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生物选矿目录第一节生物选矿的基本概念 (3)1.什么是生物选矿工艺？ (3)2.微生物浸矿工艺包括什么？ (3)3.什么是生物浸出？ (4)4.什么是生物氧化？ (5)5.生物浸出和生物氧化的主要区别是什么？ (5)6.什么是自养菌和异养菌？ (5)7.生物选矿技术研究的方向主要有哪些？ (5)第二节生物细菌及工业应用 (6)8.生物氧化细菌分为哪几类？ (6)9.如何对细菌进行说明？ (6)10.细菌的计量方法有哪些？ (6)11.浸矿细菌如何采集？ (7)12.浸矿细菌如何分离？ (7)13.细菌浸出过程的影响因素有哪些？ (7)14.对细菌浸出有促进作用的表面活性剂有哪几类？ (8)15.工业生产应用的主要菌种有哪些？ (8)16.影响细菌生长的因素有哪些？ (9)17.生物氧化过程中细菌有哪些作用？ (9)18.细菌的测定和计量方式有哪些？ (10)19.生物氧化工艺类型的分类？ (11)20.工业上生物氧化(浸出)的方法有哪些？ (12)第三节金矿石处理 (13)21.什么是难处理金矿石？ (13)22.难浸金矿石的三种类型？ (13)23.难处理金矿石的预处理工艺的分类有几种？ (14)24.典型生物氧化厂的简介？ (15)第一节 生物选矿的基本概念1. 什么是生物选矿工艺？人类有目的的采用生物技术从矿物中直接或间接提取有用金属的方法。
根据生物作用于目的矿物的过程与结果的不同，生物对矿物的氧化过程可以分为两类：生物浸出(：Bio —leaching)和生物氧化(Bio —oxidation)。
2. 微生物浸矿工艺包括什么？微生物浸矿工艺包括堆浸法、地浸法、槽浸法以及搅拌浸出法等。
（1）堆浸法：堆浸一般都在地面以上进行。
该工艺通常利用斜坡地形。
将待处理大块矿石 (未经破碎或经过一段粗碎)堆置在不透水的地基上，形成矿石堆，在矿堆表面设置喷淋管路，向矿堆中连续或间断地喷洒微生物浸出剂进行浸出，并在地势较低的一侧建筑集液池收集浸出液。
1.什么是矿石、矿物、岩石？三者关系如何?岩石是组成地壳的天然矿物集合体。
矿物就是在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用所生成的具有固定化学成分和物理性质的天然化合物或自然元素。
凡是地壳中的矿物自然集合体，在现代技术经济水平条件下，能以工业规模从中提取国民经济所必需的金属或其他矿物产品者，称为矿石。
其中无用的矿物称为脉石。
选矿就是把矿石加以破碎,使之彼此分离，然后将有用矿物加以富集，无用的脉石抛弃的工艺过程。
第一章碎散物料的粒度组成与粒度分析1．常用的粒度分析方法有哪几种?各方法的用途和适用的粒度范围如何筛粉分析法:利用筛孔大小不同的一系列筛子对散料筛分,N层子可把物料分成(N+1)个粒级.测定0.04~100mm的散粒的粒组成。
水力沉降分析法:根据不同粒度在水介质中沉降速度不同而分成若干粒级.测定1~75um细粒物料的粒度组成.显微镜分析法:利用显微镜观察微细颗粒的大小和形状,可检查分选产品或校正水力沉降分析结果.适应于0.1~50um的物料。
2．累积粒度特性曲线的形状有几种类型?它们对粒度组成的大致判断情况如何?有三种：上凹进,下凸起，直线。
由曲线的形状可大致判断物料的组成的情况,对于正累积曲线的粒度特性曲线,若曲线想向左下角凹进,表明物料中细粒级含量多；若曲线向右上角凸起,表明粗粒级含量多;若曲线近似直线,则表示粗细粒度的分布均匀。
3．正、负累积粒度特性曲线的交点所对应的产率是什么?正负累积粒度特性曲线是相互对称的,若绘制在一张图纸上,它们必交于物料产率为50%的点上。
第二章筛分及筛分机械1．试叙述在不同生产工艺流程中筛分作业的作用和工艺目的。
(1)独立筛分:生产不同粒级的筛分,产品可直接供给用户使用。
