氧化亚铁硫杆菌对低品位锰矿浸出的试验研究

以软性塑料纤维为填料而构建了氧化亚铁硫杆菌的固定化生物反应器,经低pH值和高浓度Fe2+长期驯化后,在初始pH=1.6、Fe2+浓度25 g/L、温度30℃、进气量0.45 m3/h、循环液体流量0.85 L/h的条件下,固定化细胞只需3 d,Fe2+氧化率可达82.27%,其Fe2+平均氧化速率为0.29 g/(L.h);固定化细胞达到80%以上的氧化率所需时间比游离细胞提前了4 d,其平均氧化速率是游离细胞的2.5倍。对低品位菱锰矿的浸出,在pH为1.7、温度60℃、Fe3+浓度20 g/L、矿浆浓度10%条件下,搅拌3.5 h可达将近85%的浸出率。     

方解石对铁闪锌矿生物浸出行为的影响及机理探讨

考察了在30 ℃、pH=2、细菌浓度2×107 个/mL条件下方解石粒径与质量浓度对铁闪锌矿生物浸出的影响。结果表明,随着方解石粒径增加,体系pH值随之升高,嗜酸氧化亚铁硫杆菌增长缓慢,抑制Fe、Zn浸出;随着方解石质量浓度增加,体系中Ca²⁺浓度随之增加,对Fe、Zn浸出率的影响表现为先促进后抑制,当Ca²⁺浓度为130.27 mg/L时,能够促进嗜酸氧化亚铁硫杆菌增长,促进浸出;Ca²⁺浓度继续升高则不利于细菌增长与离子浸出;方解石粒径为-0.038 mm且质量浓度为10 g/L时浸出30 d,浸出效果较好,Fe和Zn浸出率分别达到80.53%和95.99%。     

氧化亚铁硫杆菌的分离纯化和生长特性研究

采用平板分离技术分离、纯化得到氧化亚铁硫杆菌,并对其中5株菌株开展生长特性研究。结果表明:2∶2固体培养基是一种较好的能用于分离、纯化氧化亚铁硫杆菌的培养基;氧化亚铁硫杆菌在培养基的初始pH为2.0～2.5时生长速度最快,最佳生长温度为30℃,初始ρ(Fe2+)为4.623g/L,适宜的接种量为10%。各菌株的生长特性存在一定差异。     

脱硫菌培养条件及脱硫研究

介绍了pH值、培养时间和接种量对氧化亚铁硫杆菌生长的影响。测定该菌对煤炭脱硫效果的结果表明，在9K培养基初始pH=2、接种量15%的情况下，氧化亚铁硫杆菌生长5 d后浓度达108个/mL，10 d后黄铁矿脱除率达到52.29%,全硫脱除率达到37.75%。     

氧化亚铁硫杆菌筛选及基质中Fe2+氧化研究

用液体、固体培养基交替培养的方法从某矿酸性矿坑水中得到一株氧化亚铁硫杆菌,研究了不同初始Fe2 浓度对该菌氧化速率的影响,同时还研究了初始pH值与初始Fe2 浓度对培养过程中沉淀产生的影响。结果表明:初始Fe2 的浓度为9.05 g/L,pH值为2.0左右是减少沉淀产生和发挥细菌氧化活性的最佳条件。     

氧化亚铁硫杆菌的筛选及其特性研究

从广东云浮一硫铁矿的酸性废水中分离出一株氧化亚铁硫杆菌,对其菌落形态和细胞形态进行了初步的探讨,研究了温度、初始pH、Fe2+初始浓度、接种量对细菌氧化Fe2+的影响。试验结果表明,该菌在pH=2 0、温度30～35℃活性最强,同时加大接种量也可以缩短细菌的迟缓期,培养基中过高的Fe2+浓度对该菌生长起抑制作用。     

