氧化亚铁硫杆菌的固定化及动力学研究

以沸石为填料用吸附法构建了氧化亚铁硫杆菌固定化细胞生物反应器，考查了空气流量、液体流量对固定化效果的影响。在温度相同，培养基的pH=1．6，Fe^2＋浓度为8g／L左右的条件下，固定化细胞在Fe^2＋氧化率达95．36％时的氧化速率高达1．10/L·h，其Fe^2＋的氧化速率将近是游离细胞的18倍。固定化细胞生物反应器的动力学研究表明，氧化亚铁硫杆菌固定化细胞氧化Fe^2＋反应符合一级反应，其反应速率常数k为0．37h^-1。     

Fe^2＋,NH^＋4对氧化亚铁硫杆菌氧化黄铁矿的影响

采用摇瓶试验方法，探讨了浸矿初期介质中Fe^2 ,NH^4 对T·f菌氧化黄铁矿的影响，试验表明，Fe^2 ,NH^ 4的存在有助于提高生物活性和生物量，Fe^2 的浓度在420-640mg/L之间，pH值在1.8左右，可明显减少沉淀物的产生，有利于浸矿的有效进行。     

生物-化学两级循环反应器预处理坪定难处理金矿石

试验研究了矿石粒度、温度、Fe^3＋浓度等因素对生物-化学两级循环反应器预处理甘肃坪定难处理金矿石效果的影响。试验研究结果表明：在70℃、Fe^3＋质量浓度为6g/L（6K）、矿石粒度-74μm的条件下,该矿石经生物-化学两级循环反应器氧化预处理72h后,砷的浸出率可达到17．7％以上;预处理5d后的氧化矿样金的氰化浸出率高达91．76％。而用传统生物氧化法预处理10d,金的氰化浸出率为80．31％。试验结果还显示,温度的升高、Fe^3＋浓度的增加,可促进化学反应器中Fe^3＋对矿物的氧化,且矿石的粒度细预处理效果好。     

中和法处理轧钢漂洗废水的工艺研究

钢件轧制前的漂洗废水由于Fe^2 的含量不高，但pH值仍较低，没有回收价值又达不到排放标准，用CaO二次中和法可有效降低pH值，使Fe^2 、Fe^3 和SO4^2 离子沉淀去除，达到回用或排放的标准。     

铜（I）催化还原邻菲罗啉分光光度法测定硫酸铜中微量铁

建立了测定硫酸铜中微量铁的分光光度法，基于用盐酸羟胺为还原剂，CuCl为催化剂，快速将Fe^3 还原为Fe^2 ，Fe^2 在pH5.7的介质中与邻菲罗啉（o-phen）反应形成红色络合物，在510nm波长处有一最大吸收。该法已用于实际样品中微量铁的测定，结果满意。     

DAM光度法快速测定石灰中的二氧化钛

本法试验以抗坏血酸将Fe^3 还原为Fe^2 ，在盐酸介质中，四价钛与二安替比林甲烷生成黄色络合物，应用于石灰中二氧化钛的测定，结果满意，且方法的选择性好。     

用BRISA法从黄铜矿精矿中回收铜

R．Romero等论述了用BRISA法(Fast Indirect Bioleaching with Action Separation)黄铜矿精矿中回收铜的技术可行性。浸出剂为Fe^3 质量浓度为12g／L、pH为1．25的硫酸铁溶液，两种黄铜矿精矿的铜质量分数分别为8．9％和9．9％，催化剂为银，在搅拌反应器中浸出。研究了温度、催化剂用量、     

湿法炼锌溶液中臭氧氧化除铁工艺及动力学研究

以臭氧为强氧化剂、ZnO为中和剂进行湿法炼锌溶液中Fe2+脱除的试验及动力学研究。考察初始Fe2+浓度、溶液pH、反应温度和O3流量等因素对除铁效果的影响。结果表明：增大pH、温度和O3流量可以显著增加除铁效率,而增加初始Fe2+浓度会降低除铁效率。宏观动力学研究表明,对比常用的拟一级、拟二级、Higbie和Avrami等动力学方程,臭氧氧化—沉淀除铁符合拟一级反应特征,受扩散控制,反应表观活化能为28.57 kJ/mol,动力学方程为r_(Fe^(2+) )=8.22[Fe^(2+) 〖]_0〗^(-0.74) [H^+ ]^(-0.51) Q_(O_3)^1.89 exp?〖(-3436/T〗)。     

