高温浸矿菌sulfolobus的生长及浸矿性能

系统地研究了耐高温菌sulfolobus的生长特性.sulfolobus在65℃以上能良好地生长,并对亚铁和元素硫均具有较好的氧化作用;在75℃时,sulfolobus氧化Fe2 和元素硫的活性最强,细菌的生长曲线和细菌氧化Fe2 和元素硫的趋势一致.给出了细菌生长过程溶液SO2-4和pH的变化趋势;以黄铜矿精矿为培养基对sulfolobus进行了适应性培养,并在75℃下进行了黄铜矿摇瓶浸出研究.结果显示:适应性驯化后的sulfolobus在黄铜矿精矿上生长与浸矿性能良好;当矿浆质量分数在10%以下,浸出150h,Cu浸出率可达90%以上;而矿浆质量分数在15%以上时,浸出350h,浸出率仅80%.同时还研究了浸出体系溶液氧化还原电位Eh和pH随时间的变化规律.     

宏粒子强化真菌浸矿研究

真菌浸出是一种具有发展潜力的新型生物浸矿方法,但需研发强化浸出技术提高浸出率。研究了陶瓷颗粒和玻璃珠两种宏粒子强化黑曲霉浸铀。结果表明:两种宏粒子均可提高铀的浸出率。宏粒子的粒径和加入量对黑曲霉浸铀效果有明显影响。加入1 mm、50 g/L的陶瓷颗粒,铀浸出率为71.11%,比对照组提高了6.19%;加入1 mm、20 g/L的玻璃珠,铀浸出率为76.04%,比对照组提高了11.12%。     

中非铜钴矿带某尾矿浸钴工艺还原剂比选研究

中非铜钴矿带某尾矿中的钴资源具有较高的回收价值.为充分开发回收利用其中的钴资源,本文开展了钴浸出工艺中SO_2和焦亚硫酸钠(SMBS)两种还原剂比选研究.研究结果表明,在尾矿粒度-0.074 mm占73.2%,液固比3∶1,终点pH 1.5,硫酸浸出时间为1 h,还原剂浸出时间4 h的优化条件下,SO_2的用量为10 kg/t-矿,而SMBS的用量为3.5 kg/t-矿,且钴的浸出率都能达到84%左右.考虑到SO_2及SMBS的用量和它们的当地价格,认为SMBS作为浸钴工艺的还原剂更具经济性.     

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%.     

类砂岩型矿石浸出液质量浓度混沌时序重构与浸矿周期预测

以河砂、水泥和盐为原料制作类砂岩型矿石试件,采用水浸的方式对不同品位矿石进行浸矿试验,对浸出液质量浓度进行监测. 考察了浸出液质量浓度和浸出率随浸矿时间演变规律;将浸出液质量浓度时间序列进行相空间重构,用混沌理论揭示了不同品位矿石浸出液质量浓度在相空间中相点距演化规律;利用灰色理论,建立了浸出液质量浓度相点距演化预测模型,确定合理的浸矿周期. 研究发现:浸出液质量浓度表现出混沌特性,对其进行相空间重构处理后,细微变化特征得以放大,内部规律得以充分展现;不同品位矿石表现出不同的非线性动力学行为;利用基于相空间重构的残差修正灰色模型预测了浸矿周期,为溶浸采矿理论与技术提供了一种新的研究和探讨方法.     

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。     

铜镍尾矿细菌浸出的试验研究

通过正交试验研究了pH值、矿浆质量分数、矿石粒度、细菌接种量、表面活性剂吐温20用量对铜镍矿尾矿细菌浸出的影响.试验结果表明,铜浸出的最佳条件:pH值为1.5,矿石粒度为小于0.074 mm,接种量(体积分数)为50%以及不添加表面活性剂;镍浸出的最佳条件:pH值为1.0,矿石粒度为大于0.147mm,接种量(体积分数)为25%及不添加表面活性剂.细菌氧化后,铜和镍的浸出率分别达到63.41%和91.74%.     

