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%.     

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。     

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.     

地浸采铀中珠形微生物氧化剂研究

采用生物细胞固定化技术将氧化亚铁硫杆菌制备成珠形微生物氧化剂.其特性为:氧化亚铁硫杆菌在珠体内浓度达每毫升4×1010个细胞,珠体直径0.5～2.5mm,珠体上的平均孔径8.0×10-9 m.用其在固定化细胞流化床反应器中处理模拟地浸吸附尾液,可将其中的Fe2 离子氧化为Fe3 离子,氧化-还原电位从310 mV提高到550 mV,调整酸度后即可用于浸出.珠形微生物氧化剂是酸法地浸采铀工艺中很有发展前途的新型氧化剂.     

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。     

光照影响闪锌矿微生物氧化作用的实验研究

目前,矿物和微生物的相互作用已得到广泛研究,而光照在微生物浸出过程中的作用还不太清楚.嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)是一种常见的Fe-S细菌,对闪锌矿的氧化有显著促进作用.而闪锌矿作为自然界常见的锌矿矿物,其晶格中常发生铁取代锌的现象,影响其禁带宽度,进而可以对可见光产生响应.通过有光和无光条件下闪锌矿的化学氧化和微生物氧化过程来探究光对微生物氧化闪锌矿过程的影响.结果表明:细菌可明显促进闪锌矿的浸出,Fe²⁺的氧化主要发生在细菌表面,而Zn²⁺被动释放到溶液中.光照能够促进微生物的生长繁殖,并在一定程度上减缓闪锌矿的生物溶蚀.闪锌矿表面的光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)结果显示了闪锌矿氧化过程中,硫的转化途径为:S^2-/S₂^2-→S_n^2-/S⁰→SO₃^2-→SO...     

酸性矿排水中微生物遗传多态性研究

酸性矿井水AMD（acidmine drainage）是由煤层和围岩中含有的硫化物（主要是黄铁矿FeS）,在化学氧化剂（O2,Fe3＋）[1]和氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans,简称T.f菌）[2]作用下,发生氧化反应而形成的[3]。AMD的pH通常很低,严重的地方可达pH2.0,富含SO42-离子和Fe3＋离子,易浸出废矿石中的有毒元素,如铅、砷、铬、铜等以及氰化物[4],对矿业生产、生态环境造成严重危害,因而近几十年来,关于酸性矿井水的研究一直受到人们的关注。一般认为酸性矿井水的形成是氧化亚铁硫杆菌、Fe3＋和O2共同作用的结果,其中T.f菌起着决定性的作用。只有在分子水平上研究该菌种,才能对它的机理进行全面的了解。所以我们就以在分子学水平上研究嗜酸菌的DNA,进而对嗜酸菌的特性进行研究。     

西北某铀矿山铀矿石浸出性能室内试验研究

为了获得西北某铀矿山工业堆浸试验所需试验参数,对该铀矿矿石进行了搅拌浸出条件试验和-5 mm、-10 mm两种不同粒级的柱浸试验.试验结果表明:1)该铀矿石浸出性能较好,酸耗较低,适宜采用酸法浸出;2)氧化剂对酸法浸出的作用不明显,而对碱法浸出有一定的效果;3)铀矿石粒度对铀的浸出影响显著.     

嗜铁钩端螺旋菌对黄铁矿浸出的影响

以嗜铁钩端螺旋菌(L.ferriphilum)为实验菌株,考察不同矿浆浓度、接种量、初始pH和初始Fe3+浓度对黄铁矿浸出的影响。试验结果表明:提高矿浆浓度和初始Fe3+浓度会降低黄铁矿浸出率;增大接种量和降低初始pH有利于黄铁矿浸出;在浸出试验过程中定期调整pH,浸出几天后,由于黄钾铁矾生成,不利于黄铁矿浸出;在浸出过程中,生成的黄钾铁矾以结晶颗粒的形式覆盖在黄铁矿表面,表明L.ferriphilum浸出黄铁矿的机制以间接作用为主。     

