银离子对细菌浸出含砷铜矿中铜的影响

为了改善细菌对含砷铜矿的浸出效果,考察了添加 Ag⁺对细菌浸矿过程的影响。监测不 同 Ag⁺浓度条 件下,细菌浸矿过程中的 pH 值、Eh 值的变化和铜、砷浸出率,并对浸出渣进行 X 射线光电 子能谱（XPS）分析。研究 结果表明：在 pH 值为 1.8,Fe²⁺浓度为 0.5 g/L,Ag⁺浓度为 5 mg/L 的条件下,含砷铜矿 浸出 15 d 后,铜和砷的浸出率最 高,分别为 43.83% 和 6.01%;在 Ag⁺浓度为 0~7 mg/L 范围内,随着 Ag⁺浓度的增大,浸 出渣表面 Fe（Ⅲ）-（硫酸盐）、S⁰ 和 S _n ^2-的含量逐渐减小,砷酸盐含量变化不大;Ag⁺的加入可以有效抑制黄钾铁矾、S⁰和 S_n^2-等钝 化膜的生成,对非晶 态砷酸铁的生成影响不显著。     

高砷原生硫化铜矿细菌浸出试验研究

采用中温嗜酸氧化亚铁硫杆菌、喜温嗜酸硫杆菌和高温Ferroplasma属古菌对高砷原生硫化铜矿进行了细菌浸出试验研究。研究结果表明, 喜温嗜酸硫杆菌对高砷原生硫化铜矿的浸出效果比中温嗜酸氧化亚铁硫杆菌好。中温菌对砷的耐受性比高温菌高。在高温菌浸出过程中, 铜优先于砷溶解, 砷主要留在浸渣中; 细菌接种量对高砷原生硫化铜矿的浸出有一定的影响, 接种量为10%时浸出效果最好。提高温度有利于初始阶段铜的浸出, 随着浸出的进行, 温度的影响逐渐降低, 细菌作用占主导作用。驯化高砷耐受能力的高温菌将成为进一步的研究目标。     

硫化矿高温生物浸出工艺研究和应用进展

高温菌浸矿不仅比中温菌有更快的反应速率，而且还能有效浸出部分难溶原生硫化矿如黄铜矿等。因此，高温生物冶金工艺在湿法冶金中占据越来越重要的位置。对国内外高温菌浸矿的研究进展进行了综述，详细介绍了高温生物冶金工艺在提取金、铜、锌3种金属方面的应用，最后就如何发展和推广高温生物浸矿工艺提出了自己的一些看法。     

常温浸矿菌对高砷铜精矿浸出机理的研究

采用浸矿菌浸出高砷铜精矿中的铜, 研究了浸出作用机理。通过比较浸出前后高砷铜精矿表面的变化和浸矿菌的吸附情况, 并结合浸出过程铁离子的变化对铜的浸出率的影响, 发现高砷铜精矿生物浸出的主要作用机理是间接作用机理。     

黄铜矿半导体电学特性对其中等嗜热菌浸出行为的影响

为了研究黄铜矿半导体电学特性对其生物浸出的影响机制, 采用霍尔效应测试技术分析了3种不同来源黄铜矿的半导体电学特性, 并在45 ℃、170 r/min、2%矿浆浓度条件下进行了中等嗜热混合菌浸出试验。结果表明, 黄铜矿A的载流子浓度为-9.190×10¹⁸ cm^-3, 绝对值明显高于黄铜矿B和C的载流子浓度(-3.065×10¹⁸ cm^-3和-2.183×10¹⁷ cm^-3); 黄铜矿A的电阻率为0.054 65 Ω·cm, 明显低于黄铜矿B和C的电阻率(0.146 9 Ω·cm和0.930 6 Ω·cm); 黄铜矿的载流子浓度、电阻率与其铜浸出率存在明显联系, 黄铜矿的载流子浓度越高、电阻率越小, 铜的浸出速率就越高, 浸出19 d后, 3种黄铜矿纯矿物(A、B、C)的铜浸出率分别为66.1%, 25.3%和21.4%; 电化学试验结果表明, 3种黄铜矿的氧化还原反应过程基本相同, 但黄铜矿A的腐蚀电流密度明显高于另外两者。     

某低品位硫化铜矿混合菌浸出研究

利用混合菌对低品位硫化铜矿进行槽浸研究,并通过实时荧光定量PCR（RT-PCR）技术监测浸出过程中菌群的动态变化。研究结果表明,多种浸矿菌共同作用20 d,硫化铜矿中铜的生物浸出率达到85.66%,而酸浸仅为24.43%。在生物浸出的2～12 d,At.ferrooxidans是主要的浸矿菌,浸出液中Fe²⁺浓度快速下降、Eh上升,促进硫化矿的快速分解,Cu的浸出率达到79.50%;12 d以后,混合菌中的优势种逐渐被At.thiooxidans取代,浸出速度逐渐降低。此外,Mantel test结果表明,浸出液中Cu和Fe与微生物群落结构显著相关。     