三氯化钛—重铬酸钾滴定法快速测定锰矿石中全铁

试样溶解后,加盐酸使铁转化为氯化铁,用SnCl2预还原大部分Fe^3＋为Fe^2＋,然后用TiCl3定量还原剩余的Fe^3＋为Fe^2＋,过量的TiCl3可在硫酸铜的催化下,用水中溶解氧及空气中的游离氧将其氧化以消除其影响。在硫磷混酸介质中,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定全铁量,取得了令人满意的结果。     

用硫脲从难处理矿石中回收金的浸出和炭浸工艺

Ke Xu等研究了反应温度、硫酸浓度、液固比和Fe^2＋浓度对硫酸从含磷烟道灰中浸出镓的影响。结果表明，镓提取率随温度、硫酸浓度和液固比的升高而升高。Fe^2＋浓度对镓的回收没有明显影响。可溶于酸的镓能够用模拟废酸（含20％硫酸，0～50g／L Fe^2＋）在80℃、液固比10：1条件下被完全提取。研究磷酸盐浓度、反应温度和pH对镓和铁沉淀的影响，以确定从模拟废酸浸出液中回收镓的最佳条件。     

酸法浸铀过程中Fe3+与浸出铀之间关系的数值模拟

为探究酸法地浸过程中Fe³⁺作为氧化剂时铀的浸出情况,通过使用模拟软件PHREEQE建立模型,观察浸出液各组分的浓度及迁移变化,揭示氧化剂Fe³⁺与浸出铀之间的关系。结果表明：作为氧化剂的Fe³⁺促使铀矿的溶解及Fe²⁺的出现,随着铀的浸出结束,Fe³⁺的浓度趋于稳定;且铀矿的溶解速率与Fe³⁺、Fe²⁺的增长速率密切相关。Fe³⁺的浓度增长变快时,Fe²⁺的浓度增长及铀矿的溶解也加快;随着铀矿的溶解速率降为零后,Fe²⁺的增长速率也趋近于零,氧化剂Fe³⁺的增长速率也降为零。     

某铀矿生物浸铀过程中金属离子与铀协同浸出研究

通过室内柱浸试验,探析不同粒度（2.5~5、5~10、2.5~10 mm）铀矿在生物浸出过程中金属离子与铀浸出的规律,分析柱浸过程中pH、Eh、K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Fe3+与铀的浸出行为,并运用PHREEQC计算金属离子的饱和指数及浸出液中铀的存在形式。结果表明,铀矿中K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Fe3+与铀的浸出趋势相似,粒度越小该铀矿中浸出的金属离子越多,经过66 d柱浸试验,三种粒度的铀矿铀浸出率分别为85.93%、69.75%、79.65%。酸化阶段及菌浸阶段硬石膏达到饱和,酸化阶段磷酸铀酰达到饱和,菌浸阶段氟化铁达到饱和。柱浸浸出液中铀主要以正六价存在,酸化阶段铀化学形态主要为硫酸铀酰及磷酸铀酰,菌浸出阶段主要为硫酸铀酰及氟化铀酰。     

外源Fe2+浓度及矿物粒径对生物浸铀的影响

为改善以往生物浸铀效率不高的缺陷,通过添加外源Fe2+及改变矿物粒径来提高生物对铀的浸出率。研究结果表明：外源Fe2+浓度分别为0、0.5、1.0和2.0 g/L时,铀浸出率分别为87.34%、88.27%、91.23%、89.13%,当浸出体系中Fe2+浓度为1.0 g/L时,铀矿石会产生部分溶解且表面粗糙孔隙明显,有利于铀的浸出,溶浸液中存在适量的Fe2+对生物浸铀的能力具有提升效果。另外,外源Fe2+对铀矿生物浸出符合固体产物层缩核模型,浸出过程主要受扩散控制。当粒径＜- mm和-5 mm时铀浸出率分别为91.23%和83.70%,矿物粒径适当减小可增大颗粒比表面积,同样利于铀的浸出。     

JX嗜酸异养菌与氧化亚铁硫杆菌联合浸铀的研究

从江西某铀矿酸性矿坑水中筛选出了一株JX嗜酸异养菌和一株氧化亚铁硫杆菌,将它们按不同的接种比例和接种时间接种于加了铀矿粉的9K培养基中,进行了联合浸铀试验。结果表明:加入异养菌后,浸出体系中Fe2+氧化速率、pH下降速度及Eh的上升速度都有所减慢;不同接种比例试验的铀的最终浸出率均在97%左右;不同接种时间试验的铀最终浸出率均在98%左右;JX异养菌的加入,对氧化亚铁硫杆菌浸铀没有起到明显的促进作用。     

