微生物浸矿研究进展

介绍了浸矿微生物的培养条件、微生物浸矿机理,探讨了影响微生物浸矿的主要性质,包括微生物性质、矿石性质及外部环境条件对微生物浸矿的影响。     

PCR-测序法分析铀生物堆浸过程中微生物群落结构变化特征

文章采用PCR-直接测序法研究了铀生物堆浸不同浸铀阶段(前期酸化、酸化、前期菌液淋洗、菌液浸铀)微生物群落结构的变化。采用试剂盒法提取了矿石样品中宏基因组DNA,以细菌的16S rDNA通用引物27F/1492R扩增16S rDNA片段,建立16S rDNA克隆文库。从每个处理结果中筛选100个阳性克隆,阳性克隆子直接送测序,用NCBI Blastn程序进行基因数据比对分析,结果表明:从前期酸化阶段到菌液浸出阶段,菌落多样性呈减弱趋势,对浸铀有直接或间接作用的嗜酸性微生物:嗜酸性氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans)、嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)等的含量呈增加趋势。在菌液浸出阶段,pH值低于最小值1.8时,细菌多样性较高,对浸铀有直接或间接作用的嗜酸性微生物丰度较低。说明嗜酸性微生物对铀的浸出可能有重要作用,生物堆浸过程中需要严格调控pH值。     

生物挂膜填料对某铀矿浸铀菌群的影响

微生物堆浸是利用微生物的生物化学作用,选择性地将被浸矿物或其他有用矿物从矿石中浸出来的一种方法,这种方法简便,生产周期短,成本低,利用率高,减少对环境所造成的不利影响等优点。为满足微生物堆浸对细菌的需求,对细菌生长周期、活性等提出了一定的要求,在文章中,笔者讨论以及分析了两种不同的生物挂膜填料选择对该铀矿中浸铀菌群的影响。结果表明,有填料比无填料对细菌的生长更有利,不同填料对细菌的生长效果影响不同。     

表面活性剂在微生物浸铀中的研究进展

在某些微生物堆浸矿矿生产工艺中,由于矿石的泥化,孔隙和裂隙分布不均等,常会出现沟流,结块等现象。这样会造成浸出效率不够高,同时也是一种资源的浪费。表面活性剂能有效改善矿石的亲水性和渗透性,有利于矿石和细菌的接触,对提高浸出效率有重要意义。本文主要研究表面活性剂在微生物浸铀中应用现状以及其发展前景。     

微生物浸出技术在铀矿开采中的应用

随着铀矿矿资源在国防事业和核电事业崛起,与日俱增的需求量与逐年下降的高品位、易开采的铀矿储存量之间的矛盾越演越烈,然而,微生物与矿产资源的有机结合不但缓解了这对矛盾的加剧,同时也弥补了许多传统的酸法、碱法采铀的短板,微生物地浸采铀的问世,不但在工艺流程方面简化了井巷工程、矿石搬运等,对于矿区的污染程度也得到了控制。     

新疆某砂岩型铀矿床中性浸出试验研究

新疆某砂岩型铀矿床是我国重要的砂岩铀矿基地,因矿石碳酸钙和黄铁矿含量高(最高分别达到1 6.5%和5%)且矿层水为SO_4·C_l-Ca·Na类型,在"CO_2+O_2"地浸过程中容易产生碳酸钙、硫酸钙以及三价铁沉淀,研究矿石浸出特征以及相关元素的迁移规律,有助于找到有效浸铀和控制沉淀堵塞的技术方法。本论文利用采集自蒙其古尔矿床的岩芯铀矿石以及含矿含水层地下水和地浸尾液,采用化学分析、扫描电镜等方法对矿石物质组成、微观形貌以及铀的存在形式与赋存状态等矿石地球化学特征进行研究,采用高压釜在实验室开展了不同矿石"CO_2+O_2+矿层水"和"CO_2+O_2+尾液"的浸出试验,研究了不同矿石样品的铀浸出性能以及各元素的迁移特征。     

微生物浸矿菌群的选育及培养

微生物浸矿技术是以湿法冶金和微生物学为基础的一门交叉学科,具有环境友好,反应温和,流程短,能耗低的优势。但是由于在使用微生物浸矿时菌群易受到特殊毒害因素或环境条件的影响,从而降低矿石的浸出率。因此在微生物浸矿技术中,针对性菌群的选育及培养技术占据了比较重要的地位。文章对浸矿菌群的选育及培养的方法进行了综合性地介绍和评述。     

