混合硫化物矿石的微生物浸出和矿物学研究

《Hydrometallurgy》2011年105卷(3/4)期发表Joeheon Lee等人的文章,介绍对混合硫化物矿石(分别主要含硫砷铜矿、铜蓝和辉铜矿)的矿物学研究和用嗜温、嗜热2种微生物对这些矿石生物浸出的对比研究结果。作者在室温(20~22℃)下用嗜温铁氧化菌的混合菌(含嗜酸硫杆菌属和小螺菌属菌株)和在65℃     

中高温混合菌浸出永平低品位铜矿石的研究

采用包括中高温嗜热铁质菌、喜温嗜酸硫杆菌和嗜热硫氧化硫化杆菌的混合菌群在45 ℃条件下浸出永平低品位铜矿石, 并对矿浆浓度、转速和pH值等工艺因素进行了优化, 在最佳浸出条件下对混合菌的浸出行为进行了研究。结果表明:该混合菌群在矿浆浓度150 g/L、转速190 r/min、pH=2.0时, 浸出第6 d时铜的浸出率达到94.26%, 浸出第24 d铜浸出率达到99.79%。研究还发现中高温混合菌可以有效消除钝化膜的生成, 影响浸出率的主要因素是矿浆浓度。     

高砷原生硫化铜矿细菌浸出试验研究

采用中温嗜酸氧化亚铁硫杆菌、喜温嗜酸硫杆菌和高温Ferroplasma属古菌对高砷原生硫化铜矿进行了细菌浸出试验研究。研究结果表明, 喜温嗜酸硫杆菌对高砷原生硫化铜矿的浸出效果比中温嗜酸氧化亚铁硫杆菌好。中温菌对砷的耐受性比高温菌高。在高温菌浸出过程中, 铜优先于砷溶解, 砷主要留在浸渣中; 细菌接种量对高砷原生硫化铜矿的浸出有一定的影响, 接种量为10%时浸出效果最好。提高温度有利于初始阶段铜的浸出, 随着浸出的进行, 温度的影响逐渐降低, 细菌作用占主导作用。驯化高砷耐受能力的高温菌将成为进一步的研究目标。     

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%。     

黄铜矿低温下银离子催化细菌浸出

在低温(8～10℃)下研究Ag 催化中等嗜热嗜酸菌氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus Ferrooxidans)浸出黄铜矿的作用,考察主要工艺因素对添加Ag 催化浸出过程的影响.结果表明,Ag 催化细菌浸出作用在低温浸出的初始阶段最为明显,添加Ag 的初始浓度为15mg/L时,90d后铜的最终浸出率达到58.96%,比未添加Ag 时高出近一倍,最佳浸出工艺条件为接种量20%,矿石粒度-74μm,矿浆浓度2%,pH值2.5.     

低温驯化氧化亚铁嗜酸硫杆菌强化浸出黄铜矿的研究

以西部矿业公司的硫化铜矿为研究对象,在模拟青藏高原的低温条件(8～10℃)下对氧化亚铁嗜酸硫杆菌种进行低温驯化培养,得到了细菌活性较好的低温驯化菌.用低温驯化培养菌种和原菌种分别对硫化铜矿进行低温摇瓶浸出90天,结果表明,低温驯化菌所需浸出时间比原菌短,对铜的浸出率分别为53.85%和39.86%.     

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。     

难处理金矿在柱浸条件下，细菌群落的形成：Sylvie C．，et al．，Mineral Processing ＆ Extractive Metall．Rev

强调了某难处理金矿石(基质矿物为黄铁矿)柱浸时所用主要细菌的特性。嗜酸亚铁硫杆菌和氧化亚铁小螺菌是在室温下，在矿石表面检测出的仅有3种菌种中的2种。硫杆菌原本不是在培养基中被接种的，但它较晚在柱上被发现。只有小螺菌种的有机体存在于硫酸铁浸出溶液中。     

低温驯化氧化亚铁嗜酸硫杆菌强化浸出黄铜矿的研究

以西部矿业公司的硫化铜矿为研究对象,在模拟青藏高原的低温条件（8～10℃）下对氧化亚铁嗜酸硫杆菌种进行低温驯化培养,得到了细菌活性较好的低温驯化菌．用低温驯化培养菌种和原菌种分别对硫化铜矿进行低温摇瓶浸出90天,结果表明,低温驯化菌所需浸出时间比原菌短,对铜的浸出率分别为53．85％和39．86％．     

生物工艺学

微生物在溶浸金属中的作用,细菌浸出用于铜铀的回收,多年来就为人们所重视。微生物用于废石和矿石堆浸相当普遍。细菌浸出技术主要与氧化铁硫杆菌的生长和代谢有关。这种细菌在温度35℃、高酸性环境下,在金属精矿中繁殖。然而其他微生物也能浸出金属。这些细菌包括在温度50℃下能氧化铁和金属硫化物的兼性热质菌(Facultative thermophiles)、在50～70℃     

在富含O2和CO2的空气中生物浸出某铜精矿

20 0 1年第 1期《Minerals Engineering》上发表 Witne J.Y.等人文章 ,介绍在富含 O2 和CO2 的空气中用生物浸出某铜精矿的研究成果。作者分别用嗜温铁硫杆菌 (DSM 5 83) ,中等嗜温、嗜酸硫杆菌 (YTF 1 )和极度嗜温硫叶菌(BC6 5 ) ,以富含 O2 和 CO2 的最佳空气体系 (φ(O2 ) =30 %、φ(CO2 ) =1 0 % ) ,在 2 L 连续搅拌反应槽 (CSTR)中对某铜精矿进行了生物浸铜研究。结果表明 ,富含 O2 和 CO2 的空气体系对铜浸出具有正效应 ,与摇瓶试验比较 ,使用 DSM5 83、YTF1和 BC6 5这 3种细菌的铜浸出速率分别增加 2 .8、2 .1和 1 .…     

