毒砂和含砷金精矿对某浸矿细菌胞外多糖含量的影响

浸矿细菌的胞外聚合层(EPS)作为菌体的保护层,同时也携带着细菌氧化硫化物的本质信息,对硫化物的吸附和氧化反应的调节起到关键的枢纽作用。为研究不同矿浆浓度体系的含砷矿物在氧化过程中,浸矿细菌胞外聚合层中多糖含量的变化,进行毒砂和含砷金精矿影响试验。结果表明,毒砂矿浆浓度1.5%体系的细菌胞外聚合层中多糖含量最高分别可达1.0%和0.5%体系的1.39,1.61倍;含砷金精矿与胞外多糖相互作用过程中,当矿浆中As(Ⅲ)向As(Ⅴ)快速转化时,菌体可通过消耗胞外多糖来抵御砷离子的毒害;胞外多糖的C=C键、C-H键和=C-H键可与砷甲基化,从而解除砷害,而其红外吸收峰也因此发生偏移。试验结果可为探索细菌氧化含砷难处理金矿的作用机制提供技术支持。     

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。     

银离子对细菌浸出含砷铜矿中铜的影响

为了改善细菌对含砷铜矿的浸出效果,考察了添加 Ag⁺对细菌浸矿过程的影响。监测不 同 Ag⁺浓度条 件下,细菌浸矿过程中的 pH 值、Eh 值的变化和铜、砷浸出率,并对浸出渣进行 X 射线光电 子能谱（XPS）分析。研究 结果表明：在 pH 值为 1.8,Fe²⁺浓度为 0.5 g/L,Ag⁺浓度为 5 mg/L 的条件下,含砷铜矿 浸出 15 d 后,铜和砷的浸出率最 高,分别为 43.83% 和 6.01%;在 Ag⁺浓度为 0~7 mg/L 范围内,随着 Ag⁺浓度的增大,浸 出渣表面 Fe（Ⅲ）-（硫酸盐）、S⁰ 和 S _n ^2-的含量逐渐减小,砷酸盐含量变化不大;Ag⁺的加入可以有效抑制黄钾铁矾、S⁰和 S_n^2-等钝 化膜的生成,对非晶 态砷酸铁的生成影响不显著。     

碱性体系下As(Ⅲ)的催化氧化及其机理研究

研究了碱性体系下以高锰酸钾为催化剂空气氧化As(Ⅲ)的方法, 考察了溶液pH值、总砷浓度、空气流量、反应温度和反应时间等因素对As(Ⅲ)氧化效果的影响, 采用X射线衍射、扫描电镜、化学物相分析等方法对反应产物进行了表征。结果表明, 高锰酸钾具备超计量氧化的特点, 在As/Mn摩尔比升至21∶1时仍能高效地将As(Ⅲ)氧化; 溶液pH值通过影响产物性质而对氧化效果有显著的影响; 溶液总砷浓度升高, 氧化速率变慢; 增加空气流量或者升高温度会显著加快As(Ⅲ)的氧化速率。     

酸性废水中As(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)与铁粉的反应行为

在Fe-As(Ⅲ)-Cu(Ⅱ)-H₂O体系中,研究了酸性废水中As(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)与金属铁粉的反应行为,考察了反应过程中As在气、液、固三相中的分配比。结果表明,As(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)离子被Fe还原为单质As和Cu后,As、Cu进一步结合成Cu₅As₂等金属间化合物,从而促进As(Ⅲ)沉淀反应的发生,且无AsH₃生成。在反应时间40min、铁粉过量系数1.2、溶液初始pH=0.0、温度40℃、Cu/As摩尔比1.0条件下,As在气、液、固三相中的分配比分别为0、20.7%和79.3%,沉砷率为79.3%。     

Al3+对浸铀混合菌活性的影响

研究认为Al³⁺在细菌浸铀过程中有络合氟、降低氟对浸铀负面影响的功能。为了更好地了解Al3+对浸铀混合菌生长活性的影响,对细菌生长周期和菌液氧化Fe²⁺的速率受Al³⁺浓度的影响进行了研究,并分析了离子浓度对菌液生长影响的机理。结果表明：①浸铀混合菌的活性与Al³⁺的浓度密切相关。当Al³⁺浓度小于8 g/L时,对混合菌的氧化能力和生长周期的影响很小;继续提高Al³⁺浓度,对混合菌氧化能力和混合菌生长周期的影响越来越显著,混合菌生长受抑制越来越明显。②Al³⁺浓度小于8 g/L时,混合菌表现出较强的调节代谢的能力,即通过改变或调整代谢途径,可在一定程度上适应新的环境。因此,当细菌浸铀需要利用Al³⁺时,其浓度不应超过8 g/L。     

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%。     

Fenton试剂氧化—絮凝法去除水中As(Ⅲ)