铁浓度对某铀矿浸铀菌群的影响

微生物堆浸具有技术提高铀的浸出率,缩短生产周期,节省硫酸及氧化剂,降低生产成本,减少对环境所造成的不利影响的优点。某铀矿是我国重要的铀矿山,在2009年之后,该铀矿陆续开展一系列的微生物堆浸实验和生产项目,在文章中,笔者讨论以及分析了不同浓度的亚铁和三价铁对该铀矿中浸铀菌群的影响。结果表明,低浓度的二价铁和高浓度的三价铁都有利于菌群的氧化,并且该铀矿菌群的最适总铁浓度为8 g/L。     

铀的吸附材料研究进展

本文对近几年来铀的吸附工作做了一定程度的概述,重点在于这些年所做的研究工作以及研究成果。概述了一些生物质材料、高分子材料、纳米材料、天然矿石材料以及微生物材料等对铀的吸附研究,并对其中的某些材料的吸附过程进行了深刻的理解,同时指出某些材料在铀吸附上的缺点。本文对今后的铀吸附工作具有一定的指导意义,进一步指出铀的吸附材料研究工作的具体方向。     

微生物浸出技术及其研究进展

基于低品位矿产资源现状,微生物浸出技术成为矿物开发利用的重要途径。在回顾微生物浸出技术的发展基础上,就常见的微生物种类、生物浸出机理以及浸出效率的影响因素等研究进展进行了总结。微生物本身特性和环境因素都会影响矿物的微生物浸出效率,除了最合适的p H值和20%以内的矿浆浓度,矿石粒度也不能太细,同时加以充分搅拌,使矿石与微生物充分接触,为浸出体系提供充足的O_2和CO_2。然而,目前对于高效菌种培育和散体渗流过程等研究较欠缺,需要对微生物浸矿工艺进行改进和完善。     

国内外铀矿石生物浸出机理及工艺应用研究现状

微生物对铀矿的浸出主要以间接作用为主,Fe2+是铀矿氧化反应的电子传递者.生物浸出铀可以减少酸用量,提供硫酸高铁代替双氧水或过氧硫酸(盐)等氧化剂,可用于多种不同的浸出方式中,强化浸出过程,改善铀浸出动力学,提高铀浸出率,有利于环境保护.铀的生物浸出工艺主要有:生物堆浸工艺、生物地浸工艺和生物槽浸工艺.     

酸法浸铀与微生物浸铀管浸实验对比研究

我国铀资源的开发利用已经延伸到低品位砂岩型铀矿床以及老采区难开采型铀矿。生物浸铀凭借能够强化浸出过程、改善铀浸出动力学、提高铀浸出率、有利于环境保护等优点成为浸铀采矿的重要手段。文章以新疆某砂岩型铀矿为例,系统开展不同条件下酸法以及Fe3+浓度条件下细菌浸铀管浸实验。实验表明,生物浸铀在动态条件下铀平均浓度、浸出率及浸出量等方面均高于酸浸实验结果。     

酸法浸铀与生物浸铀浸泡试验的对比研究

近年来,生物技术在我国低品位砂岩型铀矿及老采区残留难浸铀矿的开发研究已开始起步。凭借生物浸铀具有的氧化性强、浸出液铀浓度及浸出率高等特点而成为开采该类铀矿的重要手段。文章以新疆某砂岩型难浸铀矿石浸泡浸出试验为例,系统开展了不同酸度条件下酸法浸出及不同Fe3+浓度条件下细菌浸铀试验。试验结果表明,生物浸铀在浸出液平均铀浓度、铀浸出率及浸出量等方面均高于酸法试验结果。     

高压水射流对采铀井过滤器的冲击效应分析

针对地浸采铀生产井过滤器堵塞问题,提出采用高压水射流清洗地浸采铀生产井的方案,是一种新的探索、新的技术.为了清洗距离地表300～400 m的地浸采铀生产井的过滤器,在喷嘴的输入压力为15 MPa、淹没式水射流、环境压力为3 MPa的条件下,采用数值模拟的分析方法,分析了高压水射流对采铀生产井过滤器的冲击效应,分析了高压...     

