硫铜钴矿生物浸出过程中细菌的作用及其溶解反应途径

研究硫铜钴矿生物浸出过程中细菌的作用及其溶解反应途径。结果表明,间接作用机制和接触作用机制均对硫铜钴矿生物浸出过程产生影响。当细菌吸附到矿物表面时,矿物溶解速率显著加快,说明浸出过程中接触作用机制对硫铜钴矿的溶解有重要影响。浸出过程中硫元素氧化价态的变化顺序为S?2→S0→S+4→S+6,并有单质硫沉淀在矿物表面,说明硫铜钴矿生物浸出过程按照多硫化物途径进行。硫铜钴矿表面被细菌严重腐蚀,出现许多大小不一的腐蚀坑洞,并有单质硫、硫酸盐及亚硫酸盐生成。这些氧化产物在矿物表面形成一层钝化层。     

源自硫化矿区的氧化亚铁硫杆菌新菌系的鉴定

从广西铜坑矿区多金属复杂硫化矿矿坑水中分离得到了一株嗜酸氧化亚铁硫杆菌(暂命名为TK),该菌株为革兰氏阴性细菌,短杆状,菌体大小为(0.4±0.1)μm×(1.4±0.2)μm,最适生长温度为25~30℃,最适pH值为2.0,化能自养型,能利用亚铁、单质硫和葡萄糖生长,不能利用硫代硫酸钠、蛋白胨生长。测定其亚铁和元素硫的氧化能力,并考察它对铁闪锌矿的浸出效果。以16SrDNA序列同源性为基础构建了包括15株已报道菌种和其他菌属菌株作为外来群在内的系统发育树。结果表明:TK菌株处于单独的一个分支内,与嗜酸氧化亚铁硫杆菌株D2最为相似,相似性为98.67%,推测TK菌株为嗜酸氧化亚铁硫杆菌的一个新菌系。该菌系的分离为嗜酸氧化亚铁硫杆菌多样性和生态分布研究提供了一种新材料。     

硫化锌精矿常压富氧直接浸出行为

借助工艺矿物学分析对常压富氧直接浸出条件下锌精矿中主要硫化物的浸出行为进行研究。结果表明,除黄铁矿外,其他硫化矿均会明显溶解。基于对浸出渣中单质硫与反应残余硫化物之间关系的分析,认为闪锌矿、黄铜矿、铜蓝、方铅矿的溶出可能遵循间接氧化方式,即硫化物首先酸溶,生成的H2S脱离矿物表面并迁移至溶液本体中进而氧化成单质硫。上述硫化矿的浸出过程可能受界面化学反应控制。对于磁黄铁矿的溶出,直接电化学氧化可能起主导作用,其浸出过程可能受产物层单质硫的扩散控制。     

初始pH对极端嗜热菌万座嗜酸两面菌作用下黄铜矿氧化溶解的影响(英文)

采用生物浸出和循环伏安试验研究初始pH对黄铜矿在65℃条件下氧化溶解的影响,分别采用XRD和拉曼光谱分析黄铜矿生物浸出过程中和电极表面形成的氧化产物。化学浸出结果表明:黄铜矿溶解速率随着初始pH的减小而增大,然而初始pH对黄铜矿生物浸出的影响却正好相反。当初始pH为1.0时,万座嗜酸两面菌的加入几乎没有促进黄铜矿的溶解,这主要是由于高酸度严重抑制了万座嗜酸两面菌的生长。电解液中存在或不存在万座嗜酸两面菌时黄铜矿的阳极氧化电流都随着初始pH的增大而增大,同时在黄铜矿电极表面检测到了单质硫和铜蓝。结果表明,在化学浸出过程中黄铜矿是在质子作用和氧化作用下溶解的,黄铜矿氧化生成了铜蓝和单质硫。     

硫铜钴矿生物浸出过程中细菌的作用及其溶解反应途径（英文）

研究硫铜钴矿生物浸出过程中细菌的作用及其溶解反应途径。结果表明,间接作用机制和接触作用机制均对硫铜钴矿生物浸出过程产生影响。当细菌吸附到矿物表面时,矿物溶解速率显著加快,说明浸出过程中接触作用机制对硫铜钴矿的溶解有重要影响。浸出过程中硫元素氧化价态的变化顺序为S-2→S0→S+4→S+6,并有单质硫沉淀在矿物表面,说明硫铜钴矿生物浸出过程按照多硫化物途径进行。硫铜钴矿表面被细菌严重腐蚀,出现许多大小不一的腐蚀坑洞,并有单质硫、硫酸盐及亚硫酸盐生成。这些氧化产物在矿物表面形成一层钝化层。     

