微生物在矿物浮选中的应用及作用机理研究进展

生物浮选是利用微生物及其代谢产物，选择性调控矿物表面物理化学性质，使有用矿物与脉石矿物浮选分离的一种选矿方法。从浮选微生物的种类、微生物与矿物相互作用的机理以及微生物在有色金属、 铁矿和煤炭浮选中的应用等方面总结了近年来微生物在浮选中应用方面的研究工作，重点从微生物与矿物的吸附、矿物表面化学反应和微生物细胞表面化学等方面来阐述微生物对改变矿物表面性质的影响机制。指出 所报道的生物浮选多是根据经验发展起来的，或侧重于特定的生物方面，或侧重于浮选指标。尽管在润湿性、动电位、红外光谱、基于DLVO理论的计算等一些矿物表面性质表征上已有一定的积累，但关于生物、浮选 药剂及矿物三者之间交互作用的理解仍然是不清楚的。针对微生物和矿石种类的多样性，基于知识的设计、调控微生物-矿物界面行为来解决浮选过程中的问题，或将是未来的努力方向。     

微生物技术在低品位铁矿中的应用研究

生物浮选技术(Bioflotation)具有效果好、工艺简单、生产成本低和不污染环境等优点。本研究以新分离的一株芽孢杆菌(Bacillus sp.)为选矿微生物,在研究细菌生长特性和吸附性能基础上,利用多种铁矿石开展浮选试验,为开发新型微生物浮选药剂提供理论基础。结果表明,该菌可吸附于赤铁矿表面,导致矿物形成疏水的团聚物而絮凝,而石英体系中却未观察到明显变化,这一现象是由该菌和不同矿物的表面Zeta电位决定的。生物吸附实验进一步证明该菌对不同矿物的吸附作用不同,赤铁矿对该菌的吸附作用明显大于石英矿物,从显微图中可以看出,该菌大量聚集于赤铁矿周围形成强烈吸附,而在石英体系中,并未观察到明显吸附现象。生物浮选实验表明该菌对四种铁矿都有一定捕收作用,但对鲕状赤铁矿和褐铁矿的效果较小,而对赤铁矿具有较好的生物浮选作用,由此可见,该菌在以石英为主要脉石的赤铁矿中可用作生物捕收剂使用。     

矿物资源加工中的微生物技术

微生物技术可广泛应用于矿物加工领域,微生物的存在可使硫化矿物、碳酸盐类矿物分解,从而浸出金属离子;微生物可改变矿物表面性能,从而影响矿物的可浮性,在适宜环境下的微生物预处理,有望实现从混合矿的分选及煤的脱硫;微生物代谢会产生多糖、多肽等有机物,对细粒矿物均具有絮凝作用;微生物还可以通过细胞黏合及细胞外多聚物的沉淀、螯合、积聚等作用富集水溶液中的金属、非金属离子.本文从矿物的生物冶金、生物浮选、生物絮凝、矿物加工废水中有机物的生物降解及有害重金属离子的生物吸附等几个方面,论述了微生物技术在矿物加工领域的应用,并简要论述了上述过程的作用机理.     

微生物在矿物工程上应用的新进展

本文简要回顾了微生物在矿物工程上应用的现状，主要综述最新的几项成果－提取钴等金属，低品位难处理金矿堆浸，异养菌应用的研究和工业实践，以及生物浮选和生物磁盘的新进展。     

金属离子吸附浮选回收

本文在实验室试验中研究了从水溶液中提取镍、铜和锌的过程。提出了从水溶液中除去重金属的选择性二循环浮选法。第一循环将重金属吸附在灭活的微生物上，第二循环用分散的空气泡浮选负载有金属的生物质。研究中应用了以下3种菌株：黄青霉、卡尔酵母和龟裂链霉菌。研究的试验参数为：溶液pH、生物质浓度、表面活性剂浓度和絮凝剂浓度。还考查了洗提后生物质再用的可能性。浮选是一种低费用的，有现成设备和技术秘诀的方法。生物吸附浮选是一种有前途的方法。     

从磷酸盐矿石中生物浮选含碳杂质的优化

对使用生物浮选法从沉积型磷酸盐矿石中分离碳酸盐的可能性进行了研究.使用油酸作为捕收剂的常规的浮选结果没有有细菌存在时的浮选结果那么好.因此,测试了两种细菌对含碳质磷酸盐矿石浮选的影响.使用统计学方法进行浮选实验设计,来优化主要的操作因素.主要的因素包括微生物的浓度、浮选pH和捕收剂的用量,使用旋转中心合成设计法(CCD)对过程进行优化.实验设计结果表明,使用细菌可以从磷酸盐矿石中选择性的分离出碳酸盐.在pH为5.5,微生物浓度为10·107个细胞/L,捕收剂的用量为2 kg/t时,得到的精矿MgO和P2O5含量分别为0.7%和31%,P2O5回收率为93%.     

