微生物浸铀研究进展

随着对天然铀需求的不断增加,低品位及难浸铀矿的开采日渐受到关注,微生物溶浸是解决此类铀资源开发的重要技术之一。浸铀工艺主要为堆浸和地浸,大量的室内及野外微生物浸铀试验研究表明,微生物浸铀技术应用于工业生产是可行的。浸矿微生物经过诱导驯化,其耐受性可以得到明显提升,能适应高氟铀矿石、低温以及强酸等环境条件,如可在氟含量为2～3.98g/L的尾液中良好生长,在8～10℃的低温条件下能保持良好的活性,也能较好地生长于pH为1.2～2.0甚至低至0.6的强酸环境中。驯化诱导是提高菌种对浸矿环境适应性的通常的技术途径,采用土著菌并适当加以驯化培养,往往能获得对本土矿区适应能力更强的优良菌种。研究表明混合菌种之间存在协同作用,浸矿效果优于单一菌种的。微生物浸铀的间接作用是明确的,但微生物直接作用铀矿物的观点目前仍存在争论。从微生物浸铀机理、耐受性研究、菌种培养选育和微生物浸铀技术的实践应用研究4个方面,对近20年的成果进行了综述,就微生物浸铀尤其是在地浸方面的发展进行了分析与展望。     

硫化矿生物浸出过程的热力学

计算并绘制了主要金属硫化物氧化反应的Ｅ－ｐＨ图,并与细菌存活区对比,对主要金属硫化物的细菌浸出进行了热力学分析。     

有色金属尾矿微生物原位浸出关键技术

矿产资源日趋减少,低品位矿和复杂难选矿的开发已成当务之急。有色金属尾矿微生物原位浸出关键技术研究取得了突破性的创新性成果:建立了浸矿细菌复合诱变育种新方法,使尾矿中有价金属浸出效率提高了30%;揭示了不同浮选药剂对浸矿菌浸出有色金属尾矿的影响规律和机制,并揭示了浮选药剂对浸矿体系抑制机理;探明了能够提高金属浸出效率效果显著的能源物质;指出直接从尾矿中溶解出来的无机盐离子完全可以满足菌种生长需求;开发了微生物原位浸出尾矿的工艺,有效解决了尾矿含泥量高、渗透性差、菌液分布不均、不能与尾矿充分接触而形成死角和盲区等技术问题。研究成果在我国有色金属尾矿资源综合利用领域具有较好的应用前景,对被誉为"城市矿山"的电子垃圾资源化和减量化具有一定的借鉴和指导作用。     

混合高温菌浸出黄铜矿及浸出过程中微生物群落的演替

研究3株极端嗜热古菌(金属硫叶菌,Sulfolobus metallicus JCM 9184;瑟杜生金属球菌,Metallosphaera sedula JCM 9185和万座酸菌,Acidianus manzaensis YN25)在不同起始pH值和不同温度条件下对黄铜矿的混合浸出,并对浸矿过程中混合菌群落的动态演替进行分析.结果表明:在起始pH 1.5时的铜浸出率明显高于在起始pH 2.5时的铜浸出率,而65 ℃条件下的铜浸出率高于75 ℃时的铜浸出率.利用限制性长度多态性(RFLP)分析65 ℃、起始pH 1.5条件下的微生物群落演替,结果显示:在黄铜矿的浸出前期Sulfolobus metallicus是占据优势的菌种,而到后期Acidianus manzaensis的比例则会上升,并最后取代Sulfolobus metallicus成为优势种.     

镍红土矿高压酸浸过程的金属元素浸出行为

以镍、钴的提取为目的,研究褐铁矿型镍红土矿高压酸浸过程中各金属元素的浸出行为,探讨硫酸加入量、浸出温度、浸出时间及液固比对各金属元素浸出率的影响.实验结果表明,在优化条件下Ni、Co、Mn和Mg的浸出率分别达到97%、96%、93%和95%以上,则Fe的浸出率小于1%.对高压浸出渣的分析表明,渣中的铁和硫主要分别以赤铁...     

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。     

热带海洋气候下海水中氧化硫硫杆菌和假单胞菌协同作用对45钢腐蚀行为的影响

采用失重法、表面分析技术和电化学测试技术研究了45钢在硫杆菌和假单胞菌协同作用下的腐蚀行为。结果表明,与单种菌相比,腐蚀初期两种菌混合作用下45钢平均腐蚀速率受到明显抑制。随浸泡时间延长,30 d时混菌体系中电极电化学阻抗值较单菌体系减小,腐蚀电位降低,腐蚀电流密度增大,混菌逐渐加速了金属腐蚀。扫描电镜(SEM)分析结果表明,混合菌体系中45钢腐蚀产物膜存在大量裂纹且金属表面点蚀现象更为严重。     

