嗜酸氧化亚铁硫杆菌对含磷难选铁矿石的脱磷研究

针对湖南汝城某含磷难选铁矿石, 简要分析了该铁矿石中磷的赋存状态与磷铁嵌布关系, 研究考察了某嗜酸氧化亚铁硫杆菌(At f菌)的生长特性、不同磷源对该At f菌代谢的影响以及不同浸矿浓度和At f菌接种量条件下的浸矿过程。试验表明: 微生物通过耗磷生长的代谢过程, 对含磷难选铁矿石进行脱磷是可行的。当前At f菌对该含磷铁矿脱磷率最高可达到61.47%。     

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%。     

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。     

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。     

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。     

鄂西某高磷鲕状赤铁矿磁化焙烧及浸出除磷试验

针对鄂西某高磷鲕状赤铁矿(铁品位43.50%),在实验室条件下采用磁化焙烧—磁选工艺获取铁精矿,并对该铁精矿进行酸浸、生物浸出除磷试验。研究结果表明,在焙烧温度850℃,焙烧时间25min,还原剂用量为矿石质量的5%,磨矿时间4min,磁场强度120kA/m条件下,得到铁精矿铁品位为54.92%,铁回收率为86.78%,P含量为0.83%;酸浸试验中矿浆浓度2%,分别用0.1mol/L的H2SO4,HNO3,HCl,草酸(C2H2O4),柠檬酸(C6H8O7)除磷,其中H2SO4除磷提铁效果最佳,铁精矿品位为57.98%,回收率为96.47%,除磷率为95.30%;生物浸出试验中矿浆浓度2%,用嗜酸氧化亚铁硫杆菌(At.f菌)对铁精矿作用后,磷含量为0.23%,用黑曲霉菌滤液对铁精矿作用后,磷含量为0.20%。     

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。     

嗜酸性氧化亚铁硫杆菌对钼镍尾矿中金属浸出行为影响的研究

利用氧化亚铁硫杆菌（At.f菌）对钼镍尾矿进行生物浸出试验,探究初始Fe2+浓度、pH值、钼镍尾矿矿浆浓度对钼镍尾矿中Ni、Zn、Mo、Cu浸出率的影响。对比研究At.f菌的生物浸出和Fe3+及稀硫酸的化学浸出过程的差异。结果表明：At.f菌浸出体系初始Fe2+的质量浓度在9~12 g/L时,At. f细菌浸矿最佳;pH值在1.0~2.6时,pH值对At. f细菌浸出浸矿体系的整体影响不大;矿浆浓度越低,对金属矿的浸出效果越好。At.f菌的生物浸出对尾矿中Ni、Zn浸出效果明显好于Fe3+及稀硫酸的纯化学浸出,浸出16 d后,Ni和Zn最大浸出率分别为66.93%和82.71%。而Fe3+的化学浸出体系对Mo的浸出效果优于At.f菌和稀硫酸浸出体系。At.f菌、Fe3+及稀硫酸浸出第16 d时,Cu浸出率分别为85.46%、61.52%和92.35%。At.f菌在浸出体系中不断产生的Fe3+和H+对尾矿可进行持续氧化作用,后期主要是以At. f菌的直接氧化为主。XRD结果显示,在At. f的浸矿过程中,存在着大量的铵黄铁矾,钝化尾矿金属的浸出。量的铵黄铁矾,钝化尾矿金属的浸出。     

培养条件对三种细菌在黄铁矿表面吸附的影响

实验研究了中等嗜热浸矿菌（A. c菌、S. t菌和L. f菌）在黄铁矿表面的吸附影响,通过测定在不同溶液pH值（1.6、2.0和2.5）和温度（40 ℃和45 ℃）条件下细菌在黄铁矿表面的吸附,分析培养条件对细菌吸附的影响。研究结果表明,L. f菌在矿表面具有较强的吸附能力,在温度为40 ℃,pH=2.0时,吸附量达到89.47%;pH=1.6时,混合菌（A. c菌：S. t菌：L. f菌为1:1:1）的吸附量达到75.54%。溶液初始温度的变化,对矿驯化菌的接触角和动电位影响不明显,但是随着溶液pH值的升高,菌的接触角和Zeta电位均有所下降。静力显微镜和扫描电子显微镜检测结果显示,细菌在黄铁矿表面呈单细胞或簇状排列,且大量的细菌吸附在黄铁矿的裂缝或凹陷处,这对矿物的浸出具有重要意义。     

