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。     

耐钼细菌选育驯化技术研究

为解决细菌浸出辉钼矿过程中钼对细菌的抑制问题,提高细菌对钼的耐受能力,对三株细菌进行耐钼驯化研究,结果显示氧化亚铁硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋菌、野生菌株LM1的耐钼质量浓度分别达到820 mg/L、620 mg/L和580 mg/L。对野生菌株LM1进行的生理生化特性研究和分子生物学鉴定表明,LM1菌株属于嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)。     

嗜酸浸矿细菌的定向富集筛选及对多金属硫化矿尾矿的生物浸出特征

以山东省某金属矿的酸性矿井水为接种物,定向富集筛选获得 1 株具有嗜酸、氧化 Fe2+能力的浸矿细 菌,编号 WT2020。 经生理生化和 16S rDNA 基因测序分析,鉴定为嗜酸氧化亚铁硫杆菌,与模式菌株 Acidithiobacillus ferrooxidans strain ATCC 23270T(NR074193)的同源性为 100%。 探究菌株 WT2020 的铁氧化活性和金属耐受性,确定 其最佳接种量和可耐受矿浆浓度分别为 15%和 100 g / L。 利用菌株 WT2020 对金都矿业的多金属硫化矿尾矿进行浸 出试验,在最优接种量和矿浆浓度条件下浸矿 28 d,Cu2+和 Zn2+浸出率分别达到 55. 23%和 72. 09%。     

中度嗜热嗜酸铁氧化细菌脱除煤炭硫分研究

从淮北矿务局某煤矿煤渣堆分离得到一株中度嗜热嗜酸铁氧化细菌HMS菌株,该菌株最适生长温度为48～53℃,最适pH值1.6～2.0;HMS菌株为兼性化能自养菌,能利用酵母膏进行异养生长;HMS菌株能氧化Fe2 ,S2O32-和元素硫(S0).对比研究了HMS菌株与氧化亚铁硫杆菌T8菌株对煤炭的脱硫效果,结果表明,HMS菌株脱除煤炭硫铁矿硫比氧化亚铁硫杆菌T8菌株提高11.21%～20.33%.     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌APY的生长特性及其在黄铁矿表面的吸附

为了筛选嗜酸氧化亚铁硫杆菌并探明其在黄铁矿表面的吸附性能,从赣州某矿山酸性矿坑水中分离得到APY菌,对该菌形态、生长特性和16S r DNA序列进行了分析,并对该菌在黄铁矿表面的吸附特性进行了研究。结果表明,APY菌与嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans CK和BGL-2)处在系统发育树的同一分支,覆盖度和相似度均超过98%,判断APY菌为嗜酸氧化亚铁硫杆菌;APY菌适宜的生长条件为:1菌液与培养基体积比为10%;2培养液的初始p H=2.0;3恒温气浴摇床转速为180 r/min;4适宜的培养温度为30℃,其中p H为APY菌生长的限制性影响因素。APY菌在黄铁矿表面的吸附速度快,在p H=2.0时,20 min混合液中就有约1.5×108cell/m L的APY菌吸附在黄铁矿表面。     

喷淋塔中固定化Acidithiobacillus ferrooxidans对Fe2 的生物氧化特性研究

为了增大嗜酸氧化亚铁硫杆菌细胞密度以提高其对Fe~(2+)的氧化速率,利用泰勒花环填料为载体,在喷淋塔中固定嗜酸氧化亚铁硫杆菌,考察固定化细胞对Fe~(2+)的生物氧化性能。采用扫描电子显微镜对载体表面进行形貌表征,X射线衍射仪和傅里叶红外光谱仪对填料表面沉淀进行成分分析。结果表明:在改良的9 K培养基中,嗜酸氧化亚铁硫杆菌被成功的固定在泰勒花环填料上,并伴有少量黄铵铁矾沉淀,这些沉淀和菌体细胞一起构成了生物反应系统的生物膜。嗜酸氧化亚铁硫杆菌在喷淋塔中完成固定化后,溶液初始pH值和温度是影响氧化速率的主要原因,其优化结果分别为2.25和34℃。在此条件下,整个生物反应系统能长期保持稳定的氧化特性,Fe~(2+)的氧化速率为4.27 g/L/h。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌对低品位磷矿的生物浸出研究

从安徽省某煤矿酸性水中分离培养出嗜酸氧化亚铁硫杆菌(At f), 研究了不同能源物质对其产酸能力的影响。采用微波物理诱变的手段对氧化亚铁硫杆菌进行育种, 并与原菌进行了浸矿对比试验。结果表明, 使用经过诱变的微生物浸出低品位磷矿可以达到比原菌更好的浸出效果。采用Zeta电位测定的方法分析了At f菌对产酸和浸矿的影响。     