黄铜矿生物浸出过程的硫形态转化研究进展

黄铜矿生物浸出过程中会生成元素硫及其他含硫中间产物和衍生物,它们对黄铜矿溶解产生钝化或促进作用。研究黄铜矿生物浸出过程的硫形态转化,可以有效了解阻碍或促进黄铜矿生物浸出的关键物质形态以及影响这些形态形成的机制,从而为进一步了解黄铜矿的钝化机制、揭示黄铜矿的溶解机制奠定理论基础。介绍了黄铜矿生物浸出过程产生的含硫中间产物和衍生物及其硫形态转化研究的进展。     

微生物生物膜下的钢铁材料腐蚀研究进展

综述了近年来有关SRB引起的钢铁腐蚀研究进展,分析了SRB生物膜的形成机制,介绍了传统SRB腐蚀机理、生物催化硫酸盐还原阴极反应腐蚀机理,以及SRB诱导生物矿化作用形成的沉淀垢膜下的碳钢腐蚀研究现状,着重介绍了生物能量学和生物电化学在推动SRB导致的微生物腐蚀机理研究中的重要作用,并在此基础上介绍了目前最新的对生物膜下SRB的控制技术和方法,为SRB腐蚀及控制提供参考。     

电解剥离过程中热镀锌合金化镀层的阳极溶解机制

分析了电解剥离过程中热镀锌合金化镀层的阳极溶解机制。结果表明,在GA镀层电解剥离的初始阶段,主要发生Zn的氧化,电解剥离过程中存在Zn和Fe之间的电耦合反应。由于镀层中微裂纹的存在,阴极反应区和镀层裂纹缝隙中会同时发生析氢反应,从而导致电偶腐蚀发生并形成诱导电流。当电解质溶液中存在氯离子时,Zn和Fe之间也会发生电耦合反应,该反应可以在一个非常小的局部区域内进行,反应过程中,氢的形核析出既可以是氢离子的重组,也可以是少量Zn和Fe的溶解反应。GA镀层中Fe-Zn金属间化合物同时发生电化学反应而溶解的现象只能在缝隙中发生,由于细小缝隙表面形成的活化区非常小,因此,GA镀层中的Fe-Zn相将分别发生溶解,从而保证了GA镀层中不同相之间的电压跃迁。     

The synergy between deformation and anodic dissolution of an austenitic stainless steel in acidic chloride solution

In corrosion medium, metals can deform under tensile stress and form a new active surface with the anodic dissolution of the metals being accelerated. At the same time, the anodic dissolution may accelerate the deformation of the metals. The synergy can lead to crack nucleation and development and shorten the service life of the component. Austenitic stainless steel in acidic chloride solution was in active dissolution condition when stress corrosion cracking (SCC) occurred. It is reasonable to assume that the anodic dissolution play an important role, so it's necessary to study the synergy between anodic dissolution and deformation of austenitic stainless steels. The synergy between deformation and anodic dissolution of AISI 321 austenitic stainless steel in an acidic chloride solution was studied in this paper. The corrosion rate of the steel increased remarkably due to the deformation‐accelerated anodic and cathodic processes. The creep rate was increased while the yield strength was reduced by anodic dissolution. The analysis by thermal activation theory of deformation showed a linear relationship between the logarithm of creep rate and the logarithm of anodic current. Besides, the reciprocal of yield strength was also linearly dependent on the logarithm of anodic current. The theoretical deductions were in good agreement with experimental results.     

Leaching mechanism of sulfide ores in slurry electrolysis

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｉｎｃｅＫｒｕｅｓｉＰＲｉｎｖｅｎｔｅｄｓｌｕｒｒｙｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓｉｎ1 971 ,ｖａｒｉｏｕｓｖｉｅｗｓａｂｏｕｔｌｅａｃｈｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｓｕｌ ｆｉｄｅｍｉｎｅｒａｌｓｈａｖｅａｐｐｅａｒｅｄ .Ｔｈｅｅａｒｌｉｅｓｔｏｎｅｉｓｔｈａｔｔｈｅｍａｉｎｒｅａｓｏｎｆｏｒｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅｌｅａｃｈｉｎｇｉｓｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｍｉｎｅｒａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓｃｏｎｔａｃｔｉｎｇｗｉｔｈａｎｏｄｅ[1].ＱＩＵ[2 ,3]ｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｃｈ…     

传统硬质合金晶粒生长抑制机理面临的挑战及其突破途径

介绍了传统硬质合金晶粒生长抑制机理-吸附机理与溶解度机理所面临的挑战以及硬质合金晶粒生长抑制机理研究的突破途径。指出,VC+Cr3C2+Ln(稀土)新型高效晶粒生长复合抑制剂的开发与V-Cr-Ln自润滑功能基元的最新发现为硬质合金晶粒生长抑制机理研究与功能导向高性能超细硬质合金研发提供了获得重要突破的可能,抑制剂掺杂硬质合金烧结过程中合金组元之间的溶解与界面偏析协同行为研究是晶粒生长抑制机理、合金强韧化机理以及稀土掺杂硬质合金服役过程中稀土定向迁移机理研究的关键环节与亟待解决的重要科学问题。同时也介绍了抑制剂掺杂硬质合金烧结过程中合金组元之间溶解与界面偏析协同行为的研究方法与研究意义。     