含砷铜矿石的生物浸出技术进展

铜矿石品位的降低增大了浮选的难度,浮选中砷的富集更大大增加了铜精矿的处理难度。用传统的火法冶炼技术处理含砷铜矿,不但会影响铜产品的质量,产生的废气还会造成环境污染。生物浸出技术具有低成本、资源利用率高、绿色环保等优点,成为有效处理含砷铜矿的重要技术之一。介绍了铜矿石中砷的赋存状态及其在冶炼过程中对铜产品的质量和硫酸产品产量的影响;论述了生物浸出含砷铜矿的研究现状,包括中温菌、高温菌、多种中高温菌的混合使用、加入催化离子或与化学浸出相结合等手段来提高铜的浸出率等;重点总结了浸矿细菌驯化、紫外诱变、化学诱变和基因工程等选育方法;指出选育出既能保持良好的浸出效率又对重金属离子有高的耐受性的优良菌种是今后研究的主要方向。     

As(Ⅲ)和As(Ⅴ)胁迫下浸矿细菌胞外多糖的变化特征

为考察浸矿细菌胞外多糖含量与砷离子的浓度和价态以及与浸矿细菌生长指标的关系,进而明确浸矿细菌抵御砷离子的生物对策,研究了不同浓度的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)胁迫时,浸矿细菌胞外多糖的行为变化;通过测定菌液的pH、Eh、Fe²⁺浓度、菌数以及胞外多糖的含量,分析了各测定指标的相关性和线性关系。研究表明：As(Ⅲ)胁迫下,菌液的胞外多糖产量迅速增长,增幅超过34%,As(Ⅲ)的胁迫作用强于As(Ⅴ);As(Ⅲ)胁迫使菌液胞外多糖含量的变异中有63.4%与Eh线性相关、有61.6%与Fe²⁺浓度线性相关、有71.4%与菌数线性相关;浸矿细菌通过代谢调控菌液的理化指标来调节胞外多糖的含量,进而抵抗砷离子的胁迫。     

铜冶炼烟尘的综合利用

以铜转炉烟尘为原料, 采用高压酸浸工艺回收有价金属和脱除砷。结果表明, 在硫酸浓度4 mol/L、浸出温度100 ℃、浸出时间2 h条件下, 烟尘中砷、铁和铜浸出率分别为94.14%、93.80%、91.80%, 浸出渣主要物相为硫酸铅(PbSO₄);通过氧压沉砷处理浸出液, 使溶液中铁和砷形成臭葱石(FeAsO₄·2H₂O)而固化;沉砷后液主要物质为Cu²⁺和SO₄^2-, 可用于电解回收铜。该工艺可以实现铜烟尘中有价金属的综合回收, 同时将砷以臭葱石形式固化, 减少对环境的污染。     

低电位生物浸出黄铜矿研究

在酸性溶液中,高浓度Fe²⁺离子的存在有助于溶解氧对黄铜矿的氧化浸出。试验驯化培养具有单一硫氧化性的高效浸矿细菌,运用其对单体硫的高效氧化性能,结合Fe²⁺离子对黄铜矿氧化浸出的促进作用,开展黄铜矿低电位生物浸出研究。研究发现硫氧化菌可有效利用黄铜矿氧化溶解的产物--单体硫,将其氧化为硫酸并补充溶液H⁺离子消耗。同时,清除黄铜矿表面氧化溶解产物--单体硫后,有助于离子扩散和黄铜矿的进一步氧化溶解。     

硫杆菌的耐高砷诱变及对高砷铜精矿的浸出

为提高硫杆菌浸出铜过程中的耐砷能力，对用高砷铜精矿驯化的中温硫杆菌进行了紫外线耐高砷诱变，选育出的中温硫杆菌耐砷能力达8．0g／L，而未经诱变的对照菌只能在As^3＋含量小于1．0g／L的环境中生长繁殖。用选育出的耐砷诱变菌对含As3％-8％的高砷铜精矿进行铜的细菌浸出试验，结果表明。精矿粒度为-250目、矿浆浓度为10％-15％、砷含量不超过5％的铜精矿细菌浸出效果较好，铜浸出率可达77％以上；添加Ag^＋和对浮选铜精矿进行脱药处理均能不同程度地强化细菌浸出效果。     

永平低品位黄铜矿矿石细菌浸出的银离子催化效应

为了提高用氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌混合菌对永平铜矿低品位黄铜矿矿石细菌浸出的效果,通过摇瓶实验,研究了银离子的催化效应。研究表明,在细菌浸出的初始阶段,添加银离子可以大大加快铜的浸出速度和提高铜的浸出率,其中添加初始银离子浓度10 mg/L时,最有利于铜的浸出,在600 h时内铜的浸出率可以从20%增加到65%,比不添加银离子时提高了45%。添加初始银离子使矿石中铁的浸出和溶液中二价铁的细菌氧化明显受到抑制。当有银离子时,低品位黄铜矿矿石在低氧化还原电位下比高氧化还原电位更有利于铜的浸出。     

微波和磁场强化细菌浸出黄铜矿研究

考察了在pH值为2.0的条件下,不同接种量和矿浆浓度下黄铜矿中铜的生物浸出率.在最佳的浸出条件下研究了黄铜矿的生物强化浸出,采用微波和磁场强化后的水配制培养基,发现在强化后培养基中细菌对黄铜矿的浸出率比普通培养基中的高,最后比较了微波和磁场结合的情况下二次强化的浸矿效果,指出了此种微生物强化浸出方法具有环境危害小、投资少、能耗低等优点.     

