行了研究,以探求高效可持续的生物冶金方法. 结果表明:有菌组镍的浸出率均在91%以上,而无菌组为77.64%;以亚铁为能源培养的驯化菌组镍和钼的浸出率分别为96.56%和65.43%,非驯化菌组为94.37%和60.20%;起始pH为2时浸出组镍浸出率达97.55%,钼浸出率为62.97%;粒径小于0.048 mm和小于0.077 mm的浸样镍浸出率分别为97.58%和95.37%,钼浸出率分别为64.46%和59.54%;低矿浆质量浓度比高矿浆质量浓度的浸出率高,5 g·L-1矿浆镍和钼的浸出率分别达98.67%和81.87%;在无菌条件下,浸样添加0.5 g·L-1 Fe3+和对照组镍浸出率分别为91.19%和77.64%,钼浸出率为52.25%和50.19%;透析浸出率比非透析浸出率低;金属球菌浸出组比氧化亚铁硫杆菌浸出组的浸出率高,前者镍和钼浸出率分别为94.01%和64.74%,后者仅为67.77%和38.16%.     

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·     

金矿中铜的细菌浸出——Ⅱ.氧化亚铁硫杆菌浸出含铜金精矿中的铜

从矿山酸性排水中分离出氧化亚铁的细菌菌株,经鉴定为氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans);靠细菌的生物氧化作用浸出含铜金精矿中的铜。当浸出条件控制在pH2.0,温度30℃,矿浆浓度为15%,细菌接种量为10~6个细胞/ml,矿样含铜量为5.07%时,经摇瓶振荡浸出21天,铜的浸出率可达45%左右。最适浸出温度为35℃,超过38℃则生物学氧化作用停止。高温下浸出仅是化学作用为主。细菌浸渣经氰化实验,氰化钠消耗量较对照减少了81%。     

氧化亚铁硫杆菌对黄铜矿表面性质及其浸出的影响

通过测定吸附量、Zeta电位和接触角,并通过对原子力显微镜表面进行表征及摇瓶浸出试验考察不同能源(Fe2+、单质硫和黄铜矿)培养的氧化亚铁硫杆菌A.ferrooxidans对黄铜矿表面性质的影响及其与黄铜矿浸出的关系。研究结果表明:不同能源培养的A.ferrooxidans菌对黄铜矿表面性质的影响规律相似;A.ferrooxidans菌均能快速吸附在黄铜矿表面,而矿驯化的A.ferrooxidans菌在矿表面的附着能力更强;细菌的吸附使黄铜矿的等电点朝细菌的等电点方向偏移,且由于在黄铜矿表面生成了硫膜和不稳定铜硫化物使得黄铜矿表面接触角增大,疏水性增强;在浸矿初期,细菌与黄铜矿作用以直接作用机理为主。     

基于不同粒级硫化铜矿石生物浸出的动力学

西藏甲玛地区的硫化铜矿石中含铜矿物以次生硫化铜矿物为主,且含量较低.采用氧化亚铁硫杆菌柱浸的方法对该矿石进行了生物浸出并研究了浸出动力学.基于不同粒级矿石,考察了粒级对铜浸出速率和浸出率的影响,并对浸出率与收缩核模型中的控制方程进行了拟合,确定了浸出过程的控速环节.试验结果表明,铜的浸出速率和浸出率随粒级的减小而增加.矿石表面形貌的SEM表明,浸出过程中矿石表面形成了包含黄钾铁矾的产物层,阻碍了浸出反应的进行.浸出动力学表明,该矿石的浸出过程符合收缩核模型,且浸出应主要受固体产物层内扩散控制.     

