氧化亚铁硫杆菌生物冶金的新进展

分析铜湿法冶金现状及未来发展方向发表时间：2019-07-29T14:29:20.267Z 来源：《基层建设》2019年第14期作者：华建彬[导读] 摘要：随着科技的进步和经济的发展，国内外对铜产品的需求量越来越大。

紫金矿业集团股份有限公司福建龙岩 364200摘要：随着科技的进步和经济的发展，国内外对铜产品的需求量越来越大。

随着铜矿石开采品位逐年下降，难处理矿石逐渐增加以及二氧化硫对环境造成的污染越来越严重，国家每年都需要从国外进口大量的铜原料和铜制品，铜的供需矛盾十分突出。

而湿法炼铜技术目前达到了相当的生产规模和很高的机械化、自动化水平，已经成为一种主要的炼铜方法，故对湿法炼铜方法进行总结对我国铜工业的可持续发展具有重要意义。

关键词：铜湿法冶金；现状；未来发展自从湿法冶金技术研发以来，被广泛应用，在矿产资源的保护性开发以及利用等方面，起到了重要的作用。

随着冶金行业的发展，节能减排以及环境保护的要求不断提高，对冶金技术的应用环保性和经济性等，有了更高的要求。

这需要不断提升湿法冶金的环保水平，推动冶金行业持续发展。

1我国铜资源及生产简况我国铜矿产资源相对缺乏，且品位低，质量差；大型矿少，中小型矿多；贫矿多，富矿少；复杂金属矿多，单一矿少；地下矿多，露天矿少，采选难度较大。

由于原矿品位低，矿物组成复杂，因而选矿成本高。

精矿品位普遍偏低，给后续冶炼造成一定难度。

我国铜资源并不丰富，铜贮量虽然有6000多万吨，但贫矿多，富矿少，而且矿石品位偏低。

在云南、四川、贵州、江西、西藏等省还有许多难选铜矿和含砷铜矿，铜贮量在几百万吨以上，这些难选矿和低品位铜资源采用常规的采、选、冶方法均不能进行有效回收，因此湿法炼铜技术在我国有广阔的市场前景，可以成为各铜矿山新的经济增长点。

2铜湿法冶金的原理及技术铜的湿法冶金工艺的低投资费和低生产成本及相对简单的操作，而且可以在矿山附近直接生产阴极铜，使得该工艺有较大的经济吸引力。

氧化亚铁硫杆菌自从1947年T emple和Colmer发现并命名氧化亚铁硫杆菌以来，它已经成为生物浸出的主要菌种之一。

作为浸矿的主要菌种，它最初应用于低品味铜矿、铀矿的生产，后来发展应用于金、锌、钴、等多种金属的浸出。

随着氧化亚铁硫杆菌在冶金生产中应用的日益广泛，人们注意到它在环境保护方面及一些科研领域同样有着良好的应用前景，其研究越来越受到广泛重视。

氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillusferrooxidans,T.f ）属微生物中原核生物界、化能营养原核生物门、细菌纲、硫化细菌科、硫杆菌属。

广泛存在于土壤、海水、淡水、垃圾、硫磺泉和沉积硫内，尤以金属硫化矿和煤矿等酸性矿坑水（pH<4）中最为常见。

化能自养，专性好氧，嗜酸，革兰氏阴性，，主要利用利用CO2为碳源，并吸收氮、磷等无机营养来合成自身细胞。

菌长1.0到数微米，宽约0.5微米，杆状，端生鞭毛，能游动，腺嘌呤（C）+鸟嘌呤（G）的摩尔百分含量为57%~62%，细菌生长周期为6~10天，菌落为黑色，直径0.05mm，菌落周围为分散的铁锈色斑渍区域。

分离的主要步骤是：将采集到的样品先用9K液体培养基富集培养，待培养基的pH值下降到1.0左右后，用梯度稀释法在改进的9K固体培养基涂布，再用平板划线法分离。

第一部分：（NH4）2SO4 3.0gKCl 0.1gK2HPO4 0.5gMgSO4﹒7H2O 0.5gCa（NO3）2 0.01g蒸馏水700mL第二部分：5mol/LH2SO4 1.0mLFeSO4﹒7H2O 14.7%蒸馏水300mL分离培养基为改进的9K固体培养基，即在每升9K液体培养基加入1.2%的琼脂及0.03%酵母浸粉。

