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。     

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。     

某低品位铀矿微生物柱浸试验及其菌群分布规律分析

为了探明混合浸矿细菌菌群对低品位铀矿的浸出特性 及菌群分 布 规 律,研 究 了 用 混 合 菌 群 (A.ferrooxidans、L. ferriphilum、At.hiooxidans)柱浸某低品位花岗岩型铀矿石 过程中浸出液参数变化、上下层矿石钝化层的表面特性及微 生物群落的分布规律。结果表明,该铀矿石经过20d酸浸、 57d菌浸之后,铀浸出率达到82.56%左右,其中上层矿石铀 浸出率比下层高约1.49%,为83.3%左右,且上层矿渣表面 钝化物产生量比下层更少。菌群群落结构分析表明,浸出液 中 优 势 菌 群 为 L.ferriphilum、A.thiooxidans、A. ferrooxidans,而上层矿石表面优势菌群为 At.hiooxidans、 A.ferrooxidans,下层矿石表面优势菌群为 At.hiooxidans、 L.ferriphilum。研究结果为混合菌群浸铀工艺的实践应用 具有一定的指导意义与参考价值。     

福建紫金矿业股份有限公司硫化铜矿生物堆浸过程

针对紫金山铜矿的特点 ,进行生物堆浸提铜工业试验研究。结果表明 ,紫金山铜矿生物堆浸效果良好 ,不同浸矿堆累计浸出时间 10 0 0h ,浸出率在 40 %～ 60 % ,浸出半年 ,浸出率达 80 %以上。次生硫化铜矿物的生物堆浸具有两个阶段 ,在浸出前一阶段 ,浸出速率较快 ,而浸出第二阶段浸出速率较慢。随着浸出的进行 ,浸出液 pH连续下降 ,溶液电位逐步升高。微生物的存在加速堆中Fe2 氧化使溶液电位上升 ,同时氧化中间过程的产物元素硫 ,从而加速硫化矿的氧化溶解。     

氧化铁硫杆菌的微波诱变及对低品位黄铜矿的生物浸出

研究微波辐照诱变氧化铁硫杆菌T.f菌以及浸出低品位黄铜矿的效果。结果表明,微波辐照能够引起浸矿细菌产生变异,提高菌种的活性。诱变菌比原始菌的活性提高了39.96%。T.f菌经微波处理,浸矿性能有明显提高。与T.f菌相比,诱变后的T.f菌对原生铜矿的浸出率提高了31.44%,对易浸的次生硫化铜矿浸出率从53.66%提高到74.97%,总铜浸出率从32.43%提高到56.58%,浸出终点比原始菌提前了5～10d。诱变后的T.f菌对以黄铜矿为主的多金属铜矿具有较好的浸出效果。     

催化条件下喷淋强度对低品位原生硫化铜矿酸法柱浸的影响

以煤和活性炭组合为催化剂,通过柱浸试验,研究了喷淋强度对永平低品位原生硫化铜矿酸法浸出的影响。研究结果表明,催化条件下喷淋强度对低品位原生硫化铜矿酸法柱浸有很大的影响,其中39.5L/m2.h的喷淋强度最有利于铜的浸出,在浸出41d后,铜的浸出率可达35.48%。在催化条件下低品位原生硫化铜矿酸法柱浸过程中,控制浸出液的Eh值小于650mv更有利于铜的浸出。     

催化条件下喷淋强度对低品位原生硫化铜矿酸法柱浸的影响

以煤和活性炭组合为催化剂,通过柱浸试验,研究了喷淋强度对永平低品位原生硫化铜矿酸法浸出的影响。研究结果表明,催化条件下喷淋强度对低品位原生硫化铜矿酸法柱浸有很大的影响,其中39.5L/m2.h的喷淋强度最有利于铜的浸出,在浸出41d后,铜的浸出率可达35.48%。在催化条件下低品位原生硫化铜矿酸法柱浸过程中,控制浸出液的Eh值小于650mv更有利于铜的浸出。     

