细菌低温驯化及其浸出砂岩型铀矿试验研究

采用经现场吸附尾液低温驯化培养得到的嗜酸氧化亚铁硫杆菌(A f), 对新疆某砂岩铀矿石样品进行了细菌浸出、双氧水浸出以及只用硫酸浸出的柱浸对比试验, 试验结果表明, A f经过驯化培养后能较好地适应现场吸附尾液环境, 并能在大于10 g/L酸度下保持较好的活性; 细菌浸出和双氧水浸出的金属浸出率比只用硫酸浸出的金属浸出率高2%～5%。现场施工了总体积为15 m³的两个生物反应器, 经过一个冬天的现场低温细菌驯化连续培养试验, 结果表明细菌活性保持较好, 为新疆低温环境保持细菌活性和低温细菌连续培养提供了依据。     

环境及有机添加剂对难浸金精矿细菌氧化的影响

以菌体的生长和生物氧化活性为指标，对酸性氧化亚铁硫杆菌氧化难浸金精矿过程中pH值和温度及有机添加剂的影响进行了研究。结果表明：当pH值为1.1~2.0，温度为41 ℃左右时菌体的比生长速率最大；当pH值为1.1~1.4，温度为41~44 ℃时，菌体比氧化速率最大。少量添加蛋白胨可使矿物氧化速率从0.41±0.02 g/（L·d）提高为0.92±0.05 g/（L·d）；少量半胱氨酸的加入可使矿物氧化速率从0.41±0.02 g/（L·d）提高为0.57±0.03 g/（L·d）；两者的最佳添加浓度分别为10-3g/mL和6.4×10-5 mol/L，最佳添加时间均为细菌生长进入指数生长期之前。     

实验厂规模的含金砷黄铁矿精矿的生物氧化研究

含金砷黄铁矿精矿(As含量17％)连续生物氧化过程中已使用了一种中等耐热性混合培养菌,45℃下这种细菌能增长和加速生物氧化反应和对可溶性砷的浓度达25g/L亦能适     

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。     

菌种活化条件对含砷金矿石生物预氧化的影响

为提高含砷金矿生物预氧化所用细菌的活性,采用经含砷金矿长期驯化的嗜中温混合菌群进行了活化试验,并用活化菌种对山东某含砷金矿石进行了生物预氧化试验。结果表明：以10 g/L的FeSO₄·7H₂O和质量分数为5%的金矿作为混合能源对菌种进行1次活化后,金矿石生物预氧化的脱砷率可达到75.0%;以质量分数为5%的金矿为能源对1次活化菌种进行2次活化后,金矿石生物预氧化的脱砷率可进一步提高到89.0%。     

气升式反应器中细菌氧化预处理 难浸金精矿的浸出参数优化

依据三相内循环流化床结构模型, 设计了实验室规模的气升式生物反应器, 用于高砷难处理金精矿的细菌氧化预处理。从酸性矿坑水中筛选到一种中度嗜热混合菌, 驯化后可在45 ℃, pH值1.2, As(As³⁺和As⁵⁺)浓度15 g/L条件下良好生长, 并且对难浸金精矿具有较好的氧化浸出能力。在气升式反应器中采用驯化后的混合菌氧化浸出高砷难浸金精矿, 设计正交实验研究矿物粒度、矿浆浓度、反应器充气量和初始pH值对浸出的影响, 结果得出矿物粒度-37 μm, 矿浆浓度5%, 充气量4 L/min, 初始pH值1.2为该反应器最佳浸出参数组合, 在此条件下高砷金精矿砷脱除率可达到95%。     

细菌快速氧化新疆地浸采铀吸附尾液中Fe2+现场扩大试验研究

为了节省酸法浸铀过程中氧化剂用量，以多孔耐酸陶粒作载体固定耐冷嗜酸硫杆菌，在新疆某酸法地浸采铀矿山构建了高7.0 m、内径2.0 m、总容积17.8 m3的新型高效生物反应器，进行快速氧化地浸采铀吸附尾液中Fe2+扩大试验研究。研究结果表明，在现场温度为5~24℃、吸附尾液中Fe2+浓度为200~300 mg/L、通气量为59.0 m3/h时，生物反应器的最大流量可达28.2 m3/h，Eh（氧化还原电位）大于570 mV，尾液中Fe2+在低温环境下可被快速完全氧化。该试验结果为细菌代替氧化剂氧化吸附尾液中Fe2+的拓展应用提供了借鉴意义。      

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%。     

酸法地浸采铀浸出剂的减量化控制与应用

针对酸法地浸采铀工艺特点,从采区不同溶浸阶段、满足铀矿石浸出要求、围岩成分及矿层堵塞等方面讨论了浸出剂酸度控制的影响因素及酸耗的主要来源,探讨了浸出剂酸度的控制方法。结果表明:酸法地浸中,酸耗的主要来源为方解石、铁氧化物、硫化物、绿泥石等非铀矿物,应优先考虑低酸浸出,并在不同浸出阶段适当调减浸出剂酸浓度,以满足浸出液中剩余硫酸浓度为0.5～2.0g/L较为合适。511矿床实际应用中,溶浸期浸出剂酸度为5g/L左右、溶浸末期为2～3g/L可满足生产需求。     

中度嗜热嗜酸铁氧化细菌对Fe2+的氧化

研究中度嗜热嗜酸铁氧化细菌MLY菌株氧化Fe2 +的影响因素。结果表明 ,Leathen培养基添加 0 2g/L酵母粉效果较好。Cu2 +,Co2 +和Ni2 +浓度 >0 5g/L时 ,Fe2 +氧化率随重金属离子浓度升高而降低 ,浓度 >1 5g/L时 ,Co2 +,Ni2 +影响更显著。Fe2 +浓度增加降低氧化率和氧化速度 ,[Fe2 +] >45 0 g/L时 ,细菌氧化作用停止。浓度为 2 0～ 12 0g/L的Fe2 +完全氧化时 ,Fe2 +氧化速度随Fe2 +浓度增加有一定提高     