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。     

高磷赤铁矿选矿酸性废水动态膜反应器处理试验

利用改性脱磷剂开发原位生成型动态膜反应器对高磷赤铁矿选矿酸性废水处理进行了试验研究。试验结果表明,选矿酸性废水除磷效果与脱磷剂的投加量、速度梯度(G值)、反应时间及pH等因素有关。对于pH=2.50～2.53,含磷98.85 mg/L的实际选矿废水,原生脱磷剂和改性脱磷剂的最佳投加量分别是23.00 g/L,20.00g/L,经动态膜反应器处理后出水磷去除率分别达到94.33%,99.72%,出水pH分别为8.12和3.06,其浊度均能达到出水要求。采用改性脱磷剂和动态膜反应器耦合技术可实现高磷赤铁矿选矿酸性废水在线循环与资源化高效利用。     

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%。     

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。     

某鲕状高磷赤、褐铁矿回转窑磁化焙烧试验研究

针对四川某鲕状高磷赤、褐铁矿进行了800 mm×9 000 mm回转窑磁化焙烧半工业试验研究,在焙烧过程中添加自行研发成功的LCP降磷药剂获得了理想的降磷效果。通过试验,得到了工艺综合条件为焙烧温度1 000℃,焙烧时间45 min,焦炭用量8%,焦炭粒度-1 mm,球团直径-30+10 mm,LCP用量10%,一段磨矿细度-0.100 mm占95%,弱磁选磁感应强度B1=0.30 T,二段磨矿细度-0.045 mm占80%以上,弱磁选磁感应强度B2=0.12 T。在此综合条件下可得到铁品位65.93%,含磷0.225%,铁回收率78.91%的选矿指标,该工艺的成功为难选高磷铁矿石的开发利用提供了一条新思路。     

Biosolubilization of phosphorus from rock phosphate by moderately thermophilic and mesophilic bacteria

Biosolubilization of phosphorus from rock phosphate (RP) by a moderately thermophilic bacterium, Acidithiobacillus caldus and a mesophilic bacterium, Acidithiobacillus thiooxidans were carried out in shake flasks containing elemental sulfur (S⁰) as an energy substrate. The phosphate solubilizing ability of A. caldus was more effective than A. thiooxidans when carried out under pH 2.5, 160 rpm, 45 °C and 30 °C for the moderate thermophile and the mesophile, respectively. Moreover, the phosphorus solubilizing rate from RP by A. caldus was influenced markedly by initial pH, temperature, RP concentration and dosage of S⁰ addition.     

镁离子对钼尾矿中石英和长石浮选分离的影响研究

为了回收内蒙古某钼尾矿中含量约35%的长石以及含量约35%的石英,进行了油酸钠在镁离子存在的条件下对石英和长石浮选分离的研究。通过对浮选条件的优化,在pH=11.0、镁离子用量300 g/t、油酸钠用量900 g/t的条件下,获得了产率为27.28%、SiO₂含量为94.67%的石英产品以及产率为36.47%、K₂O+Na₂O含量11.13%的长石产品。通过Zeta电位测试及镁离子的溶液化学分析表明,矿浆pH值为11.0时,Mg（OH）+的浓度较大,Mg（OH）₂沉淀刚开始生成,此时活化石英的效果最为明显,即浮选精选产率较大,且浮选精矿中长石浮选回收率较低;当矿浆pH值大于11.0时,在矿物表面生成越来越多的Mg（OH）₂沉淀可能使药剂失去选择性,从而导致大量长石开始上浮。镁离子对石英的活化作用有利于石英和长石的浮选分离。      

DX-1在某宁乡式鲕状赤铁矿脱磷中的应用

与传统的铁矿抑制剂淀粉比较,对DX-1在某宁乡式高磷鲕状赤铁矿反浮选脱磷中的应用进行了试验研究。试验结果表明,在碱性条件下,磨矿细度为-74μm含量占90%,以BK422为反浮选脱磷捕收剂,DX-1的抑制效果比淀粉明显要好。经过一次粗选、两次精选的开路浮选流程,可以获得含磷0.37%,铁回收率89.64%的铁精矿。