嗜热硫氧化硫化杆菌与喜温嗜酸硫杆菌混合浸出铁闪锌矿研究

采用正交试验, 通过考察温度、pH值、喜温嗜酸硫杆菌接种时间和喜温嗜酸硫杆菌接种浓度4个因素, 研究硫氧化硫化杆菌与喜温嗜酸硫杆菌混合菌对铁闪锌矿浸出的影响。试验结果表明: 氧化硫细菌的加入, 有助于消除铁闪锌矿浸出过程中生成的、覆盖在矿物表面的元素硫, 使得硫氧化硫化杆菌和喜温嗜酸硫杆菌混合菌浸出铁闪锌矿的效果比单一硫氧化硫化杆菌浸出效果好; 混合菌浸出铁闪锌矿时浸出率达到54.2%, 而单一硫氧化硫化杆菌浸出时浸出率为46.8%。正交试验结果统计分析表明混合菌浸出铁闪锌矿的最优条件为: pH=1.8、第3 d接种喜温嗜酸硫杆菌和喜温嗜酸硫杆菌接种浓度2.5×10⁶个/mL; 其中pH值是影响混合菌浸出铁闪锌矿的主要因素, 其次是喜温嗜酸硫杆菌接种浓度及喜温嗜酸硫杆菌接种时间。     

嗜热嗜酸菌生物浸出低品位原生硫化铜矿

介绍从云南某温泉区采集的高温水样中分离出的嗜热嗜酸菌的某些特性及其对原生硫化铜矿的氧化浸出效果。嗜热嗜酸茵细胞呈球形或椭圆形，有细胞壁，直径0．6—0．9μm，革兰氏阴性，好氧，以CO2为碳源，能在改良的无机盐培养基中生长繁殖，舔加酵母汁等有机物不能刺激其生长。嗜热嗜酸菌能氧化元素硫和黄铁矿中的铁，并将其作为能源物质，但不能氧化硫酸亚铁中的Fe^2 。氧化浸出的最适温度65℃，最适pH2．0。对—90μm低品位硫化铜矿酚矿浆浓度10％，搅拌浸出12d，嗜热嗜酸茵对总铜的浸出率为97．00％，而中温氧化亚铁硫杆菌为32．43％。浸渣的物相分析表明，嗜热嗜酸菌对原生铜矿的浸出率高达97．05％，而对照组仅能浸出15．43％。     

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%。     

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。     

一种中等嗜热嗜酸浸矿菌的选育

寻求能耐受较高温度,又能保持较强铁氧化性和硫氧化性的嗜热嗜酸菌对生物冶金具有重要的现实意义。为此,进行了从云南墨江某硫化矿矿坑水中选育中等嗜热嗜酸浸矿菌的试验研究,结果表明：通过选育,可从该矿坑水获得一种适于硫化矿生物浸出的中等嗜热嗜酸菌,隶属于Sulfobacillus thermosulfidooxidans种。该菌对单体硫和Fe²⁺离子具有很好的氧化性能;可耐受的最高温度为55 ℃,最适生长温度为45 ℃;可生长的pH范围为0.5～3.0,最适生长pH范围为1.5～2.0。目前该菌种已在中国国家典型培养物保藏中心保藏     

低品位原生硫化铜矿嗜热嗜酸菌强化浸出

研究低品位原生硫化铜矿嗜热嗜酸菌强化浸出过程。结果表明,嗜热嗜酸菌对低品位原生硫化铜矿的较强适应性 需经较长时间的连续驯化才能获得。浓酸熬化、添加Ag 均能强化低品位原生硫化铜矿嗜热嗜酸菌的浸出效果,而添加黄铁矿精 矿会降低其氧化浸出作用。     