亚铁浓度对铀生物浸出的影响

以某难处理铀矿石为原料,开展了添加不同浓度Fe~(2+)对铀生物浸出的影响研究。在相同浸出条件下,经84h浸出,添加Fe~(2+)浓度为0、3、5、9g/L的铀浸出率分别为48.13%、61.44%、66.12%和62.38%,添加Fe~(2+)浓度为5g/L时,铀浸出率最高。可以通过控制添加适当Fe~(2+)浓度来获得较高的铀浸出率。     

以铀矿渣为载体联合PEG2000的细菌固定化培养

以铀矿渣为载体,采用逐次降低接种率循环培养的方法,开展了氧化亚铁硫杆菌的固定化培养试验,研究了聚乙二醇2000（PEG2000）对游离细菌和铀矿渣载体柱中固定化细菌生长的影响。试验结果表明：90 mg/L PEG2000对游离细菌的生长促进作用最大。铀矿渣和K3环材料均可作为载体进行细菌固定化培养。固定化完成时,其亚铁离子的平均氧化速率分别稳定在0.6和0.5 g/(L?h)附近。90 mg/L PEG2000对循环培养和连续培养阶段的固定化细菌生长均具有促进作用。循环培养阶段,可使Fe2+氧化为Fe3+的时间缩短约1/3。连续培养阶段,PEG2000能够促进固定化细菌对亚铁离子的氧化速率,在0.5 L/h进液流量时,未加PEG2000的亚铁离子氧化速率为7.04 g/(L?h),而加PEG2000的,达到了8.18 g/(L?h),亚铁离子氧化效率提高了16.2%。     

永平铜矿浸矿细菌驯化培养研究

以永平铜矿为研究对象,通过逐步模拟矿石环境,对浸矿细菌进行了矿石培养基与人工培养基配比的转代驯化培养研究。研究结果表明:S2-2+9K和S2-2+9K+S两个样品的细菌经过4次驯化后,溶液中Fe2+的转化速率明显提高,Fe的沉淀率明显减少,而pH逐渐下降;从调酸次数、幅度及pH下降的程度上分析,含矿石的9K+S培养基更有利于驯化硫杆菌;而从Fe2+的转化速率及Fe的沉淀率上分析,含矿石的9K培养基更有利于驯化铁杆菌;在细菌逐步驯化过程中,必须控制好合适的酸度条件,否则会造成大量Fe的沉淀。     

铀矿石生物浸出中氟对铁-硫氧化细菌的影响

本文针对某铀矿矿石氟含量高的特点,研究了铀矿石生物浸出过程中矿石浸泡液中pH值与氟离子浓度变化规律、不同起始氟离子浓度对铁-硫氧化细菌生长发育的影响以及所选用铁-硫氧化细菌对氟离子的适应能力.结果显示,铀矿石中氟离子浓度随着生物浸出体系中pH值由高到低的变化而呈现出由低到高的线性变化特征;试验用铁-硫氧化细菌对氟离子非常敏感,20 mg/L氟离子便会抑制其生长;但经过较高浓度含氟离子培养基长时间培养选择后筛选所得到的菌株却对较高浓度氟离子生长基质有较强的耐受性,如菌株Z-1可在含氟1.48g/L的溶浸液中一昼夜即可将5g/L Fe^2＋完全氧化.研究结果表明,通过驯化可以获得耐氟铁-硫氧化细菌,将其应用于生物浸出工艺中,既不会降低铀浸出率,也不需额外的经济投资.     

低品位次生硫化铜矿的细菌浸出研究

在硫酸体系中 ,对含有辉铜矿、蓝辉铜矿和铜蓝的低品位次生硫化铜矿的Fe3+ 浸出和细菌浸出进行了研究 ,通过对浸出过程的动力学进行分析 ,揭示了次生硫化铜矿的浸出过程和细菌浸出的作用机理 ,得出了细菌浸铜主要以间接机理进行的结论 ,提出了加快铜浸出速率的 2条途径。     

砂岩铀矿围岩中性条件下对铀的吸附试验

砂岩型铀矿地浸采铀体系中,溶解铀在水岩界面发生的吸附作用对铀的浸出造成一定影响。为研究CO_2+O_2中性地浸条件下含矿层砂岩介质对溶解铀的吸附特征,采用取自新疆蒙其古尔铀矿床围岩和含铀浸出液,在实验室开展了不同粒径介质和不同固液比的吸附试验。结果表明,不同粒径介质对铀的平衡吸附量介于11.62～20.28mg/g,铀的平衡吸附量以及吸附率与粒径负相关;不同液固比试验条件的平衡吸附量介于10.07～18.23mg/g,铀的平衡吸附量与液固比正相关,铀的吸附率则与液固比负相关。围岩对铀的吸附动力学特征符合粒内扩散模型。试验结果可以为地浸采铀溶质运移模拟过程中吸附模型及其参数的确定提供依据。