闪锌矿对氧化亚铁硫杆菌Fe2＋氧化活性的影响

研究闪锌矿对氧化亚铁硫杆菌Fe2 氧化活性的影响。结果表明，在30℃、pH2．0浸出条件下，9K介质中低矿浆浓度的闪锌矿精矿、原矿对氧化亚铁硫杆菌的Fe2 氧化活性有抑制作用，且随着矿浆浓度的增大而加剧。9K介质中石英矿浆浓度为0．25％和0．50％时，对细菌的Fe2 氧化速度无明显影响。而矿浆浓度达0．75％和1．0％时，则降低细菌的Fe2 氧化速度。     

生物法再生铁离子溶液对铁闪锌矿的浸出

以沸石为填料,采用吸附法构建了氧化亚铁硫杆菌的固定化生物反应器。运行结果表明,在初始pH=1.6、Fe2 浓度8.58 g/L、气体流量0.45 m3/h、液体流量0.3 L/h及温度为30℃的条件下,Fe2 氧化率可达94.76%,Fe2 平均氧化速率高达1.22 g/L/h;固定化细胞Fe2 的平均氧化速率是游离细胞的9.38倍。菌生Fe3 浸矿剂对铁闪锌矿的浸出表明,在初始pH=1.5、Fe3 浓度为8 g/L、温度为70℃的条件下浸出8 h,当矿浆浓度小于3%时,浸出率可达90%以上,其中矿浆浓度为1%时的浸出率高达95.18%。     

氧化亚铁硫杆菌在硫化矿物表面的吸附

研究了氧化亚铁硫杆菌在黄铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿表面的吸附情况，结果表明，氧化亚铁硫杆菌在4种硫化矿物表面的吸附无明显选择性；溶液初始pH值对氧化亚铁硫杆菌在4种硫化矿物表面的吸附几乎无影响，但酸性环境有利于吸附的发生；细胞悬浮液浓度为0.1～1.0 g/L、矿浆浓度为15 g/L以上和温度为20～30 ℃是氧化亚铁硫杆菌在4种硫化矿物表面吸附的较适宜条件。扫描电子显微镜检测结果显示，氧化亚铁硫杆菌细胞表面的荚膜是重要的吸附位。红外光谱分析结果表明，氧化亚铁硫杆菌细胞表面含有-OH、-NH₂、C=O、C-O等活性基团，它们在吸附过程中起重要作用。     

黄铁矿高效培养嗜酸氧化亚铁硫杆菌及过程分析

以黄铁矿为能量来源对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的高效培养进行了研究,并针对培养过程中黄铁矿的能量利用进行了分析。研究表明,在黄铁矿浓度10 g/L、接菌浓度15%和pH＝2.0的条件下培养144 h后,嗜酸氧化亚铁硫杆菌细菌浓度达到6.4×10⁸个/mL。在培养嗜酸氧化亚铁硫杆菌过程中单位质量黄铁矿提供的能量约为培养基中单位质量FeSO₄·7H₂O提供能量的34.7倍,通过黄铁矿可以实现对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的高效培养。     

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。     

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。     

泥型废弃铜矿的细菌浸出试验研究

研究了细菌对Cu²⁺、Fe²⁺离子的耐受性能及其氧化活性, 对泥型废弃矿进行了细菌浸出研究。结果表明, 细菌对Cu²⁺、Fe²⁺有较强的耐受性能, 但要保持其高效的氧化活性, 其浓度应分别控制在2 g/L和4 g/L以内。泥型废弃矿经脱泥处理后, 采用柱浸和堆浸法, 50 d后铜的浸出率高达62.2%和65.5%。     

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。     

PHREEQEC在微生物浸铀工艺中的应用

在微生物浸铀试验过程中,溶液pH值会出现因蒸发而引起的大幅度降低的现象。应用地球化学模式PHREEQEC对此现象进行模拟,计算出蒸发对pH值的影响是0.4;硫杆菌没有起到降低pH值的作用;而铁杆菌作用所引起的Fe3+浓度的增加值为19.42g/L,通过浸出液细菌活性培养试验对模拟结果验证,发现了铁杆菌起主要作用。     