(2)准备筛分:提供不同粒级的入选矿.对于煤炭工业,选煤设备供应给适应粒级的原煤,,过粗的大块不能分选,,过细的微粒难以回收.(3)预先筛分与检查筛分：为了避免物料的过度破碎,提高破碎设备的生产能力和减少动力消耗.检查筛分从破碎设备的产物中,将粒度不合格的大块筛出,以保证产品不超过要求的粒度上限.(4)脱水筛粉:将拌有大量的碎散物料筛分,以脱除其中液相.(5)脱泥筛分和脱介筛分:提高产品质量,减少运输.(6)选择性筛分,将碎散物料按几何尺寸分离.2．按工艺目的的不同筛分作业有哪儿种?1)辅助筛分，这种筛分主要用在选矿厂的破碎作业中，对破碎作业起辅助作用。
1、矿物资源微生物技术的未来的发展方向①开发更经济的、有效的低品位铜矿石的微生物堆浸工艺，以提高技术指标和经济效益。
②深入系统地研究金属硫化物矿石微生物浸出过程中的基础理论，特别是细菌与矿物颗粒间的作用机制。
③燃煤微生物脱硫研究工作的进一步深化，无论是采用微生物堆浸、微生物搅拌浸出脱离工艺，还是采用微生物预处理—浮选脱硫工艺，在实现工业化应用之前，都需要进行大量的、深入细致的实验研究工作。
④采用生物吸附技术从工业废水中脱出重金属、镭、铀等有毒物质，集环境污染治理与资源综合利用为一体，将会受到广泛关注。
⑤针对不同矿种，寻找、分离和驯化新的浸矿用工程菌，拓宽矿物资源微生物处理技术的应用范围，将进一步受到重视。
⑥运用基因操纵与微生物工程技术修饰构件浸矿工程菌株将引起人们的更多关注，用蛋白质定量分析、特定酶基因分析、基因克隆及定点突变等一系列与“新工程菌”构件相关的研究工作将逐渐开展。
2、微生物是对所有个体微小的单细胞、结构极为简单的多细胞以及没有细胞结构的低等生物的同意称谓，是一群生物化学上进化地位较低的简单生物。
3.微生物的共同特点及特性①个体小、表面积与体积的比值非常大。
②分布广、种类繁多。
由于微生物及其微小，易随风飞扬，所以它们在自然界中的分布非常广泛，上至大气层的外层，下至深海的海底，无处不在。
③繁殖快。
绝大多数微生物以裂殖方式繁殖后代。
④代谢灵活性大、容易变异。
高等动物和高等植物的酶系是相当不灵活的，在个体发育中，虽然它们的酶系可稍作改变，但无法适应环境条件的较大变化，从而导致了它们在自然界中的分布明显受环境条件的制约。
4、细胞结构及其功能①细胞壁。
主要功能是固定细菌的细胞形态，保护脆弱的原生质体，避免渗透压引起原生质膜破裂，细胞壁还是一种有效地分子筛，它可以阻挡某些分子的进入，使其保留在革兰氏阴性菌的细胞壁和细胞膜之间的蛋白质分子。
此外细胞壁还为鞭毛提供支点，使鞭毛摆动。
②细胞质膜（原生质膜）。
《生物选矿工艺学》课程教学体会生物冶金是上世纪60年代以后逐渐发展起来的一种高新技术。
尤其是铜的生物浸出—萃取—电积技术近20多年来发展迅猛。
在中国，目前，江西德兴铜矿建有处理表外矿的细菌浸出—萃取—电积试验工厂；福建紫金山矿业还建成有年生产能力达1万吨铜（处理混合型铜矿）细菌浸出—萃取—电积生产线。
中国有色金属建设集团、金川公司和西部矿业公司等单位正在积极开展产业化应用工作，众多产业化应用急需大量人才和研究人员，据有关资料显示，国内目前专门针对生物冶金方面开展本科教学几乎是空白。
中南大学上世纪50年代开展生物冶金研究，虽然文革期间有些中断，但先期打下的基础为后续发展奠定了基础。
进入90年代后，先后建立“中国有色金属矿产资源生物提取重点实验室”、“湖南省矿冶生物工程中心”、“生物冶金教育部重点实验室‘等研究平台。
在科学研究方面，积极承担包括国家“973计划”、国家自然科学基金创新群体项目、国家高技术产业化示范工程、国家杰出青年基金等重大科研项目。
科研的良好发展为人才的培养提供了理想的平台和载体。
在人才培养方面，1993年开始在生物冶金方向招收硕士研究生，1995年开始招收博士研究生，2000年生物工程专业开始本科招生，2005年生物技术专业开始本科招生。