嗜热嗜酸菌生物浸出低品位原生硫化铜矿研究取得新进展

昆明冶金研究院成功地从云南省某温泉区的高温水样中分离、纯化出能在高温 (5 0～ 80℃ )和酸性 (ｐＨ =1 5～ 4 0 )环境中生长繁殖的嗜热嗜酸菌 ,暂定名为ＫＹ - 2菌株。对该嗜热嗜酸菌的形态、生理生化特征、菌种培养及对原生硫化铜矿浸出进地了系统研究。用扫描、透射电镜对ＫＹ - 2菌株细菌与中温氧化亚铁硫杆菌形态结构的比较表明 ,ＫＹ - 2菌株为球形或椭圆形 ,有细胞壁 ,直径 0 6～ 0 9μｍ ,而中温氧化亚铁硫杆菌为杆状 ,有鞭毛 ,长×宽为 2 6μｍ× 0 6μｍ。ＫＹ - 2菌株呈革兰氏阴性 ,好氧 ,以ＣＯ2 为碳源 ,能在改良的无机…     

黄铁矿-微生物体系还原浸出低品位氧化锰矿工艺过程研究

利用黄铁矿和微生物组合浸出低品位氧化锰矿,研究了pH值、矿浆浓度和接菌浓度对低品位氧化锰矿中锰元素浸出的影响。结果表明,在pH＝1.6、矿浆浓度15%和接菌浓度20%的条件下,锰浸出率达到92.3%。嗜酸氧化亚铁硫杆菌与溶液中的Fe³⁺能够促进黄铁矿发生氧化还原反应,进而强化氧化锰矿中锰元素的浸出。     

用氧化亚铁硫杆菌生物浮选Sarcheshmeh铜矿石

氧化亚铁硫杆菌通常用于生物浸出中,最近用于硫化矿物的生物选矿中.在本研究中,就氧化亚铁硫杆菌对伊朗Sarcheshmeh铜矿石泡沫浮选行为的影响进行了研究,使用纯的氧化亚铁硫杆菌菌株可促进黄铁矿和黄铜矿的表面化学变化,从而影响它们的浮选行为.在氧化亚铁硫杆菌存在和用黄药作捕收剂时,在自然pH下黄铁矿受到抑制,而黄铜矿及其他硫化物矿物可浮性不受影响.本研究结果表明,细菌的表面化学性质能成功加以控制,从而获得对浮选过程的预期影响.这些结果表明,有抑制剂（氧化亚铁硫杆菌）存在时,黄铁矿的回收率比不存在这种细菌时低50%,结果证实了细菌对黄铁矿的抑制效果.可以得出以下结论,使用氧化亚铁硫杆菌将减低黄铁矿的回收率,但黄铜矿的可浮性不会改变.     

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。     

氧化亚铁硫杆菌浸出废弃线路板中金属铜的研究

利用从硫化矿山分离得到氧化亚铁硫杆菌GZY-1菌株,进行了废弃线路板粉末中金属铜的浸出实验,并对浸出机理进行了分析,同时对浸出体系的pH值、氧化还原电位和细菌数量的变化进行了研究.结果表明:细菌具有将Fe2+不间断地氧化成为Fe3+的生物学特性;在浸出温度30℃及pH值1.32、液固比10∶1、搅拌速率500 r/mi...     

Respirometry studies of bioleaching of low-grade chalcopyrite ore using six acidophilic strains

Respirometry was used to study the growth and activity of six pure cultures of acidophilic bioleaching strains grown on a concentration series of low-grade chalcopyrite ores under various pH conditions. Sulfolobus metallicus, Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidianus brierleyi and Leptospirillum ferriphilum were able to grow on a very low-grade ore (equivalent to 0.1% Cu content). However, the two sulphur-oxidising bacteria Acidithiobacillus caldus and Acidithiobacillus thiooxidans grew poorly on the low-grade ore. Growth rates of all strains, except for perhaps S. metallicus at highest ore grades, displayed growth that was limited by substrate availability on this low-grade ore (0.5% Cu content in the ore). The decrease in solution pH from 3.0 to 1.0 enhanced both the cell growth and Cu dissolution.     