T .ferrooxidans 在有氧条件下依靠氧化亚铁、各种还原性硫化物以及氢来获得能量供生命活动需要。

在无氧条件下，能以三价铁或硫为电子受体、氢为电子供体，或以三价铁为电子受体、还原性硫化物为电子供体获得能量生长。

氧化亚铁硫杆菌浸出铁矿石脱磷技术摘要：研究氧化亚铁硫杆菌口，菌)从含磷铁矿石中脱磷的可行性及工艺技术。

结果表明：氧化亚铁硫杆菌可以浸出铁矿石中的磷，生物浸出脱磷应选择缺磷9 K培养基体系，添加黄铁矿可强化细菌浸出脱磷，矿浆初始pH对脱磷率有明显影响，合适的细菌接种量、亚铁初始含量及矿石粒度有利于生物浸出脱磷。

对某含磷1．12％的铁矿石，以缺磷9 K培养基为浸出体系，添加质量比为20％的黄铁矿，在初始pH值为1.7~2.0的条件下，采用A.f菌进行生物浸出，获得的脱磷率为86．6％。

关键词：铁矿石；脱磷；生物浸出；氧化亚铁硫杆菌随着钢铁工业的快速发展，我国有限的富矿及易选的铁矿资源已逐渐枯竭。

可利用的铁矿资源日益趋向于贫、细、杂。

我国的湘、鄂地区及长江流域蕴藏大量含磷铁矿石，梅山铁矿含磷达0.38%，“宁乡式”赤铁矿、乌石山矿区铁矿含磷均高于0.5%。

国内对铁精矿含磷的要求不一，大致为0．05％--0．30％。

研究铁矿石脱磷技术，对提高国内铁矿质量和促进我国钢铁工业的发展具有重要现实意义。

近年来，国内外根据不同的矿石性质。

针对铁矿石脱磷展开了较多的研究，主要有物理分选以及化学浸出等。

但物理分选法脱磷效果较差，而化学浸出法则存在浸出剂耗量大、成本高等问题使其应用受到限制。

生物浸出法在处理硫化矿等矿物时具有金属回收率高、成本低、无环境污染等优点，已显示出极大的经济潜力和工业应用前景。

目前，国内外对含磷铁矿石微生物技术脱磷的报道较少。

黄剑朎等采用硫杆菌对铁矿石脱磷进行了研究。

其脱磷的原理是利用矿石中含有的硫化物与硫杆菌作用产酸脱磷，但脱磷效率并不理想，在溶磷剂协同作用下脱磷率仅达到42％左右。

何良菊等Dl-131研究了利用氧化亚铁硫杆菌预先氧化黄铁矿，利用其所产生的酸性废水(pH值为0．81来浸出高磷铁矿石，虽然获得了脱磷率76．89％的优良结果，但从本质上说该法仍是酸浸脱磷，并非利用微生物直接从矿石中脱磷。

国内外铜湿法冶金技术现状及应用发布时间：2022-01-20T04:43:43.604Z 来源：《新型城镇化》2021年24期作者：高铁飞[导读] 当前我国的铜湿法冶金技术水平不断提升，和国际铜湿法冶金工艺的差距逐渐缩短。

中国黄金刚果(布)黑角索瑞米股份有限公司河南灵宝 472500摘要：当前我国的铜湿法冶金技术水平不断提升，和国际铜湿法冶金工艺的差距逐渐缩短。

随着铜生产的环保要求和节能减耗要求的提升，带动着铜湿法冶金技术的发展。

未来，浸出工艺和电积工艺水平将会不断提升，为技术的应用提供保障。

关键词：国内外、铜湿法、冶金技术、现状、应用1铜湿法冶金的原理铜的湿法冶金工艺的低投资费和低生产成本及相对简单的操作，而且可以在矿山附近直接生产阴极铜，使得该工艺有较大的经济吸引力。