嗜热嗜酸A.b.酸杆菌浸出硫化锌精矿

用分批反应器研究嗜热贝莱尔雷伊 (Brieleyi)酸杆菌 (简称A b 细菌 )浸出闪锌矿的动力学。在温度 65℃ ,pH =2条件下测定了A b 细菌在闪锌矿表面的吸附量 ,以及进行了闪锌矿粒的生物浸出试验。测定了闪锌矿浸出过程中前 30min时A b 细菌在矿物表面和溶液中的分布率 ,分布的平衡常数与朗格缪尔等温线相符。当向含A b 细菌的矿浆中加入 0 3、1 4kg/m3Fe3 时 ,由于形成黄钾铁矾类的铁沉淀物 ,导致浸出率明显下降。为了测定A b 细菌在闪锌矿表面生长动力学和化学计量参数 ,对分批生物浸出模型中不加Fe3 的浸出液采集的浸出数据进行了分析。这些生长参数表明 ,嗜热A b 细菌对闪锌矿的生物浸出率约是普通嗜中温铁氧化硫杆菌的 7倍。用分批浸出模型和估计的参数值模拟闪锌矿的初始粒度、细菌初始总浓度和闪锌矿矿浆的初始浓度三个重要变量对闪锌矿浸出率的影响。     

用非常嗜热细菌浸出黄铜矿精矿

本文描述一种非常嗜热菌株氧化铜精矿（其中黄铜矿66％和黄铁矿11％）的能力，在70℃时进行的实验室分批试验表明，铜的浸出率可以达到98％以上，一系列的连续试验均在一个由3段浸出组成的扩大试验装置里进行，，它由标准设计的机械搅拌充气浸出槽组成。试验中考查了浸出时间、给矿粒度、O2和CO2的传质量对生物浸出结果的影响。这些, 总浸出率可以达到95％。然而，与中温浸出菌和中等嗜热浸出菌比较，这种非常嗜热细菌对于矿浆浓度似乎加敏感，而矿浆浓度又与经矿粒度有关系，氧的消耗量与当今处理难浸黄铁矿型金精矿的工业生物浸出槽所达到的最大用量接近，为了维持这一高的氧化速度，重要的是保证O2和CO2通入瓜应槽的有效速率，这些试验均取得了很高的铜浸出率，表明用非常嗜热菌株浸出黄铜矿精矿工艺对进一步研究和评估其工业应用的可行性具有潜在的价值。     

耐冷嗜酸硫杆菌的生长特性和固定化培养

为解决氧化亚铁硫杆菌、嗜铁钩端螺旋菌等中温菌在低温和高酸的吸附尾液中作氧化剂时生长繁殖慢、氧化Fe²⁺速率低等问题,以耐冷嗜酸硫杆菌为研究对象,结合新疆某地浸采铀现场生产实际,对该菌的生长特性、耐酸驯化和固定化培养进行了探索。结果表明,该菌的接种量以10%为宜;当初始Fe²⁺浓度为0.3~0.5 g/L时,细菌仍能较快氧化Fe²⁺;在5~25℃条件下,耐冷嗜酸硫杆菌氧化Fe²⁺的速率均高于氧化亚铁硫杆菌,即耐冷嗜酸硫杆菌更适于溶浸液低温环境;耐冷嗜酸硫杆菌耐酸驯化后能在pH=0.31的培养液中保持较好的氧化活性;从生物陶粒表面电镜图片中可以观察出较厚的生物膜,固定化细菌和游离态细菌协同氧化Fe²⁺的速率是游离态细菌单独氧化的3.4倍。     

低品位磷矿的生物浸出研究

传统的选矿方法已经越来越难处理低品位的磷矿,生物浸出技术由于其经济、环保的特点在湿法冶金领域越来越广泛地采用,但在浸磷方面的应用国内外都较少。本研究采用从安徽省某煤矿酸性水分离出的嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸氧化硫硫杆菌,采用紫外线和微波诱导方法,培养出的硫杆菌种能够产生更多的硫酸。使用经过诱变的微生物浸出中国湖北钟祥的低品位磷矿,可以达到比原菌更好的浸出效果。在生物浸出的过程中加入吐温类表面活性剂可以进一步提高磷的浸出率。     