生物选矿工艺学作为生物冶金的重点专业课程，对生物冶金专门人才培养起着十分重要的作用。
但是，由于属于新开课程，还没有形成规范的本科教学体系，未能对特色专业课程体系《生物选矿工艺学》深入系统地研究和探索。
从2007年开始，我主讲该门课程，开始探索特色专业课程体系建设的实践。
由于生物工程和生物技术专业是我校近年来新开设的专业，根据学生的实际特点和教学目标的要求，我坚持与时俱进，充分利用现有的科学研究资源，尽量改变过去陈旧的教学方法，最大限度地提高教学质量，培养学生的创新思维和创新意识，努力做到学以致用，使学生获得最大的收获。
在此，我想总结一下自己教这门课的体会。
第3节生态工程[学习目标] 1.简述生态工程的概念，关注生态工程建设。
2.概述生态工程的基本原理，举例说出自生、循环、协调和整体原理的主要内容。
3.通过分析和评价生态工程的实例，说出这些实例所运用的生态工程基本原理。
一、生态工程的基本原理1．关注生态工程建设(1)生态工程的概念：人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
(2)生态工程建设的目的：遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。
(3)生态工程的特点：与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
2．生态工程所遵循的基本原理生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
(1)自生①含义：由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。
②要求a．遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。
b．维持系统的自生，需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。
(2)循环①含义：在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。
②意义：通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生。
(3)协调：处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。
如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。
(4)整体①要求a．遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
b．考虑社会—经济—自然复合系统的影响力。
2024年选矿安全技术与选矿工艺流程第一节选矿安全技术选矿是利用矿物的物理或化学性质的差异，借助各种选矿设备将矿石中的有用矿物和脉石矿物分离，并达到使有用矿物相对富集的过程。
它是一门分离富集、综合利用矿产资源的技术科学。
一、矿物与矿石(一)矿物矿物是指在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用，所生成的自然元素(如金、石墨、硫黄)和自然化合物(如磁铁、黄铜、石英)，其成分比较均一。
直接与选矿有关的矿物性质主要有以下几点：①比重，是指矿物重量与4℃时同体积水的重量之比值。
②密度，是指单位体积矿物的质量。
③导电性，是指矿物的导电能力。
④磁性，是指矿物被磁铁吸引或排斥的性质。
⑤润湿性，是指矿物能被水润湿的性质。
(二)矿石矿石，是指在现代化经济技术条件下，可以开采、加工、利用的矿物集合体。
矿石由有用矿物和脉石矿物组成。
有用矿物，是指能为国民经济所利用的矿物，即选矿所能选出的预想的矿物。
脉石矿物，是指国家尚不能利用的矿物。