这促使其以取代传统的浮选后熔炼和电解精练的工艺。

其一，氧化铜的矿石浸出原理。

公共氧化铜矿物主要孔雀石、硅孔雀石、赤铜矿、天然铜和浸出剂。

在浸出过程中，发生的化学反应是：赤铜矿Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O；蓝铜矿Cu（OH）2CuCO3+2H2SO4= 2CuSO4+CO2+3H2O。

其二，硫化铜矿石的浸出原理。

生物氧化浸铜对于硫化铜矿石来说是最受欢迎的技术中的一个，它的发展迅速，发展态势较好。

目前，用于生物浸出的微生物主要是氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌。

它们可与35度以下的高酸水平和高浓度的重金属环境生存。

有细菌浸出和浸出的两个主要机制：细菌吸附到矿物质以溶解矿物，从而在直接交互的表面形成直接作用的机制；Fe2+由矿物溶解释放，并由细菌氧化成Fe3+的溶液中，Fe3+被用作氧化剂，进而形成氧化硫化物矿石，使之发生间接作用或作用机理。

其三，细菌浸出的铜矿。

黄铜矿可以被氧化成硫酸亚铁和Cu2S+2Fe2SO34=2CuSO44+的FeSO4+S在酸和Fe的存在+所生成的FeSO4和S 再由细菌氧化成Fe2（SO）4和H2SO4按照这个反应循环展开。

高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长动力学引言：氧化亚铁硫杆菌（Ferrovibrio ferrugineum）是一种常见的铁化学氧化细菌，它具有在高铁浓度环境中生长的独特能力。

了解氧化亚铁硫杆菌在高铁浓度下的生长动力学对于深入研究其生态功能以及应用潜力具有重要意义。

本文将探讨高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长速率、生长适宜条件以及相关影响因素。

一、生长速率氧化亚铁硫杆菌在高铁浓度条件下的生长速率较为缓慢。

研究发现，在含有0.1 mM铁离子的培养基中，氧化亚铁硫杆菌的生长速率约为每小时增殖0.2个世代。

而当铁离子浓度增加到1 mM时，其生长速率进一步下降至每小时增殖0.1个世代。

这表明高铁浓度对氧化亚铁硫杆菌的生长具有抑制作用。

二、生长适宜条件氧化亚铁硫杆菌对于生长环境的适应性较强，但在高铁浓度条件下仍存在一定的限制。

研究发现，pH值在6.5-7.5之间对氧化亚铁硫杆菌的生长具有较好的促进作用。

而温度方面，适宜的生长温度为25-30摄氏度。

此外，氧气浓度的控制也对氧化亚铁硫杆菌的生长有一定影响。

适宜的氧气浓度范围为5-10%。

三、影响因素除了铁离子浓度外，其他环境因素也会对氧化亚铁硫杆菌的生长产生影响。

有研究表明，硫酸盐浓度的增加会显著抑制氧化亚铁硫杆菌的生长。

当硫酸盐浓度达到一定水平时，氧化亚铁硫杆菌的生长将完全停止。

此外，有机物质的存在也对其生长具有一定的促进作用。

适量的有机物质可以提供菌体所需的能量和营养物质，从而促进其生长。

结论：高铁浓度下，氧化亚铁硫杆菌的生长速率较慢，生长适宜条件为pH 值6.5-7.5、温度25-30摄氏度和氧气浓度5-10%。

除了铁离子浓度外，硫酸盐浓度和有机物质的存在也会对其生长产生影响。

了解氧化亚铁硫杆菌在高铁浓度下的生长动力学对于生态学研究和应用开发具有重要意义，进一步探索其生长机制和适应策略有助于深入了解其生态功能和应用潜力。

生物冶金技术应用现状及发展趋势前言有记载的最早的生物冶金活动是1670 年，在西班牙的矿坑中回收细菌浸出的铜［8］。

1950 年美国开始原生硫化铜矿表外矿生物堆浸试验，并于1958年获得了生物冶金史上第一个专利。

直到1974 年，美国科学家从酸性矿水中分离得到了一种氧化亚铁杆菌。

此后美国的布利诺等又从犹他州宾厄姆峡谷矿水中分离出了氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌，并用这两种菌浸泡硫化铜矿石，结果发现能较好的把金属从矿石中溶解出来。

