矿物加工过程中生物药剂的应用

生物技术对于处理低品位矿石的有效性越来越受到人们的关注.微生物及其代谢产物能直接附着在矿物颗粒表面或作为表面活性剂改变矿物表面性质,使其疏水性和团聚性发生变化.将微生物的这种性质应用在浮选和絮凝过程中,可实现矿物颗粒的选择性浮选和选择性絮凝,从而达到矿物分选的目的.本文还对生物技术在矿山环境保护中的应用进行了讨论.     

充填床生物反应器在矿石生物浸出中的应用

矿石生物浸出通常用于堆浸、柱浸或搅拌槽浸等法。在这些方法中,微生物是与矿石及其浸出产物直接接触的。矿石及其浸出产物对细菌往往有毒,并且由于三价铁水解而在矿石上生成防碍细菌进一步粘附的某些固体沉积物。此外,pH值和温度等重要参数在大浸柱中及矿堆中得不到合适的控制。     

生物聚合物在细菌固着和矿物选别中的作用

固体表面上生物膜的形成是细菌生存和向营养物质定位的一个必要过程。细菌在固体表面上的固着是生物膜形成的重要初始阶段．不同数量的生物聚合物的产生控制着固着过程。这些外细胞聚合物的形成决定于生长条件和基质种类。本文应用多种方法讨论了细菌在不同矿物表面上固着机理，其中包括Zete电位测定、接触角测定、FTIR光谱研究和透射扫描电镜研究。应用P多黏杆菌（Paenibaciflus polymyxa）及方解石和石英作为研究对象。Zeta电位测定结果表明，细菌作用使方解石带更多的负电荷，而使石英表面带更多的正电荷。接触角测量结果表明，细菌处理使石英表面更疏水，而使方解石表面更亲水。有意思的是，不同生长条件下的细胞表面组成决定于它们所接近的矿物。FTIR光谱结果表明，在石英中生长的P多黏杆可产生更多的表面蛋白质，而在方解石中生长的细菌可产生更多的表面多糖。透射扫描电镜分析发现，Bromfield介质中生长的细胞周围有黏液层存在，而方解石中生长的细胞被结构很好的皮囊多糖所包裹，相反地，石英中生长的细胞周围既没有皮囊，也没有黏液层存在。浮选和絮凝试验表明，细菌细胞及其代谢物处理强化了方解石的絮凝过程，而类似的生物处理促进了石英的分散。试验还证明．氧化亚铁硫杆菌对闪锌矿和方铅矿可浮性的影响不同。在制定从低品位有用矿石中经济地提取金属的高效、环境友好的生物加工技术时，细菌处理对不同矿物基质的选择性作用是很有用的。     

在黄铜矿与石英和方解石分离中微生物诱导絮凝和浮选

成功地应用了多黏牙胞杆菌及其代谢产物，从石英或方解石中浮选或絮凝出黄铜矿，以保护环境和富集矿物。吸附研究结果表明，细菌细胞在黄铜矿上的吸附量比在石英和方解石上的吸附量高得多。还研究了矿物与细菌细胞作用前后矿物表面的动电行为。分离出了细菌副产品(如细菌外细胞蛋白质和细菌外细胞多糖)，并研究了它们对矿物絮凝和浮选过程的影响。矿物与细菌外细胞蛋白质作用后，可从石英和方解石中选择性分离出黄铜矿。细菌外细胞蛋白质絮凝黄铜矿，而分散石英。因此，生物蛋白质可提高石英的疏水性，因此可从黄铜矿中选择性浮选出石英。     

黄铜矿生物浸出中细菌吸附规律研究

通过研究不同矿石浓度、粒度、初始pH值下细菌浸出黄铜矿的吸附规律以及表面活性剂对细菌浸出的影响,结果发现：在浸出初始阶段,细菌吸附量随时间逐渐增加,到达稳定吸附期时,吸附在矿物表面的细菌可占到90%以上;随着浸出时间的延长,经过稳定吸附时期后细菌吸附量会有所下降。表面活性剂吐温-20的存在可促进黄铜矿的氧化溶解,提高矿物的浸出速度,但不能提高铜浸出率,高于其临界值时,吐温-20反而不利于细菌生长,抑制浸出过程。     

