利用农业废弃物发酵产生的残渣提高低品位硫化铜矿生物浸出铜的回收率

生物浸出回收低品位硫化铜矿中的铜金属具有操作简单、低能耗、节约经济等优点,低品位硫化铜矿生物浸出效率低是其面临的主要问题之一。本文为了促进生物浸出效率,研究了农业废弃物发酵产生的残渣对低品位硫化铜矿石生物浸出、铜浸出率和细菌群落的影响。研究结果表明,添加适量农业废弃物发酵产生的残渣有助于低品位硫化铜矿的生物浸出,这主要是通过减少Fe3+水解形成的钝化层来实现的。浸矿过程中添加5 g·L1农业废弃物发酵产生的残渣后,铜浸出率提高到了78.35%,细菌浓度提高到了每毫升9.56 107个。同时,通过16S rDNA分析可知,添加农业废弃物发酵产生的残渣可以影响微生物群落。添加农业废弃物发酵产生的残渣后,各个实验样本间差异变大,最大值达到0.375。在生物浸矿实验过程中,添加5 g·L1农业废弃物发酵产生的残渣的实验样本中Acidithiobacillus ferrooxidans所占比例最高,达到了28.63%。     

产氨细菌浸出碱性氧化铜矿

采用产氨菌种Providencia JAT-1,对云南某矿高碱性氧化铜矿进行氨浸体系下的摇瓶浸出试验.结果显示温度、矿浆液固质量比、助浸剂种类、助浸剂浓度以及细菌初始接种浓度对铜浸出率具有显著影响.在温度为30℃、矿浆液固质量比7:1、助浸剂硫酸铵浓度0.024 mol·L-1以及细菌初始接种浓度20%的条件下,产氨细菌浸出碱性氧化铜矿144 h后铜浸出率可达42.35%.通过对浸渣铜物相分析发现矿石中次生硫化铜浸出率最高.     

添加剂对硫化铜矿生物浸出规律的影响

为研究硫粉和稻草对次生硫化铜矿生物浸出过程的影响,在添加硫粉、稻草及两者混合物条件下进行次生硫化铜矿生物浸出实验,考察实验过程中细菌浓度、溶浸液pH、铜浸出率等参量变化,分析硫粉、稻草及两者混合物对次生硫化铜矿生物浸出的影响规律。研究结果表明:添加硫粉、稻草及两者混合物后,细菌生长和铜矿生物浸出均得到促进,铜浸出率分别提高5.10%,12.02%和13.40%;在细菌培养过程中,添加硫粉、稻草及两者混合物,均能够降低培养液pH,增大培养液中硫酸根离子浓度以及细菌浓度。其中,添加硫粉实验组培养液最终pH最低并且SO24-浓度峰值最大,添加混合物实验组培养液细菌浓度峰值最大。在浸矿实验过程中,添加硫粉、稻草及两者混合物均能促进次生硫化铜矿生物浸出。其中,添加稻草实验组溶浸液中最终氧化还原电位最小,添加混合物实验组溶浸液中Cu2+,Fe2+和Fe3+质量浓度峰值最高,最终pH最低。     

低品位黄铜矿的磁场强化细菌浸出

针对低品位黄铜矿进行了磁场强化细菌浸出实验研究。重点研究了磁场对细菌生长和细菌浸矿的影响。实验结果表明,磁化处理后的培养基能促进细菌的生长繁殖,提高其氧化活性,用于浸矿试验,提高了低品位黄铜矿中铜和铁的浸出率。磁场强化细菌浸出的可能机理是通过改变水的结构,促进氧气在水中的溶解,提高矿石成分的溶解性,增强细菌细胞生物膜的穿透性。     

次生硫化铜矿微生物浸出实验

微生物浸矿是提取低品位,难选次生硫化铜矿中有价元素的最有效方法之一.本研究利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxidans)浸取福建某难选次生硫化铜矿,依次开展浸矿菌富集培养实验、驯化转代实验和不同粒径配比下柱浸试验,获得了不同阶段的细菌浓度、pH值、铜浸出率等演变规律;并结合电子计算机断层扫描技术实现了柱内矿堆塌落、截面孔隙演化和浸矿机理研究.研究表明:细菌浓度和pH值均呈现缓慢增加后趋降低的趋势,浸柱中细菌增殖较慢,浸矿480 h后,细菌浓度仅为每毫升5×107个.浸矿过程中,细颗粒趋于向柱底迁移,矿堆出现塌落;柱顶孔隙率变大,增幅为6.65%,柱底孔隙率变小,降幅为8.29%;塌落程度与细粒含量成正比,最小塌落为1.7 mm,最大塌落为6.15 mm.入堆矿石粒径极大影响着柱浸体系的浸出效果.实验中柱浸B组(粒径r<1 mm占28.41%)浸矿效果最佳,浸矿480 h后铜浸出率达47.23%.     

