黄铁矿高效培养嗜酸氧化亚铁硫杆菌及过程分析

以黄铁矿为能量来源对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的高效培养进行了研究,并针对培养过程中黄铁矿的能量利用进行了分析。研究表明,在黄铁矿浓度10 g/L、接菌浓度15%和pH＝2.0的条件下培养144 h后,嗜酸氧化亚铁硫杆菌细菌浓度达到6.4×10⁸个/mL。在培养嗜酸氧化亚铁硫杆菌过程中单位质量黄铁矿提供的能量约为培养基中单位质量FeSO₄·7H₂O提供能量的34.7倍,通过黄铁矿可以实现对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的高效培养。     

耐冷嗜酸硫杆菌的生长特性和固定化培养

为解决氧化亚铁硫杆菌、嗜铁钩端螺旋菌等中温菌在低温和高酸的吸附尾液中作氧化剂时生长繁殖慢、氧化Fe²⁺速率低等问题,以耐冷嗜酸硫杆菌为研究对象,结合新疆某地浸采铀现场生产实际,对该菌的生长特性、耐酸驯化和固定化培养进行了探索。结果表明,该菌的接种量以10%为宜;当初始Fe²⁺浓度为0.3~0.5 g/L时,细菌仍能较快氧化Fe²⁺;在5~25℃条件下,耐冷嗜酸硫杆菌氧化Fe²⁺的速率均高于氧化亚铁硫杆菌,即耐冷嗜酸硫杆菌更适于溶浸液低温环境;耐冷嗜酸硫杆菌耐酸驯化后能在pH=0.31的培养液中保持较好的氧化活性;从生物陶粒表面电镜图片中可以观察出较厚的生物膜,固定化细菌和游离态细菌协同氧化Fe²⁺的速率是游离态细菌单独氧化的3.4倍。     

黄铁矿-微生物体系还原浸出低品位氧化锰矿工艺过程研究

利用黄铁矿和微生物组合浸出低品位氧化锰矿,研究了pH值、矿浆浓度和接菌浓度对低品位氧化锰矿中锰元素浸出的影响。结果表明,在pH＝1.6、矿浆浓度15%和接菌浓度20%的条件下,锰浸出率达到92.3%。嗜酸氧化亚铁硫杆菌与溶液中的Fe³⁺能够促进黄铁矿发生氧化还原反应,进而强化氧化锰矿中锰元素的浸出。     

黄铜矿细菌浸出过程中的多因素影响

运用取自大宝山(简称DB)的嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称 A.f)和嗜酸氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans,简称A.t)的混合菌对广东某硫化铜矿的黄铜矿进行摇瓶浸出试验研究。结果表明, 黄铜矿摇瓶细菌浸出率受菌种、矿浆浓度、pH值、接种量多种因素的影响。细菌浸出黄铜矿的适宜条件为温度30 ℃, 矿浆浓度5%, pH值为2.0, 接种量为3×10⁷个/mL。     

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。     

高铁离子浓度环境下氧化亚铁硫杆菌的生长行为

对氧化亚铁硫杆菌在高铁离子浓度下的生长情况进行了研究。在初始[Fe2+]=10、30、50、70、90g/L的高铁离子浓度9K培养基中培养氧化亚铁硫杆菌,定时测培养基中的细菌数、pH值及氧化还原电位(Eh)和Fe2+的终浓度,试验得出:[Fe2+]为30g/L时,氧化亚铁硫杆菌的生长最为旺盛,浓度达到9×107个/mL;在接种量为10%、pH值为1.6的情况下,氧化亚铁硫杆菌的Fe2+氧化速率最高,分别达到2.87g/(L.d)和2.67g/(L.d)。     

一株氧化亚铁硫杆菌的系统进化分析 及其浸矿效果研究

从低品位黄铜矿浸矿菌液中分离到14株嗜酸、亚铁离子氧化菌株, 并对菌株进行了Fe^2＋氧化率及其对低品位黄铜矿铜浸出率的测定。实验表明, YK12菌株的氧化活性最高, 对该菌株进行系统进化分析表明, 该菌株与分离自德国某废铀矿堆中的Acidithiobacillus ferrooxidans D2菌株(嗜酸氧化亚铁硫杆菌)相似性最高, 可鉴定为嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌株(Acidithiobacillus ferrooxidans)。     

