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磷灰石在微生物浸铜体系的溶出特性及对浸铜效率的影响

周闪闪 , 林海 , 董颖博 , 许晓芳

中国有色金属学报

为了探明磷灰石在微生物浸出黄铜矿体系中的溶出特性及其对黄铜矿浸出的影响,选择粒径小于43μm的磷灰石与粒径小于74μm的黄铜矿以及At.f菌组成矿浆浸出体系,考察不同At.f菌接种量对于磷灰石溶出速率的影响及对黄铜矿浸出效果的影响。结果表明:浸出体系中含低浓度PO 43?可以提高铜的浸出效率;当At.f菌接种量为5%时,微生物浸出体系中磷灰石溶出的PO 43?浓度最小,为0.62 mg/L,此时黄铜矿的最终浸出率最高,达到57.4%,比PO 43?溶液浓度最高时体系的铜浸出率提高近30%。通过对微生物浸出前、后的浸渣进行扫描电镜、能谱分析和XRD分析发现,浸出后磷灰石表面浸蚀不明显,而黄铜矿表面浸蚀明显,同时浸渣中有新物质铵黄铁矾生成;磷灰石对于新生成的沉淀有一定的吸附作用,而且溶出较低浓度的PO 43?体系能提高黄铜矿的浸出。

关键词: 黄铜矿 , 磷灰石 , 微生物浸出 , At.f菌

黄铁矿对砷黄铁矿生物浸出的影响

方芳 , 钟宏 , 江放明 , 罗忠银 , 孙晓伟 , 许凯扬

中国有色金属学报

为探明黄铁矿在砷黄铁矿生物浸出过程中的作用与影响,选择纯黄铁矿和砷黄铁矿组成的矿浆浸出体系,考察黄铁矿和砷黄铁矿质量比以及黄铁矿粒度对体系中砷的浸出率以及砷的氧化状态的影响。结果表明:砷的浸出率随黄铁矿与砷黄铁矿质量比的增加而升高,随黄铁矿粒度的增加而减少。当黄铁矿的粒度小于74μm、黄铁矿与砷黄铁矿质量比为10:2时,砷的最高浸出率为97.7%,比不添加黄铁矿时砷的浸出率提高了约43.18%。且黄铁矿可以加速As(Ⅲ)转化为As(Ⅴ),降低矿浆对细菌的毒害,使生物浸出体系细菌密度提高、pH下降、氧化还原电位φh升高并与砷黄铁矿形成原电池效应,从而促进砷黄铁矿的浸出。

关键词: 黄铁矿 , 砷黄铁矿 , 氧化亚铁硫杆菌 , 生物浸出 , 原电池效应

生物浸出黄铜矿中pH值对嗜酸氧化亚铁硫杆菌分泌胞外蛋白和胞外多糖的影响

余肇璟 , 余润兰 , 刘阿娟 , 刘晶 , 曾伟民 , 刘学端 , 邱冠周

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(17)60046-3

比较研究生物浸出黄铜矿中pH值对嗜酸氧化亚铁硫杆菌分泌胞外蛋白和胞外多糖的影响.实验结果表明:当pH值为1.0、1.5、2.0和2.5时,在细菌生长的适应期、对数生长期和稳定期,矿物表面吸附菌分泌的胞外蛋白量比胞外多糖量多,相反,浸出溶液中的悬浮细菌分泌的胞外蛋白量比胞外多糖量少;悬浮细菌主要通过分泌胞外多糖而不是胞外蛋白来抵抗如高金属离子浓度和不适宜pH等不利生长溶液环境;吸附细菌分泌的胞外多糖和胞外蛋白量主要正相关于溶液酸度而不是可溶性金属离子总浓度.这表明细菌主要是通过分泌更多胞外多糖来对抗不利环境,而胞外蛋白可能在生物浸出系统的氧化?还原反应中起重要作用.