我国微生物浸矿技术的应用与发展

微生物浸矿技术已成为处理低品位矿石的一种手段。浸取方法主要有地浸、堆浸、槽浸三类,其中国内研究生产多采用堆浸技术,也取得了一定的经济效益。但是,相比国外我国在微生物浸矿技术的研究中还存处于落后状态,还应加强研究、改进方法、拓宽应用领域争取获得更大的效益。     

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.     

浸矿细菌的超微结构及其特性

为了研究几种主要浸矿细菌的超微结构与功能的关系,确立浸矿细菌的表现型和基因型之间的关系,对3种主要浸矿细菌即氧化亚铁硫杆菌(T.f)、氧化硫硫杆菌(T.t)和氧化亚铁微螺菌(L.f)用扫描电镜和透射电镜进行观察,对其主要基本结构、外部结构和内部结构进行描述。研究结果表明:用硫粉为惟一能源的培养基培养浸矿细菌时,有典型的铁细菌氧化亚铁微螺菌(L.f)存在,说明L.f能在硫培养基中存活;在硫培养基中生长的浸矿细菌能够产生外膜泡,外膜泡与细菌的生物大分子物质向外运输、信号传导等有关,特别是与形成细菌与矿物之间的聚合桥相关;聚合桥的形成促进了吸附率的显著增加,从而使金属矿物的生物氧化率显著增加。     

石英对微生物浸出黄铜矿的作用

为探明石英在微生物浸出铜过程中的作用与影响,选择粒度<43μm的石英,与黄铜矿和黄铁矿形成矿浆浸出体系,考察了石英质量浓度对黄铜矿浸出效果的影响.结果表明:适量的石英,其粒度越细越能促进黄铜矿的浸出.当石英质量浓度为50g·L-1、粒度<43μm时,黄铜矿的浸出率最高可达54·09%,比不添加石英的浸出率提高了近20%;通过对微生物浸出过程的氧化还原电位、pH值、Fe2+、Fe3+变化分析,以及浸渣的扫描电镜和能谱分析发现,石英促进黄铜矿浸出主要表现在能缩短微生物浸出的延迟时间,它对浸出过程新生成的沉淀具有吸附作用,能在一定程度上减轻沉淀对黄铜矿浸出的阻碍.     

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.     

不同类型黄铜矿的生物浸出研究

研究了两种不同类型(黄铁矿型,斑岩型)黄铜矿生物浸出的差异.实验结果表明:两类黄铜矿生物浸出差别很大,48 d后黄铁矿型黄铜矿浸出率为46.96%,斑岩型黄铜矿浸出率为14.5%.对Fe2+、矿物表面Cu2p谱图和矿床特征的分析发现:适量的Fe2+能促进黄铜矿的浸出,但最佳用量不一样;浸渣表面产物不同,斑岩型黄铜矿表面出现富铜层,阻碍了浸出继续进行;与原矿相比,铜结合能都降低,符合Hiroyoshi等提出黄铜矿浸出的两步溶解模型;两类黄铜矿生物浸出的差异是由成矿岩体、围岩、伴生矿物和元素、成矿温度和压力等因素综合决定的.     

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。     

一株黄铜矿专属浸出细菌的分离与鉴定

从甘肃白银硫化矿区矿坑水中分离得到一株能够浸矿的细菌（命名为BY）,该菌株为革兰氏阴性细菌,短杆状,菌体的直径×长度为（0.45±0.05）μm×（1.5±0.4）μm,最适生长温度为25-30℃,最适pH值为2.0,化能自养型,能利用亚铁、单质硫和低浓度的葡萄糖生长,不能利用硫代硫酸钠、蛋白胨生长。研究结果表明：BY菌株与嗜酸氧化亚铁硫杆菌（简称A.f菌）WJ13位于系统发育树同一个分支中,相似度为99.66%,与标准A.f菌株ATCC23270的相似度为99.93%;编码区的核酸序列与报道序列（登记序列号DQ166839-DQ166841）仅差1个碱基,氨基酸序列完全一致;于30℃浸出27 d后,含菌株的摇瓶的Cu^2＋的质量浓度即达到60 mg/L,而无菌浸出时Cu^2＋的质量浓度仅为10 mg/L,表明该菌株具有应用于黄铜矿浸出的潜力。     

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.     