表面活性剂吐温20对胶硫钼矿生物浸出的促进机理

为提高胶硫钼矿中钼的生物浸出效率,研究了非离子表面活性剂吐温20对氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)的代谢活性以及胶硫钼矿生物浸出的影响,并采用X射线衍射、扫描电镜对浸出产物进行表征.研究结果表明,吐温20对A.ferrooxidans氧化Fe2+有明显的抑制作用,但对S0的氧化则表现出一定的促进作用.吐温20对胶硫钼矿生物浸出的作用表现为:低质量浓度促进,高质量浓度抑制,当其质量浓度为30mg·L-1时,浸出40d,Mo的浸出率由未添加时的42.21％提高至54.10％.吐温20的加入强化了浸出过程中间产物S0的生物氧化作用,提高了体系中细菌浓度,同时削弱了矿物表面生成的黄钾铁矾和单质硫的钝化作用,从而促进了胶硫钼矿的氧化与溶解.     

香豆素修饰SBA-15材料及其对Fe~(3+)的识别和吸附性能

通过将香豆素探针以共价键负载到介孔硅材料SBA-15上,合成了一种无机-有机杂化荧光材料SBA-K,FT-IR、TEM表征结果证明香豆素探针成功负载于SBA-15上,负载后介孔材料的有序孔道没有被破坏。在HEPES悬浮液(0.02 M,CH3OH/water=99.5/0.5,v/v,p H 7.2)中,SBA-K在常见金属离子(K+,Na+,Ca2+,Mg2+,Cd2+,Ag+,Fe3+,Pb2+,Hg2+,Cr3+,Co2+,Ni2+,Fe3+,Zn2+)中能够专一性地荧光猝灭识别Fe3+。Fe3+可使体系荧光猝灭98%,引起体系颜色由无色立即变为棕黄色。此外,SBA-K对Fe3+表现较强的吸附能力,吸附率可达92.7%。     

基于罗丹明衍生物的Fe~(3+)荧光探针研究

为建立一种高选择性的Fe3+荧光探针测定Fe3+含量,设计并合成了一种罗丹明衍生物(探针1)用于Fe3+含量的测定.结果表明:在pH 6.00的V水∶V乙醇=1∶1的溶液中,荧光探针显示微弱荧光,当向其中加入Fe3+后,在580 nm处荧光增强,探针对Fe3+显示了较高的选择性.除Al3+和Ni2+对Fe3+的测定有干扰外,其他碱金属、碱土金属和过渡金属均不干扰探针1对Fe3+的测定.该探针对铁离子的线性响应范围是8.0×10-6～1.0×10-3mol/L,检测下限是2.4×10-6mol/L.该探针用于中药材怀菊花、怀牛膝中Fe3+的测定,测量结果令人满意.     

稀土、Fe~(3+)掺杂TiO_2可见光降解含油污水

以溶胶-凝胶法制备了掺杂稀土、Fe3+的TiO2,以其为催化剂氙灯条件下光降解含油污水,稀土、Fe3+掺杂后含油污水在可见光下降解率提高,Eu-TiO2在氙灯照射30min降解率可达88.87%,Ce-Fe-TiO2可见光下30min降解率可达到90.22%.     

Fe~(3+)、NO_3~-在光催化降解甲基橙中的行为研究

分别研究了Fe(NO3)3、HCl、FeCl3、HNO3作催化剂时,甲基橙在紫外光照射下的降解情况以及甲基橙降解过程中无机阴离子的变化情况,通过分析对比发现:Fe3+和NO3-在紫外光照射下对甲基橙都具有很好的光催化效果.分别讨论了Fe3+和NO3-在光催化降解甲基橙过程中的作用行为.     

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.     

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.     