耐钼细菌选育驯化技术研究

为解决细菌浸出辉钼矿过程中钼对细菌的抑制问题,提高细菌对钼的耐受能力,对三株细菌进行耐钼驯化研究,结果显示氧化亚铁硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋菌、野生菌株LM1的耐钼质量浓度分别达到820 mg/L、620 mg/L和580 mg/L。对野生菌株LM1进行的生理生化特性研究和分子生物学鉴定表明,LM1菌株属于嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)。     

pH值与温度对氧化亚铁硫杆菌氧化Fe2+影响的研究

采用自行采集的氧化亚铁硫杆菌(T f)应用于地浸矿山代替双氧水作氧化剂氧化吸附尾液中的Fe²⁺, 研究了温度、pH 值对其氧化Fe²⁺的影响。研究结果表明, T f 氧化Fe²⁺最适宜的温度为30 ℃, 当温度低于7 ℃或高于50 ℃时, 氧化亚铁硫杆菌氧化Fe²⁺速度很慢;T f 氧化Fe²⁺最适宜的pH 为2.0～2.5 。     

氧化亚铁硫杆菌浸出废弃线路板中金属铜的研究

利用从硫化矿山分离得到氧化亚铁硫杆菌GZY-1菌株,进行了废弃线路板粉末中金属铜的浸出实验,并对浸出机理进行了分析,同时对浸出体系的pH值、氧化还原电位和细菌数量的变化进行了研究.结果表明:细菌具有将Fe2+不间断地氧化成为Fe3+的生物学特性;在浸出温度30℃及pH值1.32、液固比10∶1、搅拌速率500 r/mi...     

钙镁离子对细粒赤铁矿絮凝行为的影响

为了了解Ca²⁺、Mg²⁺对细粒赤铁矿絮凝行为的影响,以巴西某细粒赤铁矿石为研究对象,分别考察了用Na_2CO_3和Na OH调节矿浆pH的情况下,Ca²⁺、Mg²⁺对细粒赤铁矿絮凝行为的影响。结果表明:矿浆中Ca²⁺、Mg²⁺均能促进细粒赤铁矿的絮凝,随着Ca²⁺、Mg²⁺浓度的增大,促进效果增强。pH调整剂为Na_2CO_3时,随着矿浆pH升高,未达硬水浓度的Ca²⁺对细粒赤铁矿絮凝行为的促进效果均增强,而Mg²⁺对细粒赤铁矿絮凝行为的促进作用先增强后减弱;pH调整剂为Na OH时,随着矿浆pH升高,Ca²⁺、Mg²⁺对细粒赤铁矿絮凝行为的促进作用逐渐增强。矿浆中添加Ca²⁺与添加Mg²⁺相比,同等水硬度下,Ca²⁺对细粒赤铁矿絮凝行为的促进作用优于Mg²⁺。相同试验条件下,使用Na OH作pH调整剂时的细粒赤铁矿絮凝效果强于使用Na_2CO_3作pH调整剂时。     

从氯碱盐泥中浸出钙镁的试验研究

针对某氯碱生产过程中产生的盐泥, 为从其中回收钙镁, 制备纳米氢氧化镁和纳米碳酸钙, 对氯碱盐泥进行了盐酸浸出试验研究。结果表明: 采用盐酸浸出, 浸出时间15 min, 温度为60 ℃, 酸度2 mol/L, 液固比5∶1, 搅拌速率500 r/min, 钙镁总浸出率可达到98%以上, 所得钙镁富液中, Ca²⁺、Mg²⁺ 、Al³⁺、Fe³⁺离子浓度为分别为0.63、0.25、0.05、0.022 mol/L, pH=0.5。     

白钨矿常温浮选基础研究

以白钨矿、萤石和方解石单矿物为研究对象,通过单矿物可浮性试验、动电位测定、吸附量测定以及溶液化学分析,对白钨矿的常温浮选行为及机理进行了系统研究。浮选试验结果表明,用CaO+Na₂CO₃（以1∶3的质量比添加）调节矿浆pH=11.0、硅酸钠为抑制剂、733氧化石蜡皂为捕收剂,可以实现常温下白钨矿与萤石和方解石的有效分离。用CaO+Na₂CO₃调浆后,萤石和方解石表面的Ca²⁺浓度大于白钨矿表面的Ca²⁺浓度,加入硅酸钠后,萤石、方解石表面动电位显著负移,而白钨矿表面电位变化不明显。吸附量测定及溶液化学计算表明：硅酸钠在3种矿物表面的吸附量由大到小为萤石＞方解石＞白钨矿,即3种矿物表面生成硅酸钙的难易程度由强到弱依次为萤石>方解石>白钨矿。     