至此，生物冶金技术才开始得到人们的关注并逐渐发展起来目前,世界矿产资源日渐贫杂,资源、能源、环境问题越发引起人们重视,我国矿产资源国家战略地位与日俱增。

随着矿物贫杂化和严重能源危机及环境污染的加剧,传统的冶金技术面临巨大挑战,寻求更为高效、低能、清洁的绿色资源利用途径成为研究焦点。

根据美国国家研究委员会(NRC) 2001年的研究报告,在未来20年,美国矿业最重要的革新将是采用湿法冶金工艺取代有色行业传统的熔炼工艺。

微生物湿法冶金技术是一门新兴的矿物加工技术,它包括微生物浸出技术和微生物浮选技术。

在自然界，微生物在多种元素的循环当中起着重要作用，地球上许多矿物的迁移和矿床的形成都和微生物的活动有关。

生物湿法冶金是一种很有前途的新工艺，它不产生二氧化硫，投资少，能耗低，试剂消耗少，能经济地处理低品位、难处理的矿石。

目前，这种方法仍处于发展之中，它还必须克服自身的一些局限性，如反应速度慢、细菌对环境的适应性差，超出了一定的温度范围细菌难以成活，经不起搅拌，等等。

为此，一些科学家建议应从遗传工程方面开展工作，通过基因工程得到性能优良的菌种。

摘要生物冶金技术，又称生物浸出技术，通常指矿石的细菌氧化或生物氧化，由自然界存在的微生物进行。

这些微生物被称作适温细菌，大约有0.5~2.0微米长、0.5微米宽，只能在显微镜下看到，靠无机物生存，对生命无害。

这些细菌靠黄铁矿、砷黄铁矿和其他金属硫化物如黄铜矿和铜铀云母为生。

37　[收稿日期]2009-09-27[修回日期]2009-11-04[基金项目]江西省自然科学基金“废旧锂电池中钴酸锂的湿法回收及资源化”(2007GZH1510);南昌航空大学科研基金“废旧锂离子电池中锂钴的回收及钴酸锂的制备”(EA200702012)[作者简介]曾桂生(1977-),男,南昌航空大学环境与化学工程学院讲师,博士。

主要研究方向:电子废弃物处理及资源化。

生物浸出废旧锂离子电池中钴的菌种选育技术◎曾桂生　邹建平　彭　强　杜　剑(南昌航空大学,江西　南昌　330063)[关键词]废旧锂离子电池;钴回收;生物浸出;诱变[摘　要]文章借鉴生物浸矿技术,对采用生物法浸出废弃锂离子电池中的金属钴进行了研究。

从污水处理厂取生活污水样品,对其中所含的细菌进行筛选、富集、纯化和混合诱变得到目的细菌氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌的混合细菌。

结果表明:经过紫外诱变处理后的混合细菌,在初始pH =2,温度为30℃,加入电极材料2g 的条件下,钴的浸出效果最好,浸出18天后浸出液中钴离子的浓度达到了5.3213g/L 。

[中图分类号]X592;X705 [文献标志码]A [文章编号]1001-4926(2009)04-0037-03Screen i n g and Breed i n g Bacter i a of B ioleach i n g Coba lt fromSpen t L ith i um i on Ba tter iesZENG Gui -sheng,Z OU J ian -p ing,PENG Q iang,Du J ian(N anchang Hangkong U niversity,N anchang J ianxi 330063,China )Key words:s pent lithiu m i on batteries;Cobalt recovery;bi oleaching;mutagenizeAbstract:On the experience of ore leaching technol ogy by m icr obe,bi oleaching of s pent lithiu m i on batteries was atte mp ted in this in 2vestigati on .W ith screening,enrich ment,purificati on and mutagenize,thi obacillus ferr ooxidans and thi obacillus thi ooxidans were ob 2tained .The results show the leaching efficiency is the best after ultravi olet mutagenize on the conditi on of initial pH 2,te mperature 30℃with 2g/L electr ode material added,and cobalt i on concentrati on was 5.3213g/L. 中国是世界上锂离子电池的最大生产国,电池消耗量也位居世界之首[1]。