生物浸矿的电化学催化

生物浸矿由于其浸出速率很低而使其实际应用受到了严重限制。金属硫化物的生物浸出过程实质上是电子得失的电化学氧化还原过程,因此利用电化学原理可强化金属硫化物的生物浸出。介绍了不同矿物间组成的腐蚀电极、金属离子催化、外国电位（流）等强化生物浸矿的电化学方法,同时分析了细菌的作用和其所受到的影响,探讨了各种方法强化生物浸矿的机理。     

生物氧化浸矿反应器的研究进展

生物氧化浸出技术工业应用和发展将过程工程的研究和高效生物浸矿反应器的研制推上一个重要位置。综合分析了搅拌槽式和气升式这两种工业常用生物浸出反应器,指出其不完全适用于生物氧化浸矿,评述了近十年来生物氧化浸矿反应器的现状和发展趋势,总结了反应器设计的一般指导原则,介绍了几种最具开发潜力的反应器。     

基于Lotka-Volterra的生物浸铀微生物生长动力学模型研究

前人研究表明,生物浸铀过程中浸矿和辅助浸矿微生物两者间存在协同作用,两者相互促进提高生物浸铀效率。浸矿和辅助浸矿微生物是如何相互促进,使彼此更好地得到生长,两者相互促进生长动力学模型是什么?Lotka-Volterra模型被广泛应用在两种间相互作用下生物数量增长模型研究中,对于生物浸铀中浸矿和辅助浸矿微生物生长动力学模型研究具有借鉴意义。由Lotka-Volterra模型得出了浸矿和辅助浸矿微生物独立共生和竞争共生方程,根据浸矿和辅助浸矿微生物协同特性建立了其生长动力学模型,由模型再推导出浸矿和辅助浸矿微生物协同作用稳定态点,该稳定态点与试验结果相差较小,说明生物浸铀浸矿和辅助浸矿微生物生长动力学模型拟合效果较好。将Lotka-Volterra模型应用到生物浸铀中,具有新颖性,提供了新的研究视角,对完善生物浸铀中微生物协同问题、提高生物浸铀效率具有重要的理论与实际意义。     

微生物浸矿强化技术研究进展

介绍了微生物浸矿强化技术在浸矿菌株驯化、生物反应器研制及浸矿过程方面的应用状况及研究进展,指出了今后的研究方向。     

碱性微生物浸矿研究现状及发展趋势

嗜酸性微生物(如氧化亚铁硫杆菌)浸出金属硫化矿已在工业上得到应用,但多用于酸性环境,对中性或碱性环境不适应,而嗜碱性微生物使非酸性条件下的金属浸出成为可能。从不同营养代谢方式对碱性浸矿微生物进行归类,探讨了不同菌种浸出不同类型矿物的作用机制,展望了碱性微生物浸矿研究的发展趋势。     

生物冶金中浸矿微生物的研究现状

总结了国内外主要浸矿微生物种类,分析了嗜中温细菌、中度嗜热细菌、中度嗜热古生菌和极端嗜热古生菌等嗜酸菌种及嗜碱菌种的生存习性、培养特点和浸矿能力,评述了浸矿微生物的物理、化学及生物改良方法的特点和适用性,以及多种菌属联合浸出、异养微生物浸出和浸矿生物反应器等高效强化浸出方法。     

745矿生物浸矿过程中铀矿物的变化

采用电子探针分析了浸出前后745铀矿物赋存形式及其变化情况。结果表明,该矿床矿石中铀矿物种类比较单一,主要以沥青铀矿为主,其次为铀石、铀钍石和钛铀矿;铀矿物主要以不规则树枝状或细脉状、颗粒状、星点状产出于矿物裂隙中,少部分被其它矿物包裹;粒度多在10μm以上、大者可达100μm以上。生物浸矿后,尾渣中剩余的铀矿物明显减少,残存的铀矿物种类仍然是沥青铀矿、铀石和钛铀矿,但粒度多在1~2μm以内,主要存在于石英颗粒内。说明裂隙中的沥青铀矿与铀钍石容易被浸出,被石英包裹的铀则难以被浸出。     