中温嗜酸硫杆菌浸出低品位硫化铜矿

研究了中温嗜酸硫杆菌的生长条件, 对黄铜矿进行了细菌浸出试验研究。研究表明, 中温嗜酸硫杆菌最适宜的生长条件为: pH值为2, 温度为30±1 ℃, 此条件下细菌浓度为2.24×10⁷个/mL。接种量、矿浆浓度对黄铜矿中铜的浸出率有显著的影响, 随着接种量的增加, 铜的浸出率提高。在相同浸出时间内, 矿浆浓度5%左右时, 黄铜矿中铜的浸出率最高。低品位硫化铜矿柱浸试验结果表明: 细菌浸出75 d, 铜的浸出率为45%。     

氧化亚铁硫杆菌紫外线诱变及对低品位黄铜矿的浸出

介绍了紫外线辐照诱变原理。对一株优势氧化亚铁硫杆菌T Y 菌进行了诱变试验, 研究了诱变T Y 菌对黄铜矿的浸出效果。结果表明, 紫外线辐照能够对浸矿细菌T Y 菌产生明显的变异, 提高T Y 菌菌种的活性。诱变T Y 菌对黄铜矿的浸出率比原始T Y 菌提高了46%以上, 到达浸出终点的时间比原始菌缩短了5 ～10 d, 诱变T Y 菌能更好地氧化浸出黄铜矿。     

银催化铜矿石的细菌浸出

黄铜矿是所有铜矿物中较难浸出的矿物之一。利用氧化亚铁硫杆菌氧化浸出以黄铜矿为主的德兴铜矿原矿，当处理１ｋｇ矿石添加０１６和０３２ｇ银时，经过２１天浸出，铜的浸出率从未加银的２８２％分别提高到７７５％和７９７％。银的催化作用可能是通过改变矿物表面电化学性质，发生电化学反应而实现的。浸渣的Ｘ射线衍射结果表明，矿物表面有Ａｇ２Ｓ生成。通过育种方法可得到耐受银的质量浓度为１００ｍｇ／Ｌ的浸矿菌株。     

闪锌矿的生物氧化与化学氧化对比

研究了氧化亚铁硫杆菌对闪锌矿的生物氧化作用,并与Fe³⁺氧化过程进行了对比。研究表明Fe³⁺比细菌具有更高的氧化效率,但生物氧化的效率更稳定。闪锌矿生物氧化过程中氧化亚铁硫杆菌的生长经历了延迟期、指数期、稳定期和衰退期,有部分细菌吸附到了矿物表面,未发现中间物质单质硫沉淀。而闪锌矿的化学氧化过程中有大量的单质硫沉淀到了矿物表面,说明生物氧化更彻底。     

氧化亚铁硫杆菌对黄铜矿的氧化作用

结合德兴铜矿堆浸厂的生产实践，研究了氧化亚铁矿杆菌在浸出黄铜矿过程中的直接，间接作用和铁行为，氧化亚铁杆菌在生长繁殖过程中，不断将Ｆｅ＾２＋氧化为Ｆｅ＾３＋，同时Ｆｅ＾３＋又发生一系列的水解反应，Ｆｅ＾２＋的细菌氧化主要以Ｏ２为最终的电子受体，氧化亚铁硫杆菌对黄铜矿的直接氧化作用占主导地位。     

pH值与温度对氧化亚铁硫杆菌氧化Fe2+影响的研究

采用自行采集的氧化亚铁硫杆菌(T f)应用于地浸矿山代替双氧水作氧化剂氧化吸附尾液中的Fe²⁺, 研究了温度、pH 值对其氧化Fe²⁺的影响。研究结果表明, T f 氧化Fe²⁺最适宜的温度为30 ℃, 当温度低于7 ℃或高于50 ℃时, 氧化亚铁硫杆菌氧化Fe²⁺速度很慢;T f 氧化Fe²⁺最适宜的pH 为2.0～2.5 。     

排土场黄铁矿促进黄铜矿浸出研究

为合理利用低品位铜矿石及其废石资源,进行了黄铜矿排土场中黄铁矿促进黄铜矿浸出的反应热力学分析及浸出试验。结果表明,黄铁矿反应所需的溶液电位范围涵盖了Fe²⁺促进黄铜矿浸出的电位范围,无氧条件下黄铁矿促进黄铜矿是可行的;黄铁矿的参与加速降低了Fe³⁺与Fe²⁺浓度之比,促使电位降低,进而促进黄铜矿的浸出;排土场中深部缺氧条件下黄铁矿促进黄铜矿浸出方式以上部浸出液为母液,上部溶液中Fe³⁺、Cu²⁺及Fe ²⁺是黄铁矿促进黄铜矿浸出的前提条件。