关键词: 胞外蛋白 , 嗜酸氧化亚铁硫杆菌 , 黄铜矿 , 生物浸出 , pH值

添加软锰矿强化复杂难选冶含砷金矿的生物氧化过程

张旭 , 冯雅丽 , 李浩然

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64339-X

通过控制生物浸出试验中软锰矿用量、过程pH和细菌接菌量等条件,对添加软锰矿强化复杂难选冶含砷金矿的生物氧化过程进行研究。结果表明,添加软锰矿可以缩短含砷金矿的生物氧化时间,砷的浸出率达到94.4%。反应过程中实现了含砷金矿中砷黄铁矿氧化的同时,软锰矿中锰元素高效浸出。生物浸出渣的氰化浸出实验结果表明,经软锰矿强化生物氧化后,生物浸出渣中金的氰化浸出率达到95.8%。生物浸出过程中,添加软锰矿能提高生物浸出溶液的氧化还原电位,从而促进生物氧化过程,且添加软锰矿后生物浸出过程中存在两种不同的反应方式。

关键词: 含砷金矿 , 软锰矿 , 生物氧化 , 氧化亚铁硫杆菌

基于Acidithiobacillus ferrooxidans介导的 共沉淀对酸性体系中重金属的固定

甘敏 , 李明明 , 曾健 , 刘新星 , 朱建裕 , 胡岳华 , 邱冠周

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(17)60135-3

研究Acidithiobacillus ferrooxidans对酸性水体中复合重金属共沉淀过程的促进作用.A.ferrooxidans显著地提高了共沉淀体系中Fe(Ⅱ)离子的氧化速率及硫酸羟基铁氧体的形成.在A.ferrooxidans存在的条件下Cu(Ⅱ)浓度降低至0.058 mmol/L,而Cd在生物体系中浓度降至最低0.085 mmol/L.Pb主要以铅矾形式沉淀,硫酸羟基铁氧体促进了残余铅离子的沉淀.通过XRD、SEM和FTIR等技术对形成产物进行系统表征.共沉淀体系中主要的组分为高结晶度的黄钾铁矾,而A.ferrooxidans促进施式矿物在一价阳离子缺乏的反应后期形成.A.ferrooxidans存在体系中较高的Fe(Ⅱ)离子氧化速率和Fe(Ⅲ)离子供应速度有利于多面体晶体形成及其晶粒尺径增加.复合重金属离子进入硫酸羟基铁氧体的晶体结构,通过A.ferrooxidans介导的共沉淀能够高效地将重金属离子从酸性废水中去除.

关键词: 共沉淀 , 嗜酸氧化亚铁硫杆菌 , 复合重金属 , 硫酸羟基铁氧体 , 酸性水体

铜离子浓度对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌生长特性和生长动力学的影响

叶茂友 , 严苹方 , 孙水裕 , 韩大建 , 庄圣炜 , 郑莉 , 黄绍松

中国有色金属学报

通过研究Cu2+浓度对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,A.f)生长特性的影响,得到在不同Cu2+浓度下A.f菌的生长曲线,探究不同Cu2+浓度对培养液中细菌浓度、pH、亚铁浓度和氧化还原电位的影响.结果表明:A.f菌对Cu2+具有一定的耐受能力;当培养液中p(Cu2+)≤0.5 g/L时,Cu2+对A.f菌的生长活性影响较小;当ρ(Cu2+)在1.0~2.0 g/L之间变化时,A.f菌的生长活性开始受到Cu2+的影响,出现明显的延迟效应,Cu2+开始抑制细菌生长繁殖;当ρ(Cu2+)≥3.5 g/L时,A.f菌生长完全受到抑制,几乎停止生长.随着培养液中Cu2+浓度的增加,A.f菌生长活性受到的抑制作用也增大.依据Monod方程推导并建立了A.f菌在不同Cu2+浓度下的生长动力学方程,各动力学曲线的相关性较好,表明动力学方程能较好地描述不同Cu2+浓度对氧化亚铁硫杆菌生长的影响.

关键词: 嗜酸性氧化亚铁硫杆菌 , 铜离子 , 生长特性 , 生长动力学

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