皖南高硫煤微生物—浮选法脱硫的研究

对实际（皖南）高硫煤进行了深入地研究。采用多种新型微生物（细菌）如：球红假单胞菌、大肠杆菌等同浮选结合,进行微生物－浮选的脱硫研究。通过以不同菌种和不同浮选物料为研究对象,模仿实际浮选的不同条件,进行了大量的探索实验;探讨了利用微生物表面调整改性、抑制浮选过程中黄铁矿浮出的技术和工业应用的可能途径;结果表明,该方法是一种有工业潜力的方法,并对今后应用提出了建议和进一步研究的方向。     

煤泥浮选体系微生物影响研究进展

原煤中有大量土著微生物,进入浮选体系中与生产用水中的微生物随着水循环富集或死亡,其群落结构变化会对浮选效果产生影响.本文综述了微生物浮选、矿山生物治理以及矿物加工过程中微生物群落演变等方面的研究现状,阐明微生物在煤浮选中的重要影响,寻找现有研究中的共性与差异、空白与瓶颈,对未来做出展望.得出以下结论:①近几十年来对微生物浮选的长足研究可以很好地证实微生物会调控矿物及矸石的表面性质;②矿物也会影响着微生物的生长状况,随着微生物的富集或死亡,抑或是分泌物质的改变,都会影响煤浮选效果;③矿山废水的生物治理结果表明,微生物与浮选药剂之间的作用也不能忽视,一方面部分药剂可以为微生物提供碳源,另一方面微生物在药剂胁迫条件下,其生长和分泌特性都会发生改变;④对矿物加工过程中微生物群落演变的研究有助于筛选有利菌种,同时明晰不同条件下的优势种及其生长情况,对指导浮选过程具有重要意义.     

微生物选矿剂研究进展

随着人们环保意识的提高,对于选矿绿色环保发展的呼声日益强烈,传统选矿药剂无论是从来源的有限性、对环境的污染性还是从浮选效率方面,都难以满足要求。而微生物选矿剂因来源广泛、无毒、选择性好等优点,近年来得到越来越多的重视,并期望将其工业化以替代或部分替代化学药剂。本文结合国内外相关研究结果,概述了微生物在矿物絮凝剂、矿物浮选剂及微生物的代谢产物作为选矿剂等方面的应用研究进展,并对微生物选矿剂的作用机理及其发展趋势进行了总结与展望。     

生物浮选法的发展与方向

本文综述生物浮选法的发展现状和已取得的研究成果，其中包括用微生物改变矿物的表面性质；生物浮选法在煤炭脱硫上的应用研究；生物絮凝法在选矿上的应用研究；微生物直接作为选矿药剂或预处理传统药剂的研究等．最后，笔者指出了当前的研究方向和存在的问题．     

低阶煤的微生物转化研究进展

从低阶煤的特点与生物可降解性、可降解微生物菌种、煤炭微生物降解机理及降解产物分析与应用等方面进行了详细的论述,对低阶煤的微生物转化利用研究的进展情况进行了综述,并指出今后低阶煤微生物转化的主要研究发展方向.     

微生物絮凝剂及其研究与应用综述

根据文献报道及作者研究心得，提出了絮凝剂的新发展方向是开发微生物絮凝剂。阐述了发展微生物絮凝剂的重要性及种类、结构特性、原理、影响产生微生物絮凝剂的因素、影响絮凝能力的因素等问题。根据国内外微生物絮凝剂的研究与应用现状，提出了应大力发展微生物絮凝剂研究的建议。     

微生物在矿物浮选中的研究进展与方向

金属矿石资源特别是贫、细、复杂矿物资源的综合回收技术日渐发展,具备来源广泛、无毒(或低毒)、低耗等特点的微生物药剂在选矿中的应用引起许多人的重视。微生物在选矿中的细菌浸出已经早有应用,而微生物作为浮选药剂的研究有望将其工业化以替代或部分替代化学药剂。本文结合国内外相关研究结果,概述了微生物作为絮凝剂、捕收剂及抑制剂等浮选药剂的应用研究进展,并对微生物浮选药剂的作用机理以及发展趋向进行了总结。     