激光熔覆层冲刷腐蚀研究现状

冲刷腐蚀广泛发生在石油、化工等领域,并致使设备材料发生损伤或失效。材料经激光熔覆后得到具有特殊化学、力学性能,并能与基体材料形成冶金结合的涂层。从激光熔覆层冲刷腐蚀行为研究方法出发,简要概括了现场测试法、数值模拟法以及通过模拟真实工况进行实验室研究的三大类实验装置的优缺点,并对目前用于激光熔覆层冲刷腐蚀行为的表征方法进行了总结。然后介绍了激光熔覆层冲刷腐蚀机理的研究现状:冲刷腐蚀机制由电化学腐蚀、机械力磨损及二者交互作用构成,其中冲刷主要通过正应力和切应力两种侵蚀机制对腐蚀产生促进作用,而腐蚀则通过弱化涂层表面促进冲刷。随后,总结了激光熔覆层冲刷腐蚀行为的影响因素,并对熔覆材料自身因素、流体因素(流速、冲蚀角、固体颗粒及pH值、温度等)对激光熔覆层冲刷腐蚀行为的影响规律进行了分析和归纳。最后,基于冲刷腐蚀机理研究现状,从研究方法及影响因素等方面总结了目前激光熔覆层冲刷腐蚀研究中存在的问题,同时对未来的研究趋势进行了展望。     

探索强韧化机理,创新超高强度高韧性不锈钢

评述了超高强度钢和高强度不锈钢的基本理论、成分设计、超纯净熔炼和工程应用技术发展状况、在航空、航天及其他高科技领域中的应用和重要地位、发展目标、强韧化机理和成分探索研究现状及存在问题.借助透射电子显微镜高分辨和电子选区衍射等方法,揭示了超细马氏体板条、超细共格沉淀强化相Laves相、M2C及逆转变奥氏体等强-韧化机理.用VIM VAR双真空超纯洁熔炼、超均匀加工及控制相变热处理等技术,获得2种低碳超高强度高韧性不锈钢,其力学性能分别达到抗拉强度1915 MPa和1862 MPa,断裂韧度119 MPa·m1/2和120 MPa·m1/2.     

小肠腺癌发病机制研究进展

小肠腺癌（small bowel adenocarcinoma, SBA）是临床相对罕见的恶性肿瘤,总体生存率低,预后差。近年研究表明,环境因素及遗传因素对其发病起一定作用。此外,多种基因突变、DNA甲基化、DNA错配修复和微卫星不稳定及相关信号通路异常激活参与了SBA的发生、发展。但其发病机制尚未完全阐明,需进一步深入研究,以期为SBA临床诊治及预后判断提供理论依据和新思路。     

辉钼矿氧化焙烧自烧结的特点与机制

以纯试剂为原料进行焙烧试验,采用热力学计算、XRD、SEM-EDS、高温原位分析等手段,研究辉钼矿(MoS2)氧化过程的自烧结行为.结果表明,当焙烧温度由600℃提高至700℃时,辉钼矿团块中物料烧结的面积随之增大,导致脱硫效率降低.烧结层在氧化焙烧的初期快速形成,且常覆盖在团块迎风侧表面.在物料烧结的同时,MoO2和...     

Reaction mechanisms of low-grade molybdenum concentrate during calcification roasting process

The effects of Ca-based additives on roasting properties of low-grade molybdenum concentrate were studied. The results show that calcium-based additives can react with molybdenum concentrate to form CaSO₄ and CaMoO₄. The initial oxidation temperature of MoS₂ is 450 °C, while the formation of CaMoO₄ and CaSO₄ occurs above 500 °C. The whole calcification reactions are nearly completed between 600 and 650 °C. However, raising the temperature further helps for the formation of CaMoO₄ but is disadvantageous to sulfur fixing rate and molybdenum retention rate. Calcification efficiency of Ca-based additives follows the order: Ca(OH)₂>CaO>CaCO₃. With increasing the dosage of Ca(OH)₂, the molybdenum retention rate and sulfur-fixing rate rise, but excessive dosages would consume more acid during leaching process. The appropriate mass ratio of Ca(OH)₂ to molybdenum concentrate is 1:1. When roasted at 650 °C for 90 min, the molybdenum retention rate and the sulfur-fixing rate of low-grade molybdenum concentrate reach 100% and 92.92%, respectively, and the dissolution rate of molybdenum achieves 99.12% with calcines being leached by sulphuric acid.