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。     

用氧化亚铁硫杆菌生物浸出难处理金矿物的机理

布拉德福特（Bradford）法是一种快速、简单、重复性好的间接测定培养介质中固着在矿物上和游离于液相中细菌数量的方法,用此法可评价生物浸出过程中固着在矿物上的细菌分类和分散游离的细菌分类。研究发现,有大量的细菌固着在矿物表面上,其分数随环境条件（主要有pH、三价铁离子的存在和硫化矿物补给方式等）而变化。研究还发现,固着在固体上的细菌会逐渐丧失其氧化活性。研究结果表明,硫化矿的浸出是由硫化矿物表面上细菌直接作用和因细菌作用而产生并进入到溶液中的三价铁离子的间接作用的共同结果。     

矿物的微生物诱导浮选和絮凝:前景和挑战

最近已经了解到不同微生物在不同矿物表面化学性质变化中起着重要作用.例如,矿质化学营养细菌(如嗜酸的氧化亚铁硫杆菌和硫氧化硫杆菌)可急剧地改变一些硫化矿物(如黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿和毒砂)的表面化学组成.异养细菌(如Paenibacillus polymaxy(多粘芽胞杆菌))也可改变氧化矿物(赤铁矿、氧化铝、二氧化硅、高岭石和方解石)的动电性质.在选矿(即选择性浮选和选择性絮凝)中应用矿物与细菌的相互作用是有好处的.与生物浸出不同,细菌诱导选矿借助矿物-溶液-细菌界面上快速发生的界面反应,这种作用是由在分离的水介质中的表面化学变化引起的.本文叙述了嗜酸的矿质化学细菌(如氧化亚铁硫杆菌和硫氧化硫杆菌)和嗜中性的异养细菌(如Paenibacillus polymaxy在硫化矿物和氧化矿物分选所起的作用.根据可能的机理讨论了细菌细胞和代谢产物(如生物蛋白质和外多糖)在改变矿物表面化学组成中所起的作用.还说明了在矿物分选中所用的生物药剂.概括了细菌诱导选矿的工业应用前景和未来的挑战.     

微生物在矿物与金属工业中的应用

生物技术在矿物与金属工业中的重要性日益增长 ,将来它会在采矿区复原方面起到同样重要的作用。最近由英国矿物工业研究组织( MIRO)出版的技术报告微生物在矿物与金属工业中的应用 ,对其最新进展作了综合而及时的评述。各种生物技术开发的驱动力是追求“洁净技术”。 MIRO称 ,生物技术在矿物与金属工业中的应用主要有两大类 :生物浸出 /矿物的生物氧化和生物复原与回收。人们早已发现细菌以及相似的但在生物学上无关的生物体具有氧化金属硫化物的能力 ,应用其能力的 4种工业方法是 :矿石堆浸、废石场堆浸、就地浸出和反应器浸出。目前的…     

用扫描电子显微镜（SEM）和非分散X射线显微分析法（EDS）研究新的耐热…

本研究的主要目的是提供有关黄铜矿和取自西班牙里奥廷托矿山的一种未被人熟悉的耐热细菌之间相互作用的证据。用这种新的微生物对黄铜矿精矿进行生物浸出时可得到相当高的铜回收率（〉８０％），用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和非分散Ｘ射线显微分析法（ＥＤＳ）对生物浸出后所得到块状样品研究中证实了这种微生物对矿石的侵蚀作用。在这种细菌存在下的黄铜矿浸出过程与不存在细菌时或存在Ｆｅ＾３＋时的过程相比，前者矿物表面上发生     