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。     

吉林铜钴镍多金属硫化矿的生物浸出试验研究

吉林某铜钴镍多金属硫化矿品位低,成分复杂,对其开展了生物摇瓶浸出与柱浸试验研究,结果表明:浸出温度对铜钴镍浸出率的影响显著,生物摇瓶浸出的适宜条件为矿浆浓度15%,初始pH值1.5,浸出温度30℃,不添加Fe~(2+);酸浸预处理7d后进行生物柱浸试验,矿石粒度为-10 mm,接菌浸出60 d后,铜、钴、镍的浸出率分别为7.32%、27.47%和27.08%,与矿石粒度-20 mm无菌浸出的条件相比,钴镍浸出率提高了近8个百分点,说明细粒有菌条件有利于金属的浸出;分析浸矿菌群组成,优势菌主要为嗜酸硫杆菌属(Acidithiobacillus)和钩端螺旋菌属(Leptospirillum)。     

活性碳催化低品位原生硫化铜矿石细菌浸出的效应

为了提高用氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌混合菌对低品位原生硫化铜矿石细菌浸出的效果，通过试验，研究了活性碳的催化效应。结果表明，在细菌浸出的初始阶段，添加活性碳可以大大加快铜的浸出速度和提高铜的浸出率。其中添加初始活性碳浓度为3.0g/L时，最有利于铜的浸出，在600h内铜的浸出率可以从11％增加到79％，比不添加活性碳时提高了68个百分点。添加初始活性碳加快细菌浸铜速度和提高铜浸出率的原因是由于活性碳与黄铜矿之间形成了电池反应。添加初始活性碳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。当有活性碳存在时，低品位原生硫化铜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。     

较低温度下细菌浸出黄铜矿工艺影响因素研究

以黄铜矿为研究对象,在温度较低的浸出条件下（15℃）采用正交试验的方法考察了矿石粒度、矿浆浓度、酸度、接种量以及起始Fe²⁺浓度对氧化亚铁硫杆菌（T.f菌）摇瓶浸出黄铜矿浸出过程的影响。试验结果表明：初始Fe²⁺浓度对细菌浸铜工艺影响最为显著;在15℃下的最佳浸出工艺条件为初始Fe²⁺浓度为6g/L,酸度控制在pH=2.0,接种量保持在15%,矿浆浓度为15%,矿石粒度为-200目。     

银山低品位复杂硫化铜矿生物浸出条件优化研究

采用摇瓶摇床浸出预实验与正交实验, 对江西银山低品位复杂硫化铜矿进行了浸出条件试验, 对浸出菌种、温度、pH值、转速和矿浆浓度等条件进行了优化。实验结果表明, 当浸出温度45 ℃, 浸出菌为嗜热氧化硫硫杆菌与嗜酸喜温硫杆菌的组合, 浸出体系pH值为1.7, 转速190 r/min, 矿浆浓度为10%时, 铜离子的浸出率达到72.3%。该研究为江西银山低品位复杂硫化铜矿的微生物冶金技术工业化提供了理论依据。     

嗜热嗜酸菌对低品位原生硫化铜矿的柱浸试验

利用严格无机化能自养型嗜热嗜酸菌(KY-2菌株)对低品位原生硫化铜矿进行柱浸试验研究。中温硫杆菌和嗜热嗜酸菌结合使用，在中温硫杆菌柱浸近两个月后，再改为嗜热嗜酸菌浸出，效果明显，浸出率曲线一直呈明显上升趋势．196d的总浸出率远远高于单用任何一种细菌的总浸出率。回收的萃余液进入柱浸循环，会提高柱浸体系的浸出效果，萃余液中的残留萃取剂对嗜热嗜酸菌氧化浸出作用的负面影响不大。     

紫金山铜矿细菌浸出研究

介绍了紫金山铜矿细菌浸出试验研究的内容及结果。研究内容包括菌种的采集、分离、驯化、鉴定以及基因工程菌的改良,主要矿物浸出机理,单矿物的浸出试验,矿石浸铜的小型试验及柱浸扩大试验,浮选精矿浸铜试验和脉石组分对细菌浸铜的影响。结果表明,分离的目的菌株是氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌的混合菌,该菌株对紫金山铜矿具有良好的浸出效果,小型试验铜浸出率达到８８．２９％,柱浸扩大试验矿石粒度为－１５ｍｍ,浸出时间     

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。     

氧化铜矿石的堆浸试验

1970年加斯佩(魁北克)半岛上氧化铜矿石的储量为三千三百万吨,氧化铜的品位达0.45％。这些矿石的堆浸试验是在半工业条件下进行的,一次同时堆浸1000吨矿石。半工业装置工作了两年,部分时间还是在严冬条件下。浸出方法研究了两种:酸浸出,此时硫酸自外部加入过程中,黄铁矿浸出,黄铁矿精矿按重量的1.0％加入。酸直接在用氧化铁硫杆菌的细菌浸出处得到。该菌能把黄铁矿氧化成硫酸和氧化