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。     

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。     

Ca2+对菱镁矿浮选行为的影响

为了尽可能消除难免离子Ca²⁺对菱镁矿浮选的影响，通过纯矿物浮选实验、Ca²⁺浮选溶液化学计算和红外光谱分析等方法，考察了油酸钠浮选体系下Ca²⁺对菱镁矿浮选行为的影响并分析其机理。研究表明：①在油酸钠浮选体系下，在矿浆7≤pH≤12情况下，Ca²⁺对菱镁矿浮选具有较强的抑制作用，且Ca²⁺浓度升高对菱镁矿浮选的抑制作用增强。②矿浆中的Ca²⁺是抑制菱镁矿浮选的主要组分。③在pH=10的碱性条件下，菱镁矿表面存在亲水的-OH吸收峰，证实Ca²⁺与菱镁矿发生了吸附作用。     

硫代硫酸盐从废弃印刷线路板中浸金实验研究

硫代硫酸盐浸金的主要影响因素有: 浸取温度、反应时间、硫代硫酸盐浓度、二价铜离子浓度、氨浓度。合适的浸金条件是: 固液比为1∶5, 浸取温度60 ℃, 反应时间2 h, 硫代硫酸盐浓度0.4 mol/L, 二价铜离子浓度0.04 mol/L, 氨浓度0.45 mol/L, pH=9.5, 添加0.2%的SO₃^2-, 空气进气速率1 L/min。研究表明, 硫代硫酸盐能够非常有效地从废弃印刷线路板中浸取金。     

金属离子对十二烷基磺酸钠浮选蓝晶石的影响

通过单矿物浮选试验,考察了Na+、K+、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺这6种金属离子在酸性条件下对十二烷基磺酸钠（SDS）浮选蓝晶石的影响,结果表明：一价离子Na+、K+对蓝晶石的浮选基本没有影响;二价离子Ca2+、Mg2+对蓝晶石的浮选有抑制作用,且Ca2+的抑制能力更强;三价离子Fe³⁺、Al³⁺对蓝晶石的浮选有活化作用,且Al3+的活化能力更强。以Ca²⁺和Fe³⁺分别为二价离子和三价离子的代表,通过溶液化学分析了它们的抑制机理和活化机理,结果表明：钙离子在酸性介质中的主要水解组分为Ca²⁺,Ca²⁺易与SDS中的磺酸基形成难溶物,从而使SDS被消耗大量而产生抑制作用;铁离子在酸性条件下对蓝晶石起活化作用的有效水解组分因pH值不同而变化,pH<2.5时FeOH²⁺和Fe(OH)₂⁺是起活化作用的有效水解组分,pH≥2.5时Fe(OH)_3(s)是起活化作用的有效水解组分。     

As(Ⅲ)和As(Ⅴ)胁迫下浸矿细菌胞外多糖的变化特征

为考察浸矿细菌胞外多糖含量与砷离子的浓度和价态以及与浸矿细菌生长指标的关系,进而明确浸矿细菌抵御砷离子的生物对策,研究了不同浓度的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)胁迫时,浸矿细菌胞外多糖的行为变化;通过测定菌液的pH、Eh、Fe²⁺浓度、菌数以及胞外多糖的含量,分析了各测定指标的相关性和线性关系。研究表明：As(Ⅲ)胁迫下,菌液的胞外多糖产量迅速增长,增幅超过34%,As(Ⅲ)的胁迫作用强于As(Ⅴ);As(Ⅲ)胁迫使菌液胞外多糖含量的变异中有63.4%与Eh线性相关、有61.6%与Fe²⁺浓度线性相关、有71.4%与菌数线性相关;浸矿细菌通过代谢调控菌液的理化指标来调节胞外多糖的含量,进而抵抗砷离子的胁迫。     

P204-仲辛醇皂化萃取氰化尾渣酸浸液中铁的初步研究

采用P204-仲辛醇皂化萃取体系从金精矿氰化尾渣酸浸液中萃取分离铁, 初步研究其萃取机理, 并考察了萃取体系、P204浓度和料液初始pH值、含铁浓度及加入介质NaCl对Fe(Ⅲ)萃取的影响以及相比(O/A)、H₂SO₄浓度对Fe(Ⅲ)反萃的影响。实验结果表明：P204和仲辛醇对酸浸液中的Fe(Ⅲ)具有一定协同萃取效应, 仲辛醇作为萃取体系中的相转移试剂, 尤其能改善铁的反萃效率。同时, 采用氨水皂化后的萃取体系铁的提取率显著提高。P204、仲辛醇以及260^#溶剂油以1∶1∶2的体积比混合作为萃取体系, 在相比为2的条件下, 调整含铁10.18 g/L的原酸浸液的pH值接近2.0, 经过1级萃取, 萃余液中含铁低于0.25 g/L; 以25%(体积分数)的H₂SO₄反萃, 有机相中的铁基本被反萃完全。通过萃取和反萃, 铁离子溶液中杂质含量大大减少, 尤其是砷的含量。