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.     

嗜酸嗜热菌FD-LH对高矿浆浓度黄铜矿的生物氧化

研究耐高铜离子浓度的嗜酸嗜热菌FD-LH对梅州黄铜矿生物氧化的特性,考察不同温度、pH值、高矿浆浓度对梅州黄铜矿生物氧化速率的影响,并初步研究串级浸矿工艺的浸出特性.结果表明,在70℃,pH值1.5时黄铜矿浸出效果最佳.FD-LH菌具耐高矿浆浓度(15%~20%)的能力.在矿浆浓度15%时,采用分批浸矿工艺,8 d铜的浸出率为92.0%;采用串级浸矿工艺,8 d铜浸出率高达97.4%.串级浸矿工艺有利于提高铜的浸出速率和浸出率.     

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.     

混合嗜酸硫杆菌浸出低品位磷矿的正交实验研究

以某矿酸性矿土中分离的嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸氧化硫硫杆菌形成的混合菌为浸磷菌种、黄铁矿为能源物质、无磷无铁9K培养基为浸矿培养基,对混合菌浸出低品位磷矿石(w(P2O5)为22.8%)的浸磷条件进行了单因素优化和正交实验研究.结果表明,最优浸磷的适宜条件是,矿浆浓度为15 g/L,菌种体积浓度为15%,初始pH值为1.5,磷的浸出率为51.07%.     

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。     

云南某炼锌尾矿砂重金属释放实验研究

通过浸提实验与淋溶实验分别模拟雨水淹没与雨水淋溶,探讨云南某炼锌尾矿砂的重金属释放规律.实验结果表明:该含硫尾矿砂具有pH缓冲能力;浸提液或淋溶液的pH值越低,释放的Zn与Pb越多,因此,可以通过提高尾矿砂的pH值防治重金属释放所带来的污染.在同一pH值条件下,雨水淹没释放的Zn比Pb多,而且释放较快;而雨水淋溶导致的这两种重金属释放量相对较少,因此淹没导致尾矿砂重金属Zn释放的环境风险较大.同时,浸提液与渗滤液中Zn与Pb的浓度-时间动力学特征符合二次曲线规律.     

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.     

2，3-二羟基丙基二硫代碳酸钠对铜铅硫化矿浮选行为的影响

在乙硫氮浮选体系下,研究了小分子有机抑制剂2,3-二羟基丙基二硫代碳酸钠(SGX)对黄铜矿和方铅矿可浮性的影响,并通过动电位测试和红外光谱分析,探讨了SGX与两种矿物表面的相互作用机理.单矿物浮选试验结果表明:在整个pH值范围内,SGX对黄铜矿的浮选有一定的促进作用,而对方铅矿有强的抑制作用;随着SGX质量浓度的增加,方铅矿的回收率迅速下降,而黄铜矿的回收率有小幅度的增加.人工混合矿浮选试验结果表明,当矿浆pH值为6,SGX质量浓度为19g/L时,可得到较好的分离效果,精矿中铜的质量分数和回收率分别为2966%和8523%.动电位和红外光谱测试分析结果表明SGX与方铅矿之间的吸附能力明显强于黄铜矿.     

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.     

不同颗粒组成与质量分数矿料的尾矿浆流变特征与模型研究

尾矿库溃坝下泄物的流变特征,是分析溃坝时空演化过程及致灾范围的重要前提.本文配制了6组不同粗细颗粒比和6组不同质量分数矿料的尾矿浆,采用旋转式流变仪分析颗粒组成和矿料质量分数对尾矿浆流变特征的影响,并分别基于屈服伪塑性流变模型和Bingham流变模型拟合得到尾矿浆的流变模型.结果表明：40%矿料质量分数条件下,尾矿浆体中细颗粒含量较少时,浆体的黏度和屈服应力很小,且剪应力随剪切速率的增大变化不大,呈现牛顿流体特征;随着细颗粒含量的增大,浆体逐渐转变成非牛顿流体,黏度和屈服应力迅速增加,并逐渐趋于指数增大趋势,剪应力也随剪切速率的增大迅速增大;矿料质量分数为10%或40%且细颗粒含量较低的尾矿浆体由于水和尾矿砂分离,其性质类似于挟砂水流,可以通过牛顿流体模型进行描述;细颗粒含量较高的尾矿浆体,Bingham模型和屈服伪塑性流体模型均可以对其流变特征进行描述.     

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.     

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...     

Bioleaching of two different types of chalcopyrite by Acidithiobacillus ferrooxidans

Two different types of chalcopyrite (pyritic chalcopyrite and porphyry chalcopyrite) were bioleached with Acidithiobacillus ferrooxidans ATF6. The bioleaching of the pyritic chalcopyrite and porphyry chalcopyrite is quite different. The copper extraction reaches 46.96% for the pyritic chalcopyrite after 48-d leaching, but it is only 14.50% for the porphyry chalcopyrite. Proper amounts of initial ferrous ions can improve the efficiency of copper extraction for the two different types of chalcopyrite. The optimum dosage of ferrous ions for the pyritic chalcopyrite and porphyry chalcopyrite is different. The adsorption of ATF6 on the pyritic chalcopyrite and porphyry chalcopyrite was also studied in this paper. It is found that ATF6 is selectively adsorbed by the two different types of chalcopyrite; the higher adsorption onto the pyritic chalcopyrite than the porphyry chalcopyrite leads to the higher copper dissolution rate of the pyritic chalcopyrite. In addition, the zeta-potential of chalcopyrite before and after bioleaching further confirms that ATF6 is more easily adsorbed onto the pyritic chalcopyrite.     

铀尾矿库浅层土壤中核素U的析出及固定试验

试验以湖南某大型铀矿冶尾矿库为研究对象,在开放体系下间歇式的半动态淋滤试验,特别考察了酸雨条件下铀尾矿库浅层土壤核素U的析出机理。通过Fick扩散理论;并运用有限元回归方法分析核素U在不同固定添加剂的固定效果。试验结果显示,铀尾矿库浅层土壤在模拟酸雨条件下析出机理以表面洗脱为主导作用,使用固定添加剂后析出机理以表面溶解为主导作用。以石灰为固定添加剂,铀在第20 d后重新析出;析出液中铀含量随时间增加而不断递增,以石灰和磷酸氢二胺为组合固定添加剂;其固定效果优于石灰单独作用的固定效果;其结果表明铀的析出浓度低于尾矿库中铀浓度的排放限值。     

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.     

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.     

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.     

通气对硫化铜矿生物浸出过程中自由细菌和吸附细菌群落动态的影响研究

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,成为了近年来的研究热点。然而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,研究了强制通气条件下的低品位硫化铜矿生物浸出过程中的铜浸出率、细菌群落动态演替等特征。结果表明,适当的通气可提高细菌浓度和铜浸出率。在通气时间为4 h·d?1时,浸矿14 d后的细菌浓度和铜离子浓度最高,分别为7.61×107 个·mL?1和704.9 mg·L?1。实验可得,吸附细菌在浸矿过程的前7 d起着重要作用,而自由细菌则是在第8 d到第14 d占主导地位。这一现象主要是由于浸出过程Fe3+水解形成钝化层所致,抑制了吸附细菌与矿石的接触。同时,通过16S rDNA分析可知,Acidithiobacillus ferrooxidans和Acidithiobacillus thiooxidans对低品位硫化铜矿生物浸出过程具有重要影响。