低品位砂岩型铀矿石微生物浸出试验研究

采用不同酸度和不同Fe~(3+)浓度的菌液,对取自新疆伊犁盆地的低品位砂岩铀矿石进行了浸出对比试验,研究矿石的浸出特征及酸度和Fe~(3+)浓度对浸出效果的影响。结果表明,铀的浸出主要发生在前8h,铀浸出最高速度达到16%/h左右,且浸出速度迅速衰减;铀的浸出与酸度正相关,Fe~(3+)浓度高于2.0g/L则对铀的浸出存在明显抑制作用,这可能与发生黄铁钾钒沉淀有关。浸出过程中体系pH和Eh分别上升和下降,变化幅度均与Fe~(3+)浓度呈反相关关系;综合试验成果认为,对研究区矿石而言,微生物浸出酸度5g/L、Fe~(3+)浓度1.5g/L的工艺条件是适宜的。     

陕西某石煤钒矿酸浸液中钒与铁的分离研究

以陕西某石煤酸浸含钒上清液为原料, 先用石灰乳中和、硫代硫酸钠还原预处理, 采用P204+TBP+磺化煤油萃取体系萃取富集、纯化五氧化二钒浸出液; 采用不同酸度硫酸作反萃剂, 对负载有机相反萃取, 进行钒、铁分离。结果表明: 浸出液经石灰乳中和, 硫代硫酸钠还原, 控制溶液pH=2.5, 溶液电位为-200 mV, 当A/O=2, 经6级逆流萃取, 钒的萃取率达99%以上, 而铁萃取率仅为11%; 反萃剂酸度控制在1.0～1.25 mol/L, O/A=18, 经5级逆流反萃取, 钒的反萃取率可达99%以上, 铁的反萃取率仅为9%。反萃取水相中V₂O₅浓度为75.3 g/L, Fe浓度为1.2 g/L, 反萃水相中钒铁质量比为62.8, 钒铁分离效果较好, 满足后续提钒要求。     

Al3+对浸铀混合菌活性的影响

研究认为Al³⁺在细菌浸铀过程中有络合氟、降低氟对浸铀负面影响的功能。为了更好地了解Al3+对浸铀混合菌生长活性的影响,对细菌生长周期和菌液氧化Fe²⁺的速率受Al³⁺浓度的影响进行了研究,并分析了离子浓度对菌液生长影响的机理。结果表明：①浸铀混合菌的活性与Al³⁺的浓度密切相关。当Al³⁺浓度小于8 g/L时,对混合菌的氧化能力和生长周期的影响很小;继续提高Al³⁺浓度,对混合菌氧化能力和混合菌生长周期的影响越来越显著,混合菌生长受抑制越来越明显。②Al³⁺浓度小于8 g/L时,混合菌表现出较强的调节代谢的能力,即通过改变或调整代谢途径,可在一定程度上适应新的环境。因此,当细菌浸铀需要利用Al³⁺时,其浓度不应超过8 g/L。     

Investigations of accelerating parameters for the biooxidation of low-grade refractory gold ores

This research was designed to accelerate the biological oxidation rate of low-grade suphidic gold ores. The biological oxidation by tamed Thiobacillus ferrooxidans bacteria with a mixed low-grade refractory gold ore was investigated. These bacteria could well tolerate up to 18.0 g/L of arsenic (III). The effect on the oxidation rate due to the presence of a magnetic field on the culture medium was examined as well as the influence of surfactants (tween-80, tween-20 and emulsifier-OP) and selected ionic metals such as Ag⁺, Bi³⁺, Co²⁺ and Hg²⁺. The results showed that, based on a 60% oxidation rate for arsenic, the oxidation time was shortened by 83 hours, 90 hours, 98 hours and 100 hours under the optimal conditions of tamed bacteria, magnetized water, concentrations of tween-80 and Ag⁺ respectively. Under the combination of the above parameters, the biooxidation rate was shortened by 120 hours to achieve a 60% oxidation rate for arsenic. However it did not produce a simple additive effect on the biooxidation.     

中等嗜热菌浸出德兴黄铜矿的试验研究

对中等嗜热菌在45 ℃下浸出德兴黄铜矿的情况进行了试验研究。结果表明,添加适量（4 g/L）的Fe²⁺有利于中等嗜热菌的生长和黄铜矿的浸出;中等嗜热菌活性高有利于提高黄铜矿的浸出率;在试验酸度范围内,pH=1.50时中等嗜热菌的活性最高;矿浆浓度越低、粒度越细,越有利黄铜矿的浸出。在最佳试验条件下,黄铜矿49.2 d的铜浸出率为73.32%。浸出渣的XRD分析结果揭示,在浸出一段时间后,黄铜矿慢慢发生钝化的原因在于硫单质和黄钾铁矾在其表面的附着。     

锌冶炼污酸中汞的脱除试验研究

本文对聚结脱除污酸中汞的工艺技术进行了详细研究,考察了聚结剂添加量、温度、混合时间、气浮时间和酸度等对汞脱除效果的影响,推荐工艺条件为：M201试剂浓度50g/L,添加量为6mL/L-污酸液、温度为室温、混合时间5min、气浮时间10min、通气速度0.1L/min,酸度为33.67 g/L,脱汞率能够达到99%以上,残余汞含量2mg/L;脱砷除率为31.56%,残余砷含量为21.9 mg/L;较好地分离污酸中砷和汞,实现一步除汞。