中等嗜热菌浸出黄铜矿的温度影响规律及种群组成分析

在不同温度条件下进行浸出实验.研究结果表明:中等嗜热菌在12～55℃时可保持浸矿活性,其最适生长温度为45～50℃,温度达到60℃时初始阶段还保持一定活性,但几天后菌浓度逐渐降低,种群比例发生较大变化;克隆文库分析表明:45℃和60℃条件下浸矿细菌主要为Leptospirillum ferriphilum,Acidithiobacillus caldus,Sulfobacillus thermotolerans和Acidosphaera rubrifaciens,其中Leptospirillum ferriphilum菌所占比例较大,是浸矿过程中的优势菌种.60℃条件下浸出过程中还存在古生菌Ferroplasma cupricumulans,古生菌可以利用其他浸矿菌产生的有机物为能源生长.它们之间对浸出所起的作用是相辅相成的,可共同促进黄铜矿的溶解.     

氰化尾渣浮选回收过程中黄铜矿的界面特性研究

氰化尾渣是氰化提金过程中产生的固体废弃物,同时也是高价值的二次资源,含有大量的铜、铅、锌等有价元素。由于氰化过程长时间的充气搅拌,氰化尾渣的矿物界面发生严重的改性,但是关于这方面的研究较少。本文针对某高铜铅氰化尾渣浮选过程中存在铜铅难分离及铜回收率低等问题开展黄铜矿界面性质研究,采用的研究方法包括粒度分析仪、XRD分析、SEM–EDS微界面分析、FTIR分析、界面洗脱及浮选实验等。实验结果表明部分黄铜矿表面致密包裹一层细粒的方铅矿,导致黄铜矿表现为类似于方铅矿的浮选特性,导致这种现象的原因是黄铜矿表面被非极性油污染。不能被浮选回收的黄铜矿表面包裹一层铁矾类似物,导致黄铜矿表面被钝化而不利于药剂的吸附。通过研究可知氰化尾渣中黄铜矿界面容易被杂质污染及氧化层包裹,导致其难于被浮选回收。     

不同成因类型黄铜矿细菌浸出钝化

利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌为浸矿菌种,采用SEM,XRD和XPS等手段研究2种不同成因类型黄铜矿(黄铁矿型和斑岩型)表面钝化机理.研究结果表明:2种类型黄铜矿表面形成的钝化层性质不同.黄铁矿型黄铜矿浸渣中产生S8和硫砷铜矿,其表面结构疏松;而斑岩型黄铜矿浸渣中出现Cu18.32Fe15.9S32和Cu2S,表面结构致密.黄铁矿型黄铜矿浸渣表面阻碍层为硫及其多聚物,斑岩型黄铜矿浸渣表面为富铜贫铁层.它们阻碍黄铜矿的继续浸出,且富铜贫铁层对黄铜矿的钝化能力强于硫层对黄铜矿的钝化能力.     

Influence of pH,immersion time,and benzotriazole concentration on copper corrosion in citric acid based slurries

Copper corrosion in citric acid based slurries with or without benzotriazole (BTA) was investigated as a function of the slurry pH,immersion time and BTA concentration by static etching and electrochemical experiments.The chemical composition of the corroded surface was determined using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).The static etching rate of copper in a H2O2 +citric acid+BTA slurry was lower than that in a H2O2 +citric acid slurry at pH 4.4-8.When the pH of the slurry was >8 or <4.4,the results were reversed and the static etching rate of copper increased when BTA was added to the H2O2 +citric acid slurry.The inhibitory effect of BTA in the H2O2 +citric acid slurry at pH 6 increased with the increasing immersion time of the copper.The corrosion current density of copper gradually decreased with increasing BTA concentration in slurry.