随着地下水砷污染问题的加重,砷污染已成为世界普遍关注的问题。为寻求经济合理的除砷技术,采用Fenton试剂氧化—絮凝法进行了水中As(Ⅲ))的去除试验。当废水初始As(Ⅲ)浓度为0.5 mg/L时,试验确定的最佳除砷条件为,调节废水初始pH=3.0、H_2O_2用量10 mg/L、Fe~(2+)与H_2O_2的摩尔比0.2、反应时间10 min,此时As(Ⅲ)去除率为95.17%。采用此最佳条件对赣州某实际废水进行除砷试验表明,As(Ⅲ))去除率可达94.71%,反应后水中As(Ⅲ))浓度为0.004 2 mg/L,低于《GB5749—2006生活饮用水卫生标准》中0.01 mg/L的标准。Fenton氧化—絮凝法除砷是利用Fenton反应产生的中间产物(包括H_2O_2、·OH、O_2·、·HO_2等)将As(Ⅲ)氧化与铁盐絮凝结合起来的一种方法。     

湿法脱硫系统和湿式静电除尘器中砷分布及形态分析

煤炭燃烧造成煤中As释放,进入到湿法脱硫(WFGD)系统后可转移向石膏,导致石膏在下游生产利用过程中存在一定释放风险。因此,明确WFGD系统内As的含量分布和形态分布至关重要。利用高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光光谱联用技术(HPLC-HG-AFS)对燃煤电站WFGD系统中砷的含量分布和形态演变规律进行了详细研究,并借助X射线衍射分析(XRD)和X射线荧光分析(XRF)研究了石膏生产过程中的矿物组成和元素组成。结果表明,石膏生产过程中固相组分的主要矿物组成为石膏,主要元素组成为CaO和SO₃,两者总含量在89.97%～95.34%。石灰石中As的含量为1.30μg/g,其中As(Ⅲ)的含量占24%。经脱硫塔内强制氧化将As(Ⅲ)氧化后,石膏浆液中As(Ⅲ)降低10%。石膏浆液中的As经过旋流分离器的筛选分离过程,大部分的As转运到脱硫废水处理过程,减少了进入石膏中的砷含量。石膏中砷含量为1.28μg/g,其中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的比例分别为14%和86%。脱硫废水固相和液相中As的含量分别为8.3μg/g和0.006μg/L。经过废水处理过程,固相中的As几乎...     

某低品位硫化铜矿混合菌浸出研究

利用混合菌对低品位硫化铜矿进行槽浸研究,并通过实时荧光定量PCR（RT-PCR）技术监测浸出过程中菌群的动态变化。研究结果表明,多种浸矿菌共同作用20 d,硫化铜矿中铜的生物浸出率达到85.66%,而酸浸仅为24.43%。在生物浸出的2～12 d,At.ferrooxidans是主要的浸矿菌,浸出液中Fe²⁺浓度快速下降、Eh上升,促进硫化矿的快速分解,Cu的浸出率达到79.50%;12 d以后,混合菌中的优势种逐渐被At.thiooxidans取代,浸出速度逐渐降低。此外,Mantel test结果表明,浸出液中Cu和Fe与微生物群落结构显著相关。     

混合菌多样性分析及其浸出高砷金矿条件的优化

为了提高混合菌对高砷金矿的浸出, 对混合菌进行了生物多样性分析, 并对温度、矿浆浓度、初始pH值和接种量等工艺因素进行了优化, 然后通过正交实验研究矿浆浓度、初始pH值和接种量对混合菌浸出高砷金矿中As和Fe的影响。限制性片段长度多态性分析(RFLP)结果发现, 混合菌主要为Sulfobacillus属和Leptospirillum属。正交实验结果表明, 浸出As的最佳条件为矿浆浓度10%, 初始pH=1.5, 接种量30%; 浸出Fe的最佳条件为矿浆浓度5%, 初始pH=1.5, 接种量10%。在最佳条件下浸出20 d, As和Fe的浸出率分别达到97.12%和96.59%。     

四川某低品位尾矿中铜、锌硫化物生物浸出研究

为了回收四川某铜矿浮选尾矿中的铜和锌, 以In-bac为浸矿菌种, 进行微生物浸出。考察了接种量、矿浆浓度、初始Fe²⁺浓度、浮选药剂(T-207和H-406)等因素对浸出效果的影响。结果表明, 采用两阶段微生物浸出工艺, 尾矿中铜、锌浸出效果较好, 第一阶段微生物浸出最佳条件为：接种量10%、矿浆浓度80 g/L、初始Fe²⁺浓度1.5 g/L, 尾矿中铜离子和锌离子浸出率分别为21.67%和79.67%, 此浸渣再次调浆后, 采用改进型无铁9K培养基, 无接种细菌微生物浸出, 当初始pH值为2.0、矿浆浓度为80 g/L、初始Fe²⁺浓度为0 g/L, 尾矿中铜浸出率达到36.97%, 锌浸出率为92.37%, 浸出率分别提高了15.30个百分点和12.70个百分点。浮选药剂T-207和H-406均对尾矿微生物浸出有不利影响。     