微生物地浸技术发展现状

随着核电的开发以及对其他应用铀资源的需求日益增加,易于处理的高品位铀资源被大量持续开采正在减少,加上我国低品位铀矿占比很高故而对低品位难浸矿床关注日渐增加,微生物地浸则是此类矿床有效原位开采技术之一。总结了微生物的浸铀机理,并探讨了在微生物地浸体系中微生物性质、温度、pH值、Fe、气体条件、水动力条件等对浸矿过程的影响以及各因素在地浸工程中的控制。对前人的研究成果进行了综述,对仍存在待解决的技术问题进行了分析展望。     

浅谈卡林型金矿生物预氧化技术研究现状

卡林型金矿储量巨大、分布广泛,是一种典型的难处理金矿资源。用微生物预氧化技术处理该类矿石,有着潜在的优势。从卡林型金矿资源的特点、微生物预氧化技术的发展历程,以及预氧化过程的基本原理和工艺等方面进行评述,对影响微生物预氧化过程的矿石性质、设备、菌种以及其他生产工艺参数等进行分析,同时针对当前我国微生物预处理技术存在的问题进行了探讨,对微生物预氧化技术的发展和研究提出了合理化建议。     

堆浸体系中的多尺度效应与多过程耦合作用研究

作为一种较为成熟的技术,堆浸工艺已广泛应用于各种低品位矿石的浸出,但基础理论方面的研究还很不完善。首先对堆浸过程中矿岩散体进行研究尺度的划分,提出基于显微影像分析技术、CT技术和图像处理技术等对矿岩散体多尺度空间结构实现可视化,并通过对浸出体系中多相多场耦合作用和跨尺度关联问题的深入分析,提出了现阶段研究中一系列有待解决的问题。然后,详细论述了多过程耦合数值模拟的研究内容。结合国外微生物浸矿机理的研究成果,以原生黄铜矿为研究对象,总结出微生物堆浸研究的工作重点。最后,在介绍国内外堆浸技术研究进展的基础上,重点阐述了堆浸理论的研究难点。     

浅谈卡林型金矿微生物预氧化技术研究现状

卡林型金矿储量巨大、分布广泛,是一种典型的难处理金矿资源.用微生物预氧化技术处理该类矿石,具有潜在优势.从卡林型金矿资源的特点、微生物预氧化技术的发展历程,以及预氧化过程的基本原理和工艺等方面进行评述,对影响微生物预氧化过程的矿石性质、设备、菌种以及其他生产工艺参数等进行分析,同时针对当前我国微生物预处理技术存在的问题...     

金属矿山固废堆场生态修复技术研究与实践

为助推我国有色金属矿区固废堆场生态修复研究与实践,促进植物筛选、配置、联合修复技术在矿区固废堆场生态构建中的应用,对国内外有色金属矿区固废堆场生态修复理论和技术发展的历史与现状进行了总结,重点阐述有色金属矿区固废堆场植物筛选、配置与微生物联合修复技术的研究现状,例举有色金属矿区固废堆场生态修复技术应用实践案例,并对矿区固废堆场生态修复技术发展提出展望。     

碳质金矿预处理技术研究进展

碳质金矿选别前的预处理是提高金精矿回收率的一种有效方法。随着难处理碳质金矿所占比例越来越多,采用焙烧法、氧化法、覆盖抑制法及竞争吸附法等单一预处理法的效果难以获得较高的金浸出率,可以采用浮选-焙烧氧化、微生物二次氧化及微生物-化学氧化等多段预处理工艺,增加金回收率的同时降低处理成本。介绍了碳劫金机理及近年来碳质金矿预处理技术的研究进展,分析了现有预处理方法的优缺点及应用情况,并展望了未来的发展方向。     

综合利用低品位氧化锌矿的技术现状及研究进展

最新的十四五计划提出,我国鼓励对伴生矿、低品位矿和尾矿等矿山资源的综合利用,加强资源综合利用是改变粗放型经济增长,实现循环经济与绿色发展的重要手段。随着锌、铅等有价金属需求量的增加以及有限高品位锌矿资源的日益枯竭,综合回收利用中低品位氧化锌矿中的有价组分迫在眉睫。首先,本文从焙烧法和浸出法两个方面对低品位氧化锌矿资源综合利用的现有工艺技术原理、工艺流程及成效进行了综述性分析,提出了各项工艺在应用中存在的问题。其次,对微生物湿法冶金技术综合利用低品位氧化锌矿及含锌废料的研究现状进行简要分析。最后,对低品位氧化锌矿综合利用的前景进行了展望：微生物湿法冶金技术尤其是微生物-化学联合工艺技术,因其具有既能实现有价组分的高效回收,又能实现经济效益、绿色环保双赢的特点,将是未来研究的重点方向。