酸化硫化矿尾矿中锌、砷细菌溶出的影响因素

针对铅锌尾矿产生的重金属污染来源问题,以青海某铅锌尾矿和氧化亚铁硫杆菌为研究对象,采用静态模拟试验研究了细菌浸出体系极端酸化硫化矿尾矿中锌、砷溶出的不同环境影响因素,分析不同时期重金属释放规律及释放的主要原因,以期为铅锌尾矿的重金属污染防控提供理论依据.结果表明,Zn的溶出量与溶液初始pH的关系为pH2.0pH3.5pH4.5,呈负相关.矿物浓度越大,单位质量矿物接触氧含量越少,Zn,As溶出越少;与不加亚硫酸钠体系相比,重金属释放规律明显不同,亚硫酸钠的添加会提高溶液pH值,抑制Zn,As溶出.Zn,As溶出均表现为两个阶段,前期以酸解、氧化还原作用为主,后期由于吸附、共沉淀作用及生成的新物质CaSO_4晶体和钙磷石覆盖在矿物表面使溶出量减少.原电池效应和Zn对酸性条件更敏感是溶出量Zn大于As,Zn优先于As溶出的主要原因.     

硫化矿发电浸出过程的催化和强化研究

采用双电池技术,对Ag+,Ce4+,La3+和Cu2+等金属离子及辐照作用在硫化矿发电浸出过程中的影响进行了初步的研究.研究结果表明,由于矿物本体或矿物与浸出液的界面性质发生变化,使得发电浸出过程中电极极化程度减弱,输出电流、电压和相应的浸出速率提高.     

硫化铜矿细菌氧化的Zeta电位研究

为了研究矿物与细菌相互作用后矿物的Zeta电位与细菌对矿物的氧化能力之间的关系,利用Zeta电位仪检测与细菌作用前后硫化矿的Zeta电位,根据Zeta电位和IEP(Iso Electric Point)的变化,判断细菌对硫化矿的氧化作用及其程度。结果表明,硫化铜矿与细菌作用后,矿物的Zeta电位降低,辉铜矿、斑铜矿和铜蓝的IEP向铜的氢氧化物方向移动,而黄铜矿向细菌的IEP方向靠近,分析原因主要是由于各矿物被细菌氧化的程度不同。对与细菌相互作用后的铜蓝进行XPS测试结果证实其表面被氧化。研究证实了细菌对硫化矿的直接氧化作用,同时也得出不同硫化铜的细菌氧化顺序:辉铜矿>斑铜矿>铜蓝>黄铜矿。     

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.     

锌离子对浸矿嗜热菌HQ0211生长控制的研究

研究了锌离子对HQ0211菌生长速度的影响,试验结果表明:在细菌的生长过程中,菌液中锌离子浓度低于1.0×10-3mol/L时,促进细菌的生长,即锌离子为营养离子;当菌液中锌离子浓度高于1.0×10-2mol/L时,则抑制细菌生长,即锌离子为毒性离子;当菌液中锌离子浓度为8×10-5mol/L时,细菌的生长速度最快.研究表明,适量锌离子能够提高细菌的生长速度,提高细菌的氧化活性和浸矿能力,从而提高工业生产的经济效益.     

硫化矿物浮选体系中外控电位电极与矿物颗粒间的电偶腐蚀作用及其浮选

硫化矿物浮选电化学研究中,控制电位的方式有两种：氧化还原药剂调控和外加电场电位调控。在外控电位浮选体系中,由于外控电位电极与硫化矿物的腐蚀电位差异,电极与硫化矿物碰撞接触时形成电偶腐蚀。从腐蚀电化学理论出发,研究了电极与硫化矿物形成的电偶腐蚀对硫化矿物浮选过程的影响,指出所形成的电偶腐蚀对硫化矿物浮选过程的影响与电极极性、电极材料、矿物的浮选特征等有关。当浮选过程需要发生硫化矿物颗粒表面的氧化时,工作电极应为阳极,电极材料应有较高的腐蚀电位;当浮选过程需要发生硫化矿物颗粒表面的还原反应时,工作电极应为阴极,电极材料应有较矿物颗粒低的腐蚀电位;要消除电极与矿物颗粒之间的电偶腐蚀作用,外控电位电极材料的腐蚀电位与目的矿物颗粒的腐蚀电位应相等或相近。研究结果可为实现硫化矿物浮选过程中外控电位方式、电极材料和电极极性的选择提供依据。