铜萃取界面乳化液中浸矿微生物的多样性

界面乳化是溶剂萃取过程中难以避免的现象,显微观察发现在铜萃取界面乳化液中存在形貌复杂多样的微生物。利用16s rRNA基因测序技术对铜萃取界面乳化液中微生物种群结构进行分析,结果发现包括Leptospirillum sp,Acidithiobacillus ferrooxidans,Metallibacterium sp,Staphylococcus sp在内的7类细菌,其中优势菌种为Leptospirillum sp.E4-L9和Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 23270,两者在乳化液细菌中分别占到40.48%和38.1%。利用Fe2+和硫作为能源对界面乳化液中的微生物进行分选,进一步分析种群结构。铜萃取界面乳化对浸矿细菌有截留作用,从而会降低生物浸矿效率。     

银离子对低品位原生硫化铜矿石细菌浸出的催化

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原生硫化铜矿石的细菌浸出效果，研究了银离子、氯化银和硫化银的催化作用。结果表明，在细菌浸出的初始阶段，含银催化剂可以大大加快铜的浸出速度和提高铜的浸出率，添加含银30mg／L的含银催化剂，在450h内，铜的浸出率从10％提高到45％～51％；添加银离子比添加氯化银和硫化银更有利于提高铜的浸出率，银离子初始浓度以10mg／L为宜，此时铜的浸出率在600h内从不添加银离子时的20％提高到65％；添加含银催化剂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，低品位原生硫化铜矿石在低氧化电位下比高氧化电位更有利于铜的浸出。     

Electrochemical dissolution process of chalcopyrite in the presence of mesophilic microorganisms

The dissolution process of chalcopyrite in the presence of mesophilic microorganisms was investigated by electrochemical measurements. X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis, accompanied by leaching experiments. Results proved that the presence of Acidithiobacillus ferrooxidans enhanced the initial reduction of chalcopyrite to intermediate species (Cu₂S), thus promoting the dissolution of chalcopyrite in the initial stage of bioleaching. However, chalcopyrite tended to be directly oxidized to polysulfide (S_n²⁻) and CuS in the later stage of bioleaching when redox potential was higher than 0.5 V (vs. Ag/AgCl), the formed polysulfide and jarosite can be responsible for the passivation of chalcopyrite in the later stage of bioleaching by A. ferrooxidans. On the contrary, Chalcopyrite was mainly directly oxidized to polysulfide and CuS in the presence of sterile 9K medium or Acidithiobacillus thiooxidans, and the initial reduction reaction was still the rate-limiting step, thus resulting in low copper extraction rate.     

中高温浸矿菌结合对高砷铜精矿的浸出研究

利用自主选育的耐高砷中高温浸矿菌浸出以砷黝铜矿为主的高砷铜精矿(As 4%～5%, Cu＞20%)。采用前期中温浸矿菌, 后期高温浸矿菌的两段法生物浸出10 d, 总铜浸出率可达90.01%。对浸渣的铜物相分析可知: 高温菌对黄铜矿的浸出率可达78.45%, 是中温浸矿菌14.2%的5.5倍以上; 对砷黝铜矿的浸出率为33.42%, 约为中温浸矿菌17.48%的2倍。对原生硫化铜矿的浸出率总计为50.24%, 约为中温浸矿菌16.26%的3倍。高温菌对砷黝铜矿的氧化作用较黄铜矿差; 中温浸矿菌对As³⁺ 和As⁵⁺的耐受力比高温菌强。在两段法浸出前期添加2.0 g/L的 Fe³⁺ 或2.5%的黄铁矿精矿细菌培养液均能提高中温浸矿菌的浸出速率。     

Effects of ultraviolet irradiation on bacteria mutation and bioleaching of low-grade copper tailings

This paper studies the effects of ultraviolet irradiation on the mutation of bacteria (i.e., Acidithiobacillus ferrooxidans LD-1) and on the bioleaching system for low-grade copper tailings. It is shown that ultraviolet irradiation can lead to an obvious LD-1 mutation, can improve bio-activity and bioleaching capability. The mutant LD-1 bacteria, after ultraviolet irradiation for 30 min, had the best oxidation activity, the oxidation rate of ferrous ion (Fe²⁺) in mutant bacteria culturing medium can reach 100% after 24 h (18 h less than that of the original bacteria under the same leaching conditions). After 30 days, copper extraction with mutant bacteria is increased by about 17%, compared with original bacteria, and by 70% compared to chemical leaching. These results show that the effects of mutant bacteria after ultraviolet irradiation are better than those of the original bacteria and much better than those of chemical leaching. The improved bioleaching rate of the mutant bacteria is attributed to the faster propagation rate and capabilities for stronger sulfuric acid generation. This study shows that mutant bacteria from ultraviolet irradiation have great potential for improving copper recovery from low-grade copper tailings.     

磁搅拌反应器中铁闪锌矿精矿的生物浸出

采用磁搅拌反应器研究铁闪锌矿精矿的生物浸出过程。结果表明，通气条件可以促进氧化亚铁硫杆菌的生长和提高其生物活性，从而加速铁闪锌矿的溶解速率，而矿浆浓度增加则增大对菌株的剪切力，导致铁闪锌矿的浸出速率降低，但适当提高矿浆浓度可以提高单位时间内锌的浸出量。与摇瓶浸出比较，在磁搅拌反应器等较大型反应器中，通气条件和矿浆浓度等因素对铁闪锌矿的生物浸出影响更为显著。