钛白副产物硫酸亚铁净化液制备高品质氧化铁红试验

为了寻找软磁铁氧体用氧化铁红的新途径,实现钛白副产物硫酸亚铁的综合利用,以钛白副产物硫酸亚铁的净化液为原料,首先采用氨水调节体系pH值液相氧化合成前驱体,然后经煅烧制备氧化铁红（α -Fe2O3）。通过XRD、SEM、ICP、高频红外碳硫分析仪、比表面积仪进行表征,研究了体系pH值、初始Fe2+浓度、煅烧温度、煅烧时间对产物的晶体结构、晶体形貌、杂质含量及比表面积的影响。结果表明,在初始 Fe2+浓度为70 g/L的条件下,通过精确控制氨水的加料速度,确保体系pH值稳定地维持在5.0以内,获得了纯度高、杂质含量低、比表面积大的前驱体,然后在760 ℃下煅烧2 h,最终获得Fe2O3纯度为99.68%、SiO2含 量0.005 4%、S含量0.032%、比表面积3.576 m2/g的高品质氧化铁红产品,可作为生产高性能软磁铁氧体的理想原材料。     

从低钴溶液用SO2/O2氧化中和法除铁锰试验研究

通过对低钴溶液的除铁工艺分析,提出采用SO2/O2(空气)混合气氧化中和除铁、锰工艺。研究表明,采用SO2/空气混合气催化氧化中和沉淀除铁是可行的,但彻底除锰有一定的难度,在温度30℃、SO2/空气混合气SO2含量1.5%、通气速度45.43 m3/(h.m3液)、沉淀时间2 h、pH值为3.5的条件下试验,后液含铁小于0.005 g/L,铁的沉淀率大于99.7%,锰的沉淀率为37.05%。在此条件下,再采用深度中和,pH值控制在4.0～4.5,溶液中的铝可降低到0.03 g/L,溶液中的镍、钴的渣计沉淀率分别为0.87%,1.24%。     

铜浸出液氧化-水解除铁及回收铜的试验研究

针对Fe和Cu含量分别为2.158 g/L和0.730 g/L的含铜硫酸渣浸出液,采用氧化-中和水解除铁-硫化沉淀法回收其中的铜。对比了碳酸钠与石灰乳两种水解沉淀剂的除铁效果以及硫化钠与硫代硫酸钠两种沉铜剂的效果。最佳除铁条件为: 以碳酸钠为除铁水解沉淀剂、H₂O₂和铁离子摩尔比1.5、水解pH值4.0、水解温度85 ℃、水解时间3 h,最佳沉铜条件为: 硫化钠作为沉铜剂(用量为除铁后液中铜离子的等摩尔数)、沉淀pH值4.0、沉淀温度85 ℃、沉淀时间2 h。最佳工艺条件下,浸出液综合除铁率为92.98%、铜综合回收率为90.34%,沉淀得到铜品位为61.65%的硫化铜渣,可作为冶炼产品直接出售。     

黄铜矿催化异相类Fenton反应处理染料废水研究

采用异相类Fenton反应处理染料废水,并以均相Fenton反应为对照,考察废水初始pH值、催化剂投加量、H₂O₂投加浓度和反应时间对处理效果的影响,测定了反应过程中铁离子和剩余H₂O₂浓度的变化情况。结果表明,对于试验用实际染料废水,均相Fenton反应适宜的pH范围为3~8,七水合硫酸亚铁投加量为2 g/L,H₂O₂投加浓度为20 mmol/L,反应时间为2 h时,COD去除率与色度去除率最高能达到59.39%和97.71%;异相类Fenton反应在废水初始pH=3时处理效果最佳,黄铜矿投加量为9 g/L,H₂O₂投加浓度为20 mmol/L,反应时间4 h时,COD去除率与色度去除率分别为56.03%和93.79%。均相和异相类Fenton反应处理染料废水过程中生成的·OH能降解有机污染物。