硫铁矿尾矿中铜的硫酸浸出

采用酸浸法提取硫铁矿尾矿中有价元素铜。研究了硫酸质量分数、浸出时间、矿石粒度、矿石投加量、浸出温度和转速对铜浸出的影响。在单因素实验的基础上,采用正交实验法对浸出工艺条件进行优化。采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对酸浸前后尾矿表面的微观形貌进行了分析,初步探讨了酸浸反应后期抑制Cu浸出的影响机制。结果表明,酸浸铜的最佳工艺条件为：硫酸质量分数30%、浸出时间6 h、矿石粒度150 ?m、矿石用量5 g、浸出温度108℃、转速440 r/min,在此条件下,铜的浸出率为50.68%。扫描电镜和能谱分析表明,浸出残渣表面被微米级的二氧化硅颗粒紧密包裹,钝化了后期的浸出反应。     

铀对好氧颗粒污泥处理核工业废水的影响及机制探究

为明确核工业废水内典型金属铀对好氧颗粒污泥（AGS）运行效能及微生物群落特征的影响，构建了实验室规模的AGS反应器，在中温条件下采用控制进水铀浓度的方法探究了铀含量对AGS处理核工业废水运行效能的影响。结果表明，铀对AGS的影响与其含量密切相关，低于0.05 mg/L对AGS运行效能影响不明显，而超过0.1 mg/L铀显著降低了AGS对污染物和营养盐的去除，并影响了微生物代谢活性及群落结构。当铀浓度为1.0 mg/L时，COD升高至50.5～57.3 mg/L，去除效率下降至77.6%～79.2%。此外，高浓度铀降低了AGS对营养盐的去除。超过0.1 mg/L铀降低了AGS内污泥浓度，提高了胞外聚合物（EPS）含量。高含量铀降低了微生物的代谢活性，降低比耗氧速率（SOUR）和脱氢酶活性。微生物学分析揭示高含量铀降低了AGS内门水平上Proteobacteria、Bacteroidota，属水平上Nitrosomonas和unclassified＿Comamonadaceae的相对丰度。本研究为AGS处理含铀核工业废水提供了一定的借鉴。     

Fe2+对微生物浸出赞比亚酸浸渣的影响

铜矿进行酸浸处理后会产生大量废弃的酸浸渣,这些酸浸渣中仍然含有可观的可回收金属,但因其品位低、成分复杂等因素增加了回收的难度。利用微生物浸出技术可对酸浸渣中的剩余金属进行二次回收,其中找到合适的浸出条件是此技术能否成功的关键。很多研究表明Fe2+对微生物浸出过程有十分重要的影响,本文研究了Fe2+对在30℃条件下微生物搅拌浸出赞比亚酸浸渣的影响。试验结果表明Fe2+对微生物浸出酸浸渣没有促进作用,反而有一定的阻碍效应。该工作为处理利用酸浸渣等难浸出矿物提供了参考价值。     

铀矿开采技术综述与展望

铀是核裂变的主要物质,铀矿资源不仅是保持国家核威慑力量和维系核大国地位的坚强保障,还是我国核电发展的根本动力来源之一,铀矿开采作为核产业链的开端,其工业流程直接影响到矿产资源的有效利用率,本文对酸法、碱法以及微生物菌法地浸开采原理和影响因素简要阐述,并对开采工艺中的问题作简要分析。     

512矿床老采区铀矿石管状浸铀试验

为探讨地浸老采区铀浸出特征,选取512矿床11-3老采区铀矿石进行管状浸铀试验,通过蒸馏水和酸法两个阶段的浸出试验,探讨残留于含矿层中难浸铀的浸出特征。试验表明,酸法浸出溶浸液Eh值及铀浓度较饱水浸出阶段有大幅提高,且沿溶浸液流向,铀浓度不断累积。酸法浸出能够提高溶浸液氧化性,对提高难溶铀的浸出效率具有重要意义。     

黑曲霉产有机酸浸出铀矿石的影响因素

为了解培养基种类、培养温度和pH值等因素对黑曲霉产生的混合有机酸浸出铀矿石的影响,从铀矿山水样中分离、纯化得到了一株真菌--黑曲霉,应用马铃薯-蔗糖培养基（potato sucrose agar,PSA）和葡萄糖-玉米浆培养基(dextrose corn syrup,PCS)进行黑曲霉培养,获得了不同培养温度下产生的pH值不同的黑曲霉产混合有机酸,并将之作为浸出剂用于浸铀实验研究。研究表明,黑曲霉产生的有机酸的主要组分为草酸和柠檬酸等有机酸,培养基种类的不同会影响黑曲霉所产有机酸的浸铀效果,采用PSA培养基培养的黑曲霉产生的有机酸浸铀效果更好（p<0.05）。培养温度和混合有机酸的pH值也会对黑曲霉代谢产物的铀浸出率有显著性影响（p<0.05）,且二者具有交互效应,pH值对铀浸出率的影响相对较大。应用PSA培养基时,最佳培养温度为25℃,最佳代谢产物pH值为2.3;应用PCS培养基时,最佳培养温度为30℃,最佳混合有机酸pH值为2.0。培养基种类、温度和pH值主要通过改变黑曲霉产生的有机酸的成分和含量对铀浸出率产生影响。