细菌浸出硫化锌矿氧化动力学研究进展

综述近年来氧化铁硫杆菌浸出硫化锌矿的反应机理及其氧化动力学的研究进展概况。对氧化铁微螺菌和氧化铁硫杆菌混合菌种浸出硫化锌矿物的机理做了分析。并对开展混合菌浸出硫化锌矿的动力学模型研究提出建议。     

生化浸出-萃取-电积提取废弃线路板中铜

以接种代号为GZY-1#的氧化亚铁硫杆菌的改进9K培养液为浸出剂、N902为萃取剂、硫酸溶液为反萃剂、铅基合金板和不锈钢板分别为电解槽的阳极和阴极,在室温下对广东清远进田有色金属公司废弃线路板重选尾渣中的铜进行了生化浸出-萃取-电积试验。在选定的合适条件下,试样中铜的平均浸出率达到95.29%,浸渣平均铜含量降至0.088%;浸出液经萃取-反萃取-电积,获得了纯度达到99.95%的电积铜。试验不仅使废弃线路板重选尾渣中的铜得到了高效回收,还解决了铜对废弃线路板重选尾渣中非金属材料综合利用的干扰问题。     

氧化亚铁硫杆菌实验室浸铀试验

利用自行设计的试验装置,采用从铀矿石样品中经富集分离、纯化、驯化诱变得到的氧化亚铁硫杆菌进行实验室浸铀试验。通过酸化与菌浸2个阶段4个样品的试验,使铀平均液计浸出率达到85.6％,渣计浸出率达到88.3％,浸出效果较为理想。     

氧化亚铁硫杆菌浸出高硫煤矸石中硫的试验研究

采用实验室自主分离筛选出的氧化亚铁硫杆菌,通过恒温水浴振荡器浸出煤矸石中的硫,研究了该菌株对高硫煤矸石中硫的脱除效果,主要考察了矿浆浓度、温度、振动条件以及时间等因素对微生物脱硫的影响。试验研究结果表明:在矿浆浓度20%,温度30℃,浸出时间8周,静态条件下,利用氧化亚铁硫杆菌处理煤矸石,可使煤矸石中硫由原来的8.47%降低为1.62%,降硫率为80.87%,其中无机硫降低了83.96%,有机硫降低了63.85%。     

白银含铜废石生物柱浸试验研究

以白银矿区存有的大量含铜废石为研究对象,采用生物柱浸法对其进行浸出试验研究。结合白银废石铜矿特点与细菌浸出特性,分别研究不同矿样粒度,浸矿菌种,浸矿温度以及浸出时间等对浸出结果的影响。研究结果表明,采用BioMetal SM-3中等嗜热嗜酸菌浸出白银废石堆矿样是可行的,可在较短的浸出时间(190d)内获得较高的铜浸出率(-15mm粒级Cu浸出率>60%)。通过对比不同矿样粒度对金属浸出率与矿柱稳定性的影响,在工业应用时,为保证矿堆的稳定性和金属浸出速率,建议将矿石破碎到-20 mm粒级然后筑堆。。本试验研究所取得的试验参数揭示了白银含铜废石生物浸出规律及过程控制因素,对白银含铜废石采用生物堆浸工业生产具有指导意义。     

黄铜矿细菌浸出过程中的多因素影响

运用取自大宝山(简称DB)的嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称 A.f)和嗜酸氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans,简称A.t)的混合菌对广东某硫化铜矿的黄铜矿进行摇瓶浸出试验研究。结果表明, 黄铜矿摇瓶细菌浸出率受菌种、矿浆浓度、pH值、接种量多种因素的影响。细菌浸出黄铜矿的适宜条件为温度30 ℃, 矿浆浓度5%, pH值为2.0, 接种量为3×10⁷个/mL。     

Biotechnology of Concentrate and Antimony Ore Processing

The results are presented for using microorganisms for mercury and antimony separation and extraction of oxidized antimony minerals. The problems on technology of direct processing of gold-antimony concentrates by pentachlorous antimony chlorides are considered. The perspective is shown for leaching antimony by alkaline solution of sulfate-reducing bacteria. The transformation of antimony sulfide into commodity concentrate of antimony trioxide by Thiobacillus ferrooxidans is demonstrated.     