矿石粒径对次生硫化铜矿浸出规律的影响

矿石粒径是影响次生硫化铜矿中铜浸出率的重要因素。为了考察矿石粒径对次生硫化铜浸出规律的影响,进行不同矿石粒径条件下的细菌浸矿摇瓶实验。研究结果表明:矿石粒径与溶液pH成反比,含大粒径矿石的溶液pH变化比含小粒径矿石的溶液pH大;浸矿46 h内,矿石粒径对细菌浓度的影响不显著,浸矿46 h后,细菌浓度与矿石粒径成反比;粒径较小的矿石浸矿反应迅速,铜浸出率峰值较小;粒径较大的矿石浸矿反应缓慢,铜浸出率峰值较高;浸矿150 h时,矿石粒径对铜浸出率的影响可以忽略;浸矿180 h后,矿石粒径0.098r≤0.125 mm的溶液中铜浸出率可达74.37%;利用Origin拟合和方程推导,获得矿石粒径、铜浸出率与浸矿时间关系方程。     

用坑道废水加细菌堆浸采场废矿和选厂尾矿中铜的研究

用坑道废水加入5%—10%人工培养细菌液、堆浸某矿采场废矿、再用堆浸液搅拌浸出选厂含铜尾矿.浸出液用铁屑置换,生产海绵铜.废矿堆浸60—120d,铜浸出率达60%—88%;尾矿搅拌浸出15—30min,铜浸出率达73.83%,海绵铜品位为60%—81%.     

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.     

一株碱性产氨浸铜细菌改良试验研究

碱性浸矿细菌是处理碱性脉石矿物的新型高效菌株. 为提高碱性浸矿细菌( Providencia sp. )的浸矿适应性和浸出率,首次对其进行铜矿浆驯化和紫外诱变改良. 使用Design Expert-8软件对改良菌株进行三因素三水平Box-Behnken试验设计与结果分析,考察矿浆中固相质量浓度、接种量和温度三个因素与浸出率之间的关系,利用Design Expert-8软件对试验条件进行优化,确定改良菌株最佳浸出条件,并得到浸出率预测模型. 在最佳浸出条件下对改良菌株与原始菌株别进行浸出试验,比较二者在改良前后生长及浸出率的变化情况. 结果显示:改良菌株能更好适应矿浆环境,细菌浓度最高时可达6. 5 × 108 mL-1左右,浸出率达到了50. 57%;而改良前细菌浓度最高只有3 × 108 mL-1 ,浸出率也只有29. 03%.     

温度对浸矿微生物活性及铜浸出率的影响

研究了从紫金山铜矿生物堆浸矿堆中分离出来的浸矿菌群在不同温度下的氧化活性和对紫金山硫化铜矿石的浸出规律,并利用变性梯度凝胶电泳法研究了15℃和30℃的菌群组成情况.结果表明:所分离的细菌的最佳生长温度为30℃,浸出10d,铜浸出率为87.62%,在最佳生长温度以外铜浸出率都会降低;15℃和30℃的优势菌分别为Leptospirillum fer-riphilum和Acidithiobacillus thiooxidans,两个温度下均有同一种劣势菌Acidithiobacillus caldus;优势菌种随温度的变化是与菌种的性质相关的.     

含砷低品位硫化铜矿生物柱浸实验

介绍了含砷低品位硫化铜矿柱浸实验研究方法、装置和结果.实验在八根有机玻璃柱浸系统中进行,考察了细菌种类、矿石粒度、供氧条件及浸出周期等参数对浸出率的影响.结果表明,在-12mm粒度下,采用Z08090-O菌株浸出,浸出167d,铜浸出率为80.75%.对含大量黄铁矿且耗酸脉石少的矿石,酸的累积降低了采用普通驯化浸矿菌的铜浸出率,但采用激光诱变获得的耐低pH值浸矿菌,能够保持高效的铜浸出率.     

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...     

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.     

低品位原生金矿的生物柱浸

采用粘结剂S-11将某低品位原生金矿的精矿粘结包裹在其原矿矿石上进行生物柱浸与原矿生物柱浸的对比研究.主要研究了生物柱浸过程中Fe2+浓度,pH,Eh,矿石表面吸附的细菌及菌液中游离细菌数量的变化、矿石的脱砷率、脱硫率,生物柱浸后矿石金的氰化浸出率.结果表明:金精矿包裹后的矿石表面因含硫化矿物较多,更适合细菌的吸附与繁殖;包裹生物柱浸120 d后矿石的脱砷率为70.14%,脱硫率为41.26%,金的氰化浸出率为81.21%,比传统生物柱浸矿石的脱砷率、脱硫率和浸金率分别高24.01%,19.11%和21.48%.包裹生物柱浸对矿石的氧化效果明显.     