应用嗜酸的氧化亚铁硫杆菌对矿物生物改性的方法从黄铜矿和毒砂中选择性浮选分离黄铁矿

本文讨论了在自然pH下用嗜酸的氧化亚铁硫杆菌对矿物生物改性，来选择性将黄铁矿与黄铜矿和毒砂分离开。用微电泳测量方法研究了细菌与矿物之间的作用对矿物和细菌细胞表面电荷的影响。固着试验证实了细胞向特定矿物上固着与经细胞作用后的矿物的动电行为之间存在的关系。评估了细菌细胞作用对3种矿物黄药诱导浮选的影响。嗜酸的氧化亚铁硫杆菌迅速和牢固地固着在黄铁矿表面上，甚至在捕收剂存在的情况下，经细胞作用的黄铁矿仍具亲水性。相反地，甚至在与细菌细胞作用后，捕收剂仍可很好地浮选黄铜矿。在细胞存在时，被铜离子活化的毒砂可以保持其疏水性，这主要是因为细菌细胞向毒砂表面上固着速度很慢。所以，矿物与细菌细胞和捕收剂适当的调浆，可以有效地抑制黄铁矿、黄铜矿和毒砂混合物中的黄铁矿。     

生物氧化预处理后采用硫代硫酸盐浸滤从难处理含碳硫化物硫石中回收金

纽蒙特金公司利用矿物氧化细菌的能力开发了用于低金硫化物和含碳硫化物难处理金矿石的预处理技术。生物氧化过程使硫化矿物氧化导致金的暴露面的扩大，从而有利于下一步的回收。生物氧化的含碳硫化物矿石不能用氰化物堆摊浸滤。这是由于矿石中含碳物质的夺金特性所致。因而研制了硫代硫酸铵堆摊浸滤从这些夺金的经生物氧化的矿石中萃取充代硫酸铵浸滤过程已在实验室和半工业试验中成功应用。得到了满意的结果，激励了此项技术的继续     

酸性矿坑水处理及快速固相提取法回收金属

从硫化物矿床采出有用矿物会导致在新暴露的矿石表面上氧和水的结合。其结果是矿井排出的水含有多种金属硫酸盐和硫酸,pH值低。溶解在酸性矿井水中的有用金属是很难处理的,又因其有毒,不能外排。若要回收,则因浓度太低而不经济。为使水质达到排放标     

脂肪醇聚氧乙烯醚对钴矿物生物浸出的影响

通过考察脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO_9)对细菌生长、溶浸液与矿物表面的接触角以及金属浸出率的影响,研究AEO_9对钴矿物生物浸出过程的影响。研究结果表明,添加低浓度的AEO_9对细菌的生长没有影响,但浓度过高会抑制细菌生长;添加AEO_9后,可显著减小溶液与钴矿物的接触角,溶液对矿物表面的润湿作用随AEO_9质量浓度的增加而增强;添加AEO_9能够促进钴矿物的氧化溶解,提高金属浸出率,当质量浓度为0. 40 g/L时催化效果最佳,钴浸出率可提高19. 3%,铜浸出率可提高24. 3%。     

矿物微生物诱导浮选和絮凝

矿物与微生物作用会使矿物的表面化学性质发生很大变化。例如，矿质化学营养细菌(氧化亚铁硫杆菌和硫氧化硫杆菌)可使黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和方铅矿等硫化矿物表面化学性质发生很大变化。杆菌类异养细菌可以改变赤铁矿、氧化铝、二氧化硅、高岭石和方解石等氧化矿物的动电性质。微生物与矿物之间的作用通过选择性生物浸出已用于选矿中。与生物浸出法不同。细菌诱导选矿法涉及到矿物一溶液一细菌界面之问的表面现象，并且在该过程中，表面化学变化在几分钟之内在水介质中发生。在本文中说明了嗜酸的矿质化学营养细菌(硫氧化硫杆菌)和嗜中性的异养细菌(多黏芽胞杆菌)在氧化矿物和硫化矿物选矿中的作用。从细菌作用对矿物表面疏水性和亲水性影响出发，概述了细菌在氧化矿物和硫化矿物上的附着机理。讨论了细菌细胞及其代谢物(生物蛋白质和外多糖)对硫化矿物(闪锌矿和方铅矿)及氧化矿物(赤铁矿、氧化铝和方解石)表面性质改变中的作用。在细菌对矿物基质驯服以后，可以得到对矿物具有特效性的生物药剂。     