The cell attachment and oxygen consumption of two strains of Thiobacillus ferrooxidans

Thiobacillus ferrooxidans is a chemolithoautotropic aerobic bacteria which derives energy for its metabolic functions through the oxidation of ferrous iron, sulfur and insoluble sulfides minerals.The attachment of Thiobacillus ferrooxidans cells to sulfide mineral surfaces was investigated to further understand the mechanism involved in the leaching of sulfide minerals. Two strains of Thiobacillus ferrooxidans (DSM 583 and ATCC 23270) grown on ferrous iron, sulfur and a chalcopyrite concentrate were investigated on three sulfide mineral surfaces; pyrite, chalcopyrite and arsenopyrite. The degree of attachment of all substrate grown cells along with contact angle measurements of both minerals and cells were determined to evaluate the effect of growth substrate and hydrophobic interactions on the attachment process. In addition, concentrations of both ferrous iron and the flotation collector potassium amyl xanthate were also studied. Whilst sulfur grown cells exhibited a higher degree of hydrophobicity, both ferrous iron and chalcopyrite grown cells showed a greater degree of attachment. This suggests hydrophobic interactions at the mineral/cell interface are not principally responsible for the attachment process. Differences in the adhesion of the two strains were also observed and suggests alternative interaction(s) between the cell and mineral surface is/are principally responsible for attachment. Increasing the concentration of ferrous iron as a growth substrate resulted in an increase in the degree of cell attachment. Correspondingly, increasing the concenrration of amyl xanthate decreased the adhesion of Thiobacillus ferrooxidans.Growth substrate, solution pH, ferrous iron, copper and cobalt ion concentrations were also investigated with respect to the oxygen consumption of the two strains of Thiobacillus ferrooxidans. Enzyme reaction kinetics were also studied allowing for determination of Km values for ferrous iron similar to those previously reported. Whilst cells grown on ferrous iron were able to oxidise the iron substrate over the range 1–200mM, cells grown on 1% sulfur were unable to oxidise similar concentrations of the iron substrate. However, following a single subculture onto ferrous iron, sulfur grown cells were able to utilise the ferrous iron substrate all be it at a decreased rate. Investigation of solution pH suggested both cultures had different optimum pH values for ferrous iron oxidation. Increasing concentrations of copper and cobalt (1–100mM) proved to decrease the rate of iron oxidation.     

地下溶浸细菌氧化辅助浸出硫化铜矿的研究

对硫化铜矿细菌氧化机理和地下溶浸的特点进行了讨论 ,针对中条山不同氧化程度的 3种矿样进行了稀硫酸浸出和稀硫酸加Fe3+ 浸出的对比试验。试验结果表明 :矿石中铜的硫化矿占有率分别为 15 0 2 %、45 60 %、79 3 5 %时 ,溶液中Fe3+ 初始浓度达到 2 .0～ 3 .0 g/L ,浸出 2h ,与未加Fe3+ 的稀硫酸浸出相比 ,对应矿物中铜的浸出率分别提高 7 5 6%、2 1 62 %、10 5 9% ,而且铜的浸出速率显著提高 ;随着浸出的进行 ,矿石中的铁不断被浸出 ,硫酸浓度 15g/L ,初始Fe3+ 浓度分别为 0 0、 1 0、3 0g/L时 ,浸出 4h ,矿石中铁的浸出率分别为 10 68%、8 69%、7 12 %。在试验研究的基础上 ,提出应用细菌氧化技术进行浸出剂再生 ,以实现硫化铜矿物的地下溶浸。