(三)矿石的性质矿石的性质包括矿石的成分、矿物组成、结构、构造(如颗粒和集合性的大小、形状、分布以及颗粒间的连晶等)，矿石中金属元素的赋存状态，矿石的物理化学性质等。
二、选矿的作用冶金工业的飞速发展，鞭策采矿要加快步伐，提高效率，采取高效率低消耗的选矿方法，剔除采矿过程中贫化混入的岩石，恢复矿物地质品位，富集有用矿物。
第二节选矿工艺流程选矿工艺是由选前的矿石准备作业、选别作业、选后的脱水作业所组成的连续生产工艺。
一、选前的准备作业选前的准备作业通常分破碎筛分作业和磨矿分级作业两个阶段进行。
首先由采矿场送来的原矿，经过破碎机破碎，而后经筛分机进行筛分，再将筛分后的细矿送到磨矿机磨成粉状，并通过分级机分级，使原矿中的有用矿物和脉石达到单体解离，得到满足选别要求的粉矿浆。
二、选别作业选别作业是将已经单体解离的矿石，采用物理或化学手段，使有用矿物和脉石分离的工序。
最常用的分选方法有：(一)浮选法浮选是依据各种矿物表面性质的差异，在浮选机中添加适当的药剂，从矿浆中借助于气泡的浮力，达到选分矿物的目的。
第2课时生态工程的实例和发展前景课后·训练提升1.赤峰市元宝山矿区生态恢复工程是矿区废弃地生态恢复工程的实例,除煤矿外,金矿、铁矿等也存在很多的废弃地需要进行矿区生态恢复工程建设。
这些生态恢复工程中最重要的内容是()A.矿区布局规划B.停止矿物开采C.改良土壤,恢复植被,综合利用,恢复植被,但要因地制宜。
2.“桑基鱼塘”是将低洼稻田挖深作塘,塘内养鱼,塘基上种桑,用桑养蚕,蚕粪养鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、蚕三丰收。
下列有关“桑基鱼塘”的说法,错误的是()A.该生态系统在一定程度上实现了对能量的多级利用B.该生态系统是生态农业的实例C.该生态系统中物种多样性得到了较好的保护桑基鱼塘”没有体现对物种多样性的保护。
3.下列关于生态工程的说法,错误的是()A.与传统工程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系B.能有效降低环境破坏和环境污染C.遵循物质循环规律,实现废弃物资源化,可以走“先污染破坏,后治理”的道路,不能走“先污染破坏,后治理”的道路。
4.设计生态工程的常用方法之一是给食物网“加环”,下图就是食物网“加环”示意图。
据图判断,下列说法错误的是()A.用残渣来培育食用菌和蛆蛹,实现了能量的多级利用B.用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇,可增加经济效益C.用蛆蛹粪便作有机肥还田,利用了生态工程的循环原理,该生态工程仍可能正常运转,实现了物质和能量的多级利用,A项正确。
用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇,可提高经济效益,B项正确。
用蛆蛹粪便作有机肥还田,运用了生态工程的循环原理,C项正确。
在该生态系统中,人起决定性的作用,所以在离开人的管理条件下,该生态工程不能正常运转,D项错误。
5.某山区由于一系列开采活动,自然生态系统完全被破坏,成为一片废墟,为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态,应采取的最适宜措施是在这片废墟上()A.回填土壤,引进多种外来物种,重建新的生态系统B.撤出人类全部活动,实行全面封闭,等待自然恢复C.回填土壤,栽培当地经济农作物,发展农业生产,栽种当地原有的植物,实行封山育林6.矿区废弃地生态恢复工程的关键是()A.优先选择农作物以提高经济效益B.选择合适的养殖动物以增加物种多样性C.植被恢复和土壤微生物群落的重建,乃至整个地区生态系统的破坏,所以植被恢复以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建是矿区废弃地生态恢复工程的关键。