微生物浸矿的技术现状及展望

综述了国内外微生物浸矿技术的研究进展及工业化历程 ,根据目前微生物浸矿技术存在的问题 ,从微生物学、电化学、湿法冶金 3个角度对微生物浸矿的影响因素和作用规律及其强化途径做了初步探讨     

生物浸矿技术在铜矿山的应用现状及研究趋势

介绍了生物浸矿技术在国内外铜矿山的工业应用状况、该项技术目前存在的问题及目前在工业应用上的局限性,当前研究趋势及发展前景。     

微生物浸矿技术在处理低品位铜矿中的应用现状

介绍了微生物浸矿技术的概念、机理和该技术在国内外回收低品位铜矿资源中的应用现状,最后进一步强调了研究该技术的重要性。     

低品位原生硫化铜矿微生物浸出工艺研究进展

介绍了低品位原生硫化铜矿微生物浸出工艺中的几种浸出方式和影响因素,并对浸出工艺的发展现状提出了一些见解,指出采用微生物浸出低品位原生硫化铜矿石的可行性和加强其应用研究的必要性.     

微生物浸出技术在处理低品位原生硫化铜矿中的应用及研究进展

介绍了国内外微生物浸出技术的发展概况,综述了原电池效应、金属阳离子催化作用、表面活性剂催化作用和外加电压催化作用等强化低品位原生硫化铜矿微生物浸出的研究进展,指出了需进一步研究及解决的问题。     

复杂微生物浸出液生物成矾法净化除铁的研究

针对低品位矿石生物浸出液中铁含量高而有价金属含量低的特点,研究低温、低pH条件下微生物成矾除铁方法,考察了温度、pH值、菌液接种量、时间等主要因素对微生物氧化及铁矾形成的影响规律,并采用正交实验对微生物成矾除铁规律进行多因素影响分析。结果表明:在生物氧化过程中,亚铁含量为9.46 g·L-1的料液,在pH范围为1.4～2.0,温度范围为30～40℃时,36 h细菌将亚铁氧化完全,细菌氧化亚铁的效果较好;在生物成矾除铁过程中,当pH为2,温度为45℃,菌液接种量为15%,反应时间为10 d时,除铁率达到99.97%,除铁后料液含铁0.015 g·L-1;通过正交实验,确定了影响生物成矾法除铁的主次因素顺序分别为反应时间、接种量、总铁浓度,最优水平组合为:总铁浓度50 g·L-1,接种量20%,反应时间10 d,在此最优组合条件下,沉淀除铁率高达99.95%,实现了低温、低pH条件下微生物成矾除铁,为微生物浸出液的低成本、高效净化除铁提供了一条新途径。     

铜镍多金属硫化矿生物浸出研究现状及进展

铜镍多金属硫化矿是目前产镍的主要矿物,这些含镍硫化矿物很容易被细菌侵蚀,对于生物浸出铜镍硫化矿,许多学者已经开展了广泛的研究,并实现了规模化的工业实践。介绍了铜镍多金属硫化矿的主要矿床类型、分布规律和矿物组成特征,并从矿物晶体结构、热力学、电化学等多个方面分析了铜镍硫化矿中主要矿物物化性质的差异,总结了铜镍硫化矿生物浸出研究的现状。当前,生物浸出铜镍多金属硫化矿还有很多机制和工艺上的问题有待进一步解决:高性能浸铜、浸镍菌种的选育驯化;浸出铜镍硫化矿过程的微观机制分析以及常规生物浸出工艺存在的各种问题。未来铜镍矿生物浸出的发展趋势主要有3方面:高效菌种选育、微观机制研究、新工艺开发。对于常规生物浸出铜镍硫化矿工艺,所得浸出液成分复杂,杂质含量较高,给萃取分离工作带来了困难,本文提出了复杂铜镍硫化矿生物选择性浸出的新思路,有助于解决复杂生物浸出液中有价金属的高效分离。目前,该工艺还处在实验阶段,要实现其工业化应用还需要更广泛的基础理论研究和工艺实践。     

微生物絮凝剂廉价制备的研究进展

微生物絮凝剂(Microbial flocculants,MBF)因其具有高效、无毒、无二次污染、用途广泛等特点而备受人们关注,被称为第3代絮凝剂.针对微生物絮凝剂在制备过程中由于菌体培养基成本过高而难以推广工业化生产的问题,介绍了国内外关于利用廉价有机物或有机废水作为替代碳源、氮源及直接作为替代培养基制备微生物絮凝剂的研究情况,并分析了微生物絮凝剂研制的发展前景.     