Acidithiobacillus ferrooxidans菌株的分离及阴离子对其亚铁氧化活性的影响

采用连续稀释法分别从江西德兴铜矿、湖北大冶铜矿和广西大厂这3处酸性矿坑水样品中分离得到三株嗜酸性短杆状细菌,其形态及生理特征与嗜酸性氧化亚铁硫杆菌相似,16SrRNA系统学分析进一步证实这种细菌属于硫杆菌属的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌。研究表明：阴离子对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的Fe^2＋氧化能力具有一定影响,其影响顺序由大到小依次为：N03〉Cl^-〉SO4^2-;不同菌株对阴离子的耐受能力存在明显的差异。     

黄铜矿表面生物氧化膜的形成过程

在细菌浸出黄铜矿的过程中,浸出速率缓慢的原因是矿物表面会形成一层阻碍矿物与浸出液之间物质交换的钝化膜,这层膜的组成会随着浸出的进行而变化.利用SEM,EDS,XRD和XPS等对细菌浸出黄铜矿的过程中,矿物表面的形貌、组成及物相变化进行了研究.结果表明,黄铜矿在细菌浸出过程中依次形成了缺铁铜硫化物Cu_1-xFe_1-yS_z（x0.氧化铁,羟基氧化铁和黄钾铁矾.由于浸矿混合细菌ASH-07对硫的氧化作用.硫化物层和单质硫层都是氧化膜形成过程中的中间产物,致密的黄钾铁矾层则对黄铜矿的浸出产生钝化作用.     

采用中温菌和常温菌浸出含砷金精矿

考察了不同矿浆浓度和接种量对细菌浸出含砷金精矿的影响。结果表明：中度嗜热嗜酸铁氧化菌MLY和嗜酸氧化亚铁硫杆菌（Acidthiobacillus ferrooxidans,At.f）的浸矿效果不同。MLY和At.f对含砷金精矿的浸出机理也不同;接种MLY的矿浆中,可能主要是溶液中的细菌将Fe^2＋氧化为Fe^3＋,再由Fe^3＋氧化溶解矿物,即以间接浸出作用为主;而接种At.f可能首先是At.f被吸附到矿物表面,通过细菌与矿物之间的某种界面作用引起矿物溶解,矿物溶解产生的Fe^2＋被游离菌氧化成为Fe^3＋,从而溶解矿物,即At.f浸出可能包括直接作用和间接作用的共同效应。     

好氧和厌氧条件下Acidithiobacillus ferrooxidans菌对Fe3+氧化FeS2的影响

嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans:A.ferrooxidans菌)是目前研究得最多的浸矿细菌,其能量代谢途径复杂多样。在好氧和厌氧气氛下,分别对Fe3+浸出黄铁矿及A.ferrooxidans菌对Fe3+氧化浸出黄铁矿的影响进行了研究,并且利用A.ferrooxidans菌构建微生物燃料电池,研究在不同气氛下A.ferrooxidans菌对电子传递过程的影响。结果表明:在好氧和厌氧气氛下,加菌时的黄铁矿浸出率比无菌时的分别提高了40.03%和27.76%。在好氧和厌氧气氛下,A.ferrooxidans菌均可以提高电子传递速率,进而加快氧化还原反应的进行,说明A.ferrooxidans菌在厌氧环境下,能以Fe3+为电子受体、含还原性硫的黄铁矿为电子供体来进行呼吸作用,获得生命活动所需的能量。在实验结果和前人工作的基础上提出在厌氧情况下,A.ferrooxidans菌进行呼吸作用的一条可能的路线图。     

高硫铝土矿中硫的赋存状态及除硫(英文)

采用X射线衍射分析和化学物相定量法研究高硫铝土矿中硫的赋存状态,并对不同形态的硫的脱除方法进行研究。结果表明:高硫铝土矿中硫的存在形态有的以硫化物为主(主要是黄铁矿),有的以硫酸盐为主,不同产地的铝土矿中硫的主要存在形态是不同的,进一步补充了铝土矿中硫的物相存在的规律性。采用X射线衍射结合化学物相定量法能更准确确定高硫铝土矿中硫的存在形态。确定高硫铝土矿中硫的主要存在形态对除硫方法的选择具有理论指导意义。不同形态的硫可以采用不同的除硫方法。采用氧化焙烧能有效脱除高硫铝土矿中硫化物型硫,原矿溶出液中S2-的含量均在1.7g/L以上,而焙烧矿的溶出液中S2-的含量均在0.18g/L以下。通过N2CO3溶液洗涤可以有效脱除矿石中硫酸盐型硫,原矿中全硫含量下降到0.2%以下,符合生产中对矿石中硫含量的要求。