福建紫金矿业股份有限公司硫化铜矿生物堆浸过程

针对紫金山铜矿的特点，进行生物堆浸提铜工业试验研究。结果表明，紫金山铜矿生物堆浸效果良好，不同浸矿堆累计浸出时间1000h，浸出率在40％～60％，浸出半年，浸出率达80％以上。次生硫化铜矿物的生物堆浸具有两个阶段，在浸出前一阶段，浸出速率较快，而浸出第二阶段浸出速率较慢。随着浸出的进行，浸出液pH连续下降，溶液电位逐步升高。微生物的存在加速堆中Fe^2 氧化使溶液电位上升，同时氧化中间过程的产物元素硫，从而加速硫化矿的氧化溶解。     

国内某露天剥离低品位铜矿石的生物柱浸研究

以国内某露天剥离低品位铜矿石为研究对象,采用生物柱浸法对其进行浸出试验研究。分别研究了柱内温度、细菌接种浓度、浸出时间、浸出液p H值、浸出液氧化还原电位等变化规律。研究结果表明:常温噬酸菌BY1#浸出此露天剥离低品位铜矿石中的铜完全可行,浸出液p H值维持在1.6~1.9之间,氧化还原电位在480~560 m V之间,可在较短的浸出时间(160 d)内获得较高的铜浸出率(Cu浸出率70%)。本次试验获得的试验参数对该露天剥离低品位铜矿石生物浸出规律、控制因素及投入到生物堆浸工业化运行具有重要意义。     

混合菌的富集及浸出低品位碲矿的研究

从四川石棉矿区酸性水及土壤中通过富集技术获得混合菌,对其驯化,并在摇瓶中对该混合菌浸出低品位碲矿中碲的影响因素进行了初步探索。结果发现,该混合菌在30 ℃时浸矿效果最好,在1%的矿浆浓度下,经过15 d的浸出,浸出率达到66.2%;在初始pH值为1.5～2.0时,混合菌对碲矿有较高的浸出率, pH值为1.5时的浸出率最高,为67.8%;在矿浆浓度较低(1%～2%)时,混合菌对碲矿的浸出效果较好,15 d浸出率可达到66.6%。验证实验表明,温度为30 ℃,初始pH值为1.5,矿浆浓度为2%,浸矿15 d后碲的浸出率可达到75.8%。     

金川低品位镍矿资源微生物浸出研究

金川低品位镍矿资源———贫矿和尾矿具有良好的生物可浸性 ,尾矿比贫矿更容易浸出。采用以氧化亚铁硫杆菌为主的混合浸矿菌株浸出金川尾矿 ,镍、铜、钴浸出率分别可达 87 84%、84 0 5 %和86 35 % ;贫矿细菌浸出 ,镍、铜、钴的浸出率分别达到 88 78%、47 68%和 65 65 %。针对金川矿石碱性脉石多 ,导致普通T·f菌浸出过程中耗酸量大、pH值不稳的特点 ,采用诱变技术选育了耐高pH值的浸矿菌株。该菌株应用于金川尾矿和贫矿浸出 ,浸出指标接近普通T·f菌浸出指标 ,为金川低品位资源生物浸出工业化应用奠定了良好的基础     

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。     

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。     

钼尾矿中钼、铜和铁的生物浸出实验研究

使用浸矿微生物对钼尾矿进行生物浸出,在钼尾矿质量10 g、矿浆浓度10%(w/v)、微生物加入量10 mL(微生物初始浓度2×10⁷个/L)、浸出温度28 ℃条件下,经过21 d生物浸矿,钼尾矿中的Mo、Cu和Fe浸出率分别达到82.87%、83.73%和88.78%,钼尾矿中的重金属含量大大降低。物相分析结果表明,浸矿微生物对尾矿中的辉钼矿、黄铁矿和黄铜矿的氧化作用,以及铁离子对辉钼矿的化学浸出作用,实现了尾矿中Mo、Cu和Fe的有效浸出。     