Effect of pH values on the extracellular polysaccharide secreted by Acidithiobacillus ferrooxidans during chalcopyrite bioleaching

The pH value plays an important role in the bioleaching of sulphide minerals. The effect of pH values on the extracellular poly-saccharide secreted by Acidithiobacillus ferrooxidans was investigated in different phases of bacterial growth during chalcopyrite bioleach-ing. It is found that extracellular polysaccharide secretion from the cells attached to chalcopyrite is more efficiently than that of the free cells in the bioleaching solution. Three factors, pH values, the concentration of soluble metal ions, and the bacterial growth and metabolism, affect extracellular polysaccharide secretion in the free cells, and are related to the bacterial growth phase. Extracellular polysaccharide secretion from the attached cells is mainly dependent on the pH value of the bacterial culture.     

黄铁矿强化生物浸出低品位磷矿

进行了嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜酸氧化硫硫杆菌与嗜酸氧化亚铁钩端螺旋菌的混合菌强化浸出低品位磷矿的实验研究.结果表明:由于试样中硫含量低,不利于该磷矿的生物浸出.提出了在浸矿体系中添加黄铁矿来强化浸出的措施.考察了细菌种类、磷矿与黄铁矿配比以及初始Fe2+质量浓度等参数对磷浸出率的影响.采用驯化菌浸出该磷矿,能获得最佳的浸出效果,其适宜的工艺参数为初始Fe2+质量浓度9g.L-1、磷矿与黄铁矿质量比1:2.5,经过20d浸出,磷的浸出率可达95%.     

Zinc bioleaching from an iron concentrate using Acidithiobacillus ferrooxidans strain from Hercules Mine of Coahuila,Mexico

The iron concentrate from Hercules Mine of Coahuila,Mexico,which mainly contained pyrite and pyrrhotite,was treated by the bioleaching process using native strain Acidithiobacillus ferrooxidans (A.ferrooxidans) to determine the ability of these bacteria on the leaching of zinc.The native bacteria were isolated from the iron concentrate of the mine.The bioleaching experiments were carried out in shake flasks to analyze the effects of pH values,pulp density,and the ferrous sulfate concentration on the bioleaching process.The results obtained by microbial kinetic analyses for the evaluation of some aspects of zinc leaching show that the native bacteria A.ferrooxidans,which is enriched with a 9K Silverman medium under the optimum conditions of pH 2.0,20 g/L pulp density,and 40 g/L FeSO4,increases the zinc extraction considerably observed by monitoring during15 d,i.e.,the zinc concentration has a decrease of about 95% in the iron concentrate.     

Zinc bioleaching from an iron concentrate using <Emphasis Type="Italic">Acidithiobacillus ferrooxidans</Emphasis> strain from Hercules Mine of Coahuila,Mexico

The iron concentrate from Hercules Mine of Coahuila, Mexico, which mainly contained pyrite and pyrrhotite, was treated by the bioleaching process using native strain Acidithiobacillus ferrooxidans (A. ferrooxidans) to determine the ability of these bacteria on the leaching of zinc. The native bacteria were isolated from the iron concentrate of the mine. The bioleaching experiments were carried out in shake flasks to analyze the effects of pH values, pulp density, and the ferrous sulfate concentration on the bioleaching process. The results obtained by microbial kinetic analyses for the evaluation of some aspects of zinc leaching show that the native bacteria A. ferrooxidans, which is enriched with a 9K Silverman medium under the optimum conditions of pH 2.0, 20 g/L pulp density, and 40 g/L FeSO₄, increases the zinc extraction considerably observed by monitoring during15 d, i.e., the zinc concentration has a decrease of about 95% in the iron concentrate.     

某铀矿细菌菌群柱浸过程中的硫强化作用及其机理分析

评估了由Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans和Leptospirillum ferriphilum组成的混合菌群在柱式反应器中浸出某复杂铀矿的硫强化作用及其可行性。在77 d细菌柱浸过程中,硫强化(8 g/kg)后,铀的浸出率达到了约83.61%,与对照组相比,增加了10%。利用扫描电镜和X射线荧光光谱仪对矿渣进行了表征,结果表明硫强化后的矿渣表面有细菌侵蚀的痕迹且孔隙度增大。细菌群落分析表明,硫强化后浸出液中的优势种群从Leptospirillum ferriphilum转变为Acidithiobacillus ferrooxidans,且Leptospirillum ferriphilum在下层矿石表面占比从强化前的4.3%增加到了40.74%,和Acidithiobacillus thiooxidans保持了较好的平衡。此外,动力学分析表明,铀矿细菌柱浸动力学模型更遵循了通过中间产物层控制的内部扩散模式,且硫强化能够增强铀的浸出动力学。最后,建立了一个与细菌群落和化学反应相关联的硫强化生物浸铀的机制模型。