细菌在矿物浸出技术国内外研究现状
时间:2017-03-06 22:41 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 细菌在矿物浸出方面一直起着重要的作用，特别是对低品位的矿石中矿物的提取方面，并且具有成本低，污染小的特点。特别是嗜酸性氧化亚铁硫杆菌在对铜矿石中铜矿的浸出过程中，发挥了良好的作用。6347 早在1963年，在西班牙的Rio Tinto细菌在矿物浸出方面的作用就已得到证实，近年来，国内外许多科学家以及组织对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌对低品位铜矿的浸出过程进行了研究，在其机理以及优化浸矿条件方面有了很多的发现。 2002年，东北大学的路殿坤，蒋开喜等人主持对该过程的机理进行了研究。在硫酸体系中，对含有辉铜矿、蓝辉铜矿和低品位次生硫化铜矿的Fe3+浸出和细菌浸出进行了研究，该研究的矿源采自中条山有色金属公司的铜矿峪铜矿，菌种为从酸性矿井水中分离出来的氧化亚铁硫杆菌，揭示了次生硫化铜矿的浸出过程和细菌浸出的机理，提出了加快铜矿浸出速率的2个途径。首先要为细菌的生长及Fe3+的再生创造良好的环境，以便在浸出液中文持较高的氧化还原电位。另一方面要寻找降低矿物浸出所需电位的方法 [3]。 在2004年，由中南大学的柳建设，夏海波等人采用正交实验的方法，对浸矿过程中矿石的粒度、矿浆含量、接种量在对露天矿石和井下矿石的摇瓶浸出过程的影响做了研究。采用的菌种为保存的氧化亚铁硫杆菌，通过多次接种与转接，使菌种活性得到恢复，矿样为大冶露天矿石和井下矿石，得出了井下矿浸出的最优工艺条件：粒度<0.154mm，矿浆含量10%，接种量10%；露天矿浸出的最优工艺条件：粒度<0.154mm,矿浆含量20%，接种量7.5%。研究还表明，粒度对露天矿石和井下矿石的酸耗影响大，对井下矿的浸出率影响显著；矿浆含量对酸耗影响大，对浸出率则不显著；接种初期，接种量对酸耗与浸出率都有影响、2天后接种量的影响消失 [1]。 2011年，江南大学工业生物技术教育部重点实验室以及中国矿业大学化工学院的康文亮、杨海麟、冯受帅、张玲等人主持了嗜酸性氧化亚铁硫杆菌的高效培养及浸出黄铜矿初探的研究。菌种为实验室保存的氧化亚铁硫杆菌，采用向硫化矿培养基中补加FeSO4的方式文持Fe2+浓度为4至8g/L，可使嗜酸性氧化亚铁硫杆菌菌浓度在培养39h时达到6.25 ×108cells/mL，并在比生长率不降低的情况下提高了转化率和生产强度。结果表明：经过30d浸出，铜的浸出率达到28.5%，并且浸出过程中菌的能源物质是Fe2+而不是硫化矿物 [6]。 嗜酸性氧化亚铁硫杆菌不仅仅在对矿物质的浸出中有良好的作用，在对矿物的氧化以及脱磷等过程中有良好的效果。 在2007年中国科学院的蒋磊、周怀阳、彭晓彤等人主持了，嗜酸性氧化亚铁硫杆菌对黄铁矿的氧化作用的初探。利用自行分离培养的氧化亚铁硫杆菌为实验菌株，以及由浙江大学提供的黄铁矿，立方体晶形。对黄铁矿化学氧化和生物氧化过程中溶液铁离子浓度变化进行了比较。研究发现，Fe3+对黄铁矿的氧化速率较低，而在细菌的作用下氧化作用明显加快，因此生物氧化具有更高的效率。同时还发现了嗜酸性氧化亚铁硫杆菌能够吸附到黄铁矿表面，并且这种吸附具有定向排列的特点[4]。 同年，中南大学的姜涛、金勇士、李骞等人对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌浸出铁矿石脱磷技术进行了研究。采用9K培养基中培养到指数生长期的氧化亚铁硫杆菌。结果表明：嗜酸性氧化亚铁硫杆菌可以浸出铁矿石中的磷，选择9K培养基体系，添加黄铁矿可强化细菌浸出脱磷，矿浆初始pH对脱磷效率有明显影响[5]。 同时随着对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌在矿石中矿物浸出的机理及过程的研究没的深入，对萃余液的毒性，萃余液的降解等等对于亚铁的氧化率及菌体生长量、菌体生长速率的影响的研究也在进行。 (责任编辑：qin) |