隐藏嗜酸菌DX1-1和氧化亚铁硫杆菌CMS的紫外诱变育种及浸矿研究

对从江西大兴黄铜矿的酸性矿坑水中分离得到的氧化亚铁硫杆菌CMS和隐藏嗜酸菌DX1-1进行紫外诱变育种及浸矿研究。结果表明:细菌CMS和DX1-1的最适生长温度为30℃,最适pH值分别为2.0和3.5;通过紫外诱变获得突变型隐藏嗜酸菌DX1-1和氧化亚铁硫杆菌CMS,最佳处理时间为60s,正突变率分别可达到16.7%和20.0%;诱变后的隐藏嗜酸菌DX1-1达到稳定期的时间比诱变前缩短20h,并且具有更大的菌体浓度;诱变后的氧化亚铁硫杆菌CMS氧化全部亚铁所需时间为48h,比诱变前菌株缩短11h;诱变后混合菌浸矿中,用原子吸收光谱法测定浸出30d后铜离子质量浓度达到2.78g/L,而紫外诱变前菌株浸出铜离子质量浓度为2.48g/L;生物浸出30d后,隐藏嗜酸菌DX1-1与氧化亚铁硫杆菌CMS的菌落个数比由1-1变为1-20左右。     

某难处理多金属矿石综合浸出铀、铜、银试验研究

针对某难浸铀矿石,采用“氯化焙烧-硫酸浸出”工艺进行处理提取铀、铜、银。研究结果表明,最佳氯化焙烧实验条件为氯化钠用量6%,氯化焙烧温度 460 ℃,氯化焙烧时间2 h,焙烧液固比0.2∶1。对氯化焙烧后的矿样进行硫酸浸出,浸出条件为:硫酸浓度30 g/L、浸出时间30 min、浸出温度70 ℃、液固比2∶1,此时金属离子铀、铜、银的浸出率分别为铀85.08%、铜95.82%、银91.80%。     

某铀矿石碱法浸出及回收工艺试验研究

通过对江西某铀矿石的室内碱法柱浸及回收工艺试验,确定了适于该矿石的浸出剂,提出了堆浸浸出工艺参数及浸出液处理工艺参数,并对影响浸出剂消耗的因素进行了探讨.试验结果表明：矿石粒度是影响浸出的主要因素.     

微生物燃料电池用于低品位锰矿浸提的研究

为提高低品位锰矿的利用,实现有机废水对锰矿物粉的浸提,通过改造微生物燃料电池(MFC),在阴极反应池中增加电解室及矿物质室,构建用于锰矿湿法浸提的MFC反应器,实现有机废水与锰矿物粉的还原氧化反应的分离。结果显示,以乙酸钠为碳源,以低品位锰矿粉为阴极的MFC输出电压最高可达0.81 V,是以K₃[Fe(CN)₆]为阴极液(0.631 V)的1.23倍。在相同条件下,矿物浸提MFC对COD的去除率可达90.9%,高于对照组(87.5%),而降解时间为3 d,显著少于对照组(5.2 d)。在降解COD能力的提升上,可实现对低品位锰矿粉中MnO₂的还原,其锰含量由原矿粉的23%降至0.98%,浸提率可达95.7%。进一步通过高通量测序对阳极端菌群结构进行分析发现,其主要菌群为地杆菌属(Geobacter),相对于对照组的85%,矿物浸提MFC中该属比例占总菌群的95%。结果表明,矿物浸提MFC可有效地将有机降解与矿物浸提耦合,避免两者直接混合反应带来的二次废水污染及浸提产物硫酸锰的净化问题,在提高MFC产电效率、处理废水的同时...     

低品位铀矿石堆浸布液新工艺的试验研究

分析了布液新工艺的优点.用某铀矿低品位铀矿石作模拟矿堆,做小型室内柱浸试验,以检验雾化布液均匀性、矿石浸出情况.浸出结果:采用雾化布液的液计浸出率70.67%,试验数据表明雾化布液均匀性好,某铀矿石浸出性能较好.推荐了雾化布液堆浸该矿石的工艺参数.     