沉积型含方解石和白云石磷块岩矿石的反浮选

高品位磷矿石储量的枯竭,促进了适于经济处理储量巨大的低品位磷矿石的选矿方法的研究。世界７５－８０％低品位磷矿石含有碳酸盐脉石,用一般的简单工艺不能处理它。选别沉积型的含有大量方解石和白云石的磷块岩矿石存在一些难题,如碳酸盐矿物与磷酸盐矿物具有相近的表面性质。两段阴离子碳酸盐矿物（方解石和白云石）反浮选可从沉积型磷块岩矿石中除去碳酸盐矿物。在脂肪酸阴离子反浮选中,用正磷酸作为磷酸盐矿物的抑制剂处理几     

生物浸出铜蓝矿石的条件试验研究

《Hydrometallurgy》2005年77卷第3/4期刊登Acar S.等人的文章,介绍了生物浸出铜蓝矿石的条件试验研究结果。为了用细菌从铜蓝(CuS)矿物中浸出铜,作者用嗜中温和嗜高温细菌分别在室温(20~30℃)和高温(60~65℃)条件下进行了柱浸试验。试验矿样取自Newmont采矿公司Kupfertal矿床的低品位硫化铜矿石,室温下用的细菌为中温嗜酸硫杆菌/小螺菌/硫代杆菌,而高温下用的细菌为原生的高温Acidi-ans菌和金属球菌。研究结果表明,在浸出初期阶段(100 d),室温和高温条件下的铜浸出率都很低,分别只有8%和13%(液计)。初期阶段以后,高温下的细菌促进了铜…     

改善锑矿石浮选的药剂制度

矿石中有色金属品位日趋下降，矿石中的氧化的锑矿物数量日益增多，这就需要开展提高有益矿物的处理效率和解决生态问题的研究。在实际中锑矿石的浮选都采用传统的捕收剂黄原酸盐类药剂，使用这种药剂要获得高的选别工艺指标，就必须用铝盐预先活化锑矿物，而铅盐是有毒的物质。众所周知，在含二价硫的捕收剂中二烃基二硫代氨基甲酸盐具有最大的活度”’“。用3flP法研究经二硫代氨基甲酸盐处理后在锑矿物表面上形成的化合物表明，此时铜的H硫代氨基甲酸盐最稳定“‘。研究确定，在矿物表面层总有铜的阳离子存在，铜阳离子与流基捕收剂作用…     

黄铁矿和毒砂的氧化态对含金硫化矿石浮选的影响

本文用电极电位测量、矿浆电位测量、DRFTIR光谱和微量浮选方法研究了黄铁矿和毒砂氧化态对含金硫化矿石浮选的影响。还用实验室型浮选机研究了金和硫化矿物的回收率与矿浆电位和药剂用量的关系。研究结果表明，硫化矿物表面上氧化产物的存在需要较高的捕收刑用量，以保证硫化矿物获得较高回收率。黄铁矿和毒砂电化学行为研究结果表明，氮气氛可降低矿浆电位，抑制氧化产物的形成，提高单体金和硫化矿物的回收率。虽然硫酸铜可活化被氧化过的硫化矿物表面，但它不能改善单体金的浮收回收。     

用自动的图象分析法研究长石矿物的结构和解离特征

用自动的图象分析法研究了以钠长石及微斜长石为长石矿物和以石英及白云母为脉石矿物的结晶岩矿石中的矿物结构特征，以确定用地陶瓷工业的长石类矿物的选别方法。自动图象分析法为评价磨矿过程提供所需的大量矿物分析定量数据。通过测定显微探针产物的反散射电子信号而获得磨片表面的图象。