一株氧化亚铁硫杆菌的系统进化分析 及其浸矿效果研究

从低品位黄铜矿浸矿菌液中分离到14株嗜酸、亚铁离子氧化菌株, 并对菌株进行了Fe^2＋氧化率及其对低品位黄铜矿铜浸出率的测定。实验表明, YK12菌株的氧化活性最高, 对该菌株进行系统进化分析表明, 该菌株与分离自德国某废铀矿堆中的Acidithiobacillus ferrooxidans D2菌株(嗜酸氧化亚铁硫杆菌)相似性最高, 可鉴定为嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌株(Acidithiobacillus ferrooxidans)。     

Bioleaching and chemical leaching as an integrated process in the zinc industry

This work sought to integrate bioleaching and chemical leaching as a cost-effective process to treat zinc sulphides. The continuous bioleaching of a sphalerite concentrate, assaying 51.4% Zn, 1.9% Pb, 31.8% S and 9.0% Fe with mesophile iron and sulphur-oxidizing bacteria followed by chemical leaching of the bioleaching residue were assessed. In the bioleaching step, the first reactor was used to produce Fe(III) concentrations as high as 20 g/L. This solution was fed to the subsequent bioleaching reactors to oxidize sphalerite. It was possible to achieve 30% zinc extraction for 70 h residence time. In chemical leaching experiments, carried out with the residue of the bioleaching step, the effects Fe_total and acidity on zinc extraction were studied. It was noticed that Fe(III) concentrations over 12 g/L did not affect zinc recoveries. Furthermore, the higher the acidity, the larger the zinc recovery, for experiments carried out up to 181 g/L sulphuric acid. The results have demonstrated that it is possible to devise a new process capable of achieving 96% zinc extraction, similarly to the conventional roasting–leaching–electrolysis process.     

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%。     

生物浸矿领域中功能微生物的研究进展

微生物浸出技术是一种新型的环境友好型湿式冶金技术,可以作为解决高品位矿产储量缩减和尾矿堆存数量增加等难题的潜在有效途径。具有浸矿功能的微生物在生物浸矿过程中有着举足轻重的作用。根据浸矿微生物的营养代谢类型可以将微生物分为自养代谢微生物和异养代谢微生物2大类,归纳总结了不同类型微生物在生物浸矿过程的最佳浸矿条件、浸出效率和浸出机理。自养微生物主要用于浸出硫化矿,其中氧化亚铁硫杆菌应用最为广泛,且混合菌的浸出效率高于单一菌的浸出效率;而异养微生物主要用于浸出非硫化矿,介绍了硅酸盐细菌、产氨细菌和真菌在浸矿领域中的功能。在此基础上,提出了高效浸矿功能微生物未来存在突破可能的研究角度：原位驯化与分离筛选功能微生物、构建与应用基因工程菌株、设计与优化特异性培养基、推进异养浸矿微生物的深入研究与实际应用、菌群共代谢调控及菌剂研发等。     

生物浸矿领域中功能微生物的研究进展

微生物浸出技术是一种新型的环境友好型湿式冶金技术,可以作为解决高品位矿产储量缩减和尾矿堆存数量增加等难题的潜在有效途径。具有浸矿功能的微生物在生物浸矿过程中有着举足轻重的作用。根据浸矿微生物的营养代谢类型可以将微生物分为自养代谢微生物和异养代谢微生物2大类,归纳总结了不同类型微生物在生物浸矿过程的最佳浸矿条件、浸出效率和浸出机理。自养微生物主要用于浸出硫化矿,其中氧化亚铁硫杆菌应用最为广泛,且混合菌的浸出效率高于单一菌的浸出效率;而异养微生物主要用于浸出非硫化矿,介绍了硅酸盐细菌、产氨细菌和真菌在浸矿领域中的功能。在此基础上,提出了高效浸矿功能微生物未来存在突破可能的研究角度：原位驯化与分离筛选功能微生物、构建与应用基因工程菌株、设计与优化特异性培养基、推进异养浸矿微生物的深入研究与实际应用、菌群共代谢调控及菌剂研发等。