铀尾矿酸浸过程中的矿物学性质变化研究

脉石含量高和矿物学性质复杂是导致低品位铀尾矿中的铀难以进一步回收的主要原因,而破坏复杂的脉石矿物结构是提高铀解离的有效途径.本文在详细分析了铀尾矿工艺矿物学性质的基础上,通过研究五种氧化剂(H_2O_2、MnO_2、Fe_2(SO_4)_3、HF、HClO_4)对铀尾矿粒径分布、形貌特征和物相组成的影响,揭示了酸浸过程中氧化剂与脉石矿物之间的作用规律.研究结果表明,H_2O_2可将硅酸铁盐矿物分解而使铀尾矿粒径变小,MnO_2可将硅酸铁盐转化为硅酸锰盐并伴随着硅酸锰盐物相的结晶长大,Fe_2(SO_4)_3对脉石矿物无破坏作用,反而能使脉石颗粒发生絮凝,HClO_4与HF可在脉石矿物表面或内部造成强烈的腐蚀而形成细小的孔洞.     

某铀矿床酸法地浸采铀工艺中几个不利因素的分析

酸法地浸采铀工艺对矿床的地质和水文地质条件有较高的要求．本文在介绍某铀矿床酸法地浸采铀现场试验过程及结果的基础上,分析了碳酸盐、粘土矿物以及地下水矿化度对酸法地浸采铀工艺的不利影响．     

应用表面活性剂进行低渗透砂岩铀矿床地浸采铀的实验研究

低渗透砂岩铀矿床的地浸开采是目前的一个技术难题.以新疆某铀矿为对象,利用搅拌浸出和柱浸实验研究了表面活性剂在低渗透铀矿地浸开采中的应用.实验中采用10 g/LH2SO4溶液作溶浸剂,并加入不同量的表面活性剂P.搅拌浸出实验结果表明,溶浸液中加入不同浓度的表面活性剂均可提高铀浸出率,在表面活性剂P的浓度为10 mg/L时其铀浸出率最高,达到92.6%.柱浸实验表明,加入10 mg/L表面活性剂P时矿石渗透系数可提高28.8%,铀的浸出率可提高32%而达到85.79%.表面活性剂降低溶浸液的表面张力,促进了铀的溶解和提高铀浸出率.低渗透砂岩铀矿床可以在溶浸液中加入适当的表面活性剂进行地浸开采.     

铀矿石成分对铀的细菌浸出影响研究

对几种含不同成分的铀矿石进行了铀的氧化亚铁硫杆菌柱浸实验和耐性实验研究．柱浸实验结果表明,与硫酸浸出相比,细菌浸出可降低酸耗5％-20％．耐性实验结果表明,氧化亚铁硫杆菌经过驯化培养,能在铀质量浓度近2．0g／L的环境中生存并可氧化Fe^2＋,耐F^-可从驯化培养前质量浓度0．28g／L提高到0．83g／L．     

地浸采铀井场溶浸范围的地下水动力学控制模拟研究

以内蒙某砂岩铀矿地浸井场中抽液孔和注液孔之间的天然地下水流场为研究对象,通过地下水动力学模拟研究地下水的流速场,根据井场边缘注液孔的地下水流速场特征来探讨溶浸范围的确定方法和影响机制。结果表明:单孔抽、注液量对井孔处水位降升、溶浸液运移速度及距离有决定性的影响,其次叠加了地下水流向对井场的影响;由井场边缘注液孔向外的地下水流速随距离增大呈指数下降,地下水的流速场变化控制了溶浸液向井场外的运移距离和井场的溶浸范围。井场溶浸范围在垂直于地下水流向的东、西两侧对称,下游溶浸范围略大于上游,在开采年限5~10年内溶浸范围为60 m左右,比较符合该矿山的浸出效益及环保要求。