细菌在孔雀石低酸度浸出中的作用

为了研究细菌对孔雀石低酸度(pH=2)浸出的影响,对孔雀石的酸浸、无菌和有菌浸出进行了对比,考察了细菌和Fe²⁺的初始浓度对浸出的影响和调酸必要性,运用扫描电镜观察了浸出前后矿物表面形态的变化和细菌吸附特征,并用能谱线扫描定量分析了浸渣表面成分的差异。得出细菌和Fe²⁺的初始浓度分别为1×108个/mL和4.5 g/L时,细菌对孔雀石浸出的促进作用最佳。     

氯化锌浸出液纤铁矿法沉铁及除杂的研究

采用纤铁矿沉淀法净化氯化锌浸出液中的铁和其他杂质离子,考察了反应温度、pH值、Fe³⁺浓度和氯化锌溶液加料速度等因素对杂质去除效果的影响。结果表明,在反应pH值3.5,溶液Fe3+浓度5.0 g/L,纤铁矿晶种添加量0.1 g,搅拌速度300 r/min,反应温度25 ℃,氯化锌溶液加料速度7.5 mL/min、溶液总体积300 mL时,铁(Ⅲ)、铬(Ⅲ)、砷(Ⅴ)、氟去除率分别可达99.96%、99.54%、99.80%和60.38%,锌损失率仅为0.86%。     

低电位生物浸出黄铜矿研究

在酸性溶液中,高浓度Fe²⁺离子的存在有助于溶解氧对黄铜矿的氧化浸出。试验驯化培养具有单一硫氧化性的高效浸矿细菌,运用其对单体硫的高效氧化性能,结合Fe²⁺离子对黄铜矿氧化浸出的促进作用,开展黄铜矿低电位生物浸出研究。研究发现硫氧化菌可有效利用黄铜矿氧化溶解的产物--单体硫,将其氧化为硫酸并补充溶液H⁺离子消耗。同时,清除黄铜矿表面氧化溶解产物--单体硫后,有助于离子扩散和黄铜矿的进一步氧化溶解。     

某高硫砷难浸金精矿的细菌氧化预处理

为提取广西某高硫砷难浸金精矿中的金,利用氧化亚铁硫杆菌,通过鼓泡搅拌槽浸试验对该金精矿进行细菌氧化预处理,浸出铁和砷,分解黄铁矿和砷黄铁矿,使金得以暴露以便氰化浸出.研究了pH、细菌接种量、矿浆浓度、通气量以及矿石粒度等因素对细菌氧化预处理过程的影响,结果表明:细菌氧化预处理该高硫砷难浸金精矿的适宜条件为pH=2.0、接种量10%(体积分数)、矿浆质量浓度100 kg/m3、通气量0.1 L/(L·min),在此条件下,细菌作用10 d后,Fe和As的浸出率分别可达到50%和90%以上;矿石的粒度越小越有利于细菌预处理;细菌预处理过程中砷酸铁沉淀的生成对铁和砷的浸出均不利,有待采取措施.     

气升式反应器中细菌氧化预处理 难浸金精矿的浸出参数优化

依据三相内循环流化床结构模型, 设计了实验室规模的气升式生物反应器, 用于高砷难处理金精矿的细菌氧化预处理。从酸性矿坑水中筛选到一种中度嗜热混合菌, 驯化后可在45 ℃, pH值1.2, As(As³⁺和As⁵⁺)浓度15 g/L条件下良好生长, 并且对难浸金精矿具有较好的氧化浸出能力。在气升式反应器中采用驯化后的混合菌氧化浸出高砷难浸金精矿, 设计正交实验研究矿物粒度、矿浆浓度、反应器充气量和初始pH值对浸出的影响, 结果得出矿物粒度-37 μm, 矿浆浓度5%, 充气量4 L/min, 初始pH值1.2为该反应器最佳浸出参数组合, 在此条件下高砷金精矿砷脱除率可达到95%。     

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。     

As~(3+)和As~(5+)对细菌生长及含金银的毒砂矿石浸出的影响

本文采用氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferroxidans)8号菌株,考查了培养基中初始As~(3+)和As~(5+)浓度对细菌生长速率的影响。实验结果表明,所用菌株耐As~(3+)和As~(5+)的能力别为:≤3.0g/L,≤5.0g/L;对两种毒砂型含砷金银硫化矿(江西万年矿和河北半壁山矿)进行细菌浸出时,在中后期的浸出液中砷主要以As~(5+)形式存在;探讨了溶液中总砷量对细菌脱砷效果的影响。     

微生物活性的影响因素及其对浸矿效率的影响

在细菌纯培养及细菌浸出某高硫铜矿过程中,考察了不同萃取剂等有机物和杂质离子Fe²⁺对细菌活性的影响规律以及对铜浸出效率的影响。研究结果表明：萃取剂对浸矿微生物的生长和氧化活性具有很强的抑制作用;随着细菌活性的变化,铜浸出率亦随之变化。因此,调节浸出液中有机物和铁离子浓度,保证细菌活性,可有效地提高浸出效率。