微生物法修复铀污染环境研究进展

随着我国核工业的快速发展,铀资源的开采量不断增加,由此带来铀尾矿的大量堆积,导致铀及其化合物在周围生态环境中的含量迅速增加,对环境造成污染。因此,如何安全、高效治理铀污染环境,已成为亟需解决的环境科学与工程问题。传统针对铀污染环境的修复技术多采用物理、化学等方法,但这些修复技术具有成本高、易造成环境二次污染的局限性,而微生物修复技术的出现,可为铀污染环境的修复提供一种绿色、经济、稳定及可持续的修复方法。首先介绍了铀在环境中的危害,详细阐述了铀污染环境微生物修复技术的机制,并分析了其修复铀污染环境的影响因素,最后指出了铀污染环境微生物修复技术目前存在的问题,并对其进行了展望。     

Column Test Studies of Ochre Biofilm Formation in Geotextile Filters

This paper presents a study of ochre formation in geotextile filters. Ochre is a substance found sticking to solid surfaces of drainage systems that may cause clogging. The accumulation of such materials in a drainage system may have undesirable implications, such as a decrease in drainage flow capacity and an increase in soil pore pressure; instability of soil masses and retaining systems; and alteration of the direction of flow and development of pipes. Ochre formation is the result of microbial activities on iron compounds naturally found in seepage water. Even though geotextiles have been widely used in drainage systems, very few studies have considered ochre formation in the tests. Laboratory column filter tests were conducted to simulate the ochre formation process under similar conditions to those in geotechnical works and to assess the long-term performance of a geotextile. Ochre is most likely to be formed at an aerated/nonaerated interface in the filter. In order to obtain this condition, the underneath face of the filters was opened to the atmosphere. Three different types of geotextile—nonwoven polyester, nonwoven polypropylene, and woven polypropylene—were used in the tests. Control tests were also conducted with a sand filter to provide a basis for comparison. Hydraulic conductivity changes and iron retention within the permeameters were monitored throughout the tests. Ochre was formed under the presence of iron ions and iron bacteria. During the test period, the filters were not clogged to such an extent as to induce a global reduction in the permeability of the drainage system. Nevertheless, at the end of the tests a considerable amount of ochre was found in all filters and there was a significant variation in the permeability of the geotextile filters when tested in isolation. These studies may contribute to discovering whether ochre can be considered as a biofilm, evaluating the clogging potential and defining mitigating measures.     

Effect of Biofilm Formation on Roughness Coefficient and Solids Deposition in Small-Diameter PVC Sewer Pipes

The purpose of a sanitary sewer is to carry the peak discharge at the end of the design period, and to transport suspended materials under all flow conditions to prevent deposition of solids, and hence, sewer blockages. To accomplish the latter, the liquid must provide for sufficient shear stress to suspend and transport the particles along the sewer. Published design criteria for critical shear stress in sanitary sewers vary significantly. However, the effect of biological film development on the internal pipe surface has been neglected. Experiments conducted utilizing a pilot-scale sanitary sewer installed in the Hydraulics Laboratory at the University of New Orleans, La., provide evidence that the shear stress to move particles of a given size is independent of slope and pipe diameter, but does depend on the effect of biological film on increasing the roughness coefficient. This critical shear stress, to achieve self-cleansing in sanitary sewers, was found to be in the range of 1.1–1.4?N/m2, depending on the integrity of the biofilm. Based on this principle, a design procedure applicable to small-diameter PVC pipes with slopes between 0.1 and 0.5% was developed.     

硫化铜矿细菌浸出试验研究

以云南民乐铜矿硫化铜矿为试验对象,通过研究pH、粒度、添加剂等因素对该矿样细菌浸出的影响,得出云南民乐硫化铜矿适合细菌浸出的处理方法,确定了该矿进行细菌浸出的最佳条件,为该技术的工业化提供了理论指导。