我国细菌浸出低品位黄铜矿研究现状

低品位黄铜矿的磁场强化细菌浸出1汪模辉，袁源，陈文，王建伟，祝丽丽成都理工大学材料与化学化工学院，成都（610059）E-mail: wmh@摘要：本文针对低品位黄铜矿进行了磁场强化细菌浸出实验研究。

重点研究了磁场对细菌生长和细菌浸矿的影响。

实验结果表明，磁化处理后的培养基能促进细菌的生长繁殖，提高其氧化活性，进一步用于浸矿试验，提高了低品位黄铜矿中铜和铁的浸出率。

磁场强化细菌浸出的可能机理是通过改变水的结构, 促进氧气在水中的溶解, 提高矿石成分的溶解性，增强细菌细胞生物膜的穿透性。

关键词：低品位黄铜矿，细菌浸出，磁场，磁化处理，强化浸出1. 引言低品位硫化铜矿中的主要铜矿物是黄铜矿，从硫化矿电化学的角度看，黄铜矿的电化学活性在业已发现的金属硫化矿物中仅次于黄铁矿而处于不活泼(惰性)状态[1]。

研究表明，这些金属硫化矿物电化学活性依次增强的顺序如下：黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿、方铅矿、磁黄铁矿、闪锌矿。

所以，在酸性介质中，黄铜矿往往难以化学氧化而成为阴极，黄铜矿的微生物浸出速度比其他许多硫化矿均要慢得多，因此微生物浸出低品位黄铜矿及其强化措施是近年国内外重要的研究课题。

已有文献报道利用诱变育种[2,3]、施加外电压[4]、利用某些金属离子催化强化[5]、加入表面活性剂[6]等方法强化细菌浸出低品位黄铜矿，但利用磁场强化黄铜矿细菌浸出尚未见文献报道。

磁化处理在土壤灌溉和浸种过程中的生物效应已有文献报道[7]，将磁化水处理菌种技术应用于低品位黄铜矿的细菌浸出是一次新尝试。

本文研究了磁化处理对浸矿细菌氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans，简称T.f)氧化活性和对低品位黄铜矿的细菌浸出效果的影响。

2. 实验部分2.1矿样实验所用矿样由四川省西昌市会理县凉山矿业有限公司铜矿厂提供。

样品经破碎，用75µm孔径（200目）筛网过筛、混匀备用。

矿样的多元素分析和物相分析结果分别见表1和表2。

微生物浸出技术及其研究进展摘要：随着人们生活水平的不断提高，对矿产资源消耗量越来越大，而高品位矿石已近枯竭，开发利用低品位资源已提到议事日程；为此，必须找到一种经济上合理，技术上可行，并且安全环保的回收低品位矿石的方法，以充分利用原先丢弃的废矿或开采低品位的矿床。

目前，原地浸出（穿孔注液，不爆破）、就地浸出（爆破后就地喷液）、堆浸、池浸、搅拌浸出等技术被广泛应用，这些方法都伴随有微生物浸出部份。

在金矿、铜矿、铀矿的开采中，为了充分利用矿产资源和降低经济成本，科研人员利用微生物浸出技术来实现矿产资源的开发，使得微生物浸出技术成为开采金矿、铜矿、铀矿开采的重要技术。

本文在此通过对铜矿中使用的微生物品种的介绍、微生物浸出原理以及微生物浸出效率等进行讨论，并对微生物浸出技术的研究提出作者自己的看法。

关键词：微生物浸出技术；微生物浸出原理；浸出效率；影响因素；研究进展微生物浸出技术中，矿洞的开采环境以及微生物的特性不同，都会导致铜矿回收率的变化，从而影响到微生物的浸出效率。

因此，在使用微生物浸出技术进行铜矿资源的开采时，要保证其达到合适的pH值并满足铜矿的矿浆浓度，保证矿石粒度满足要求，避免粒径过细引起的叠堆。

同时，对加入了微生物的矿石进行充分搅拌，使其在搅拌中与微生物接触，保证微生物浸出过程中氧气和二氧化碳的充足。

目前，我国在研究高效菌种的培育以及高效菌种的散体渗流过程等还存在部分欠缺，为了提高微生物浸矿工艺的高效率，科研人员需要对现有的微生物浸出技术进行改进和完善。

1微生物浸出技术的概述最早的微生物浸出主要用于冶金，因此它还有着一个别称：湿式冶金技术，即通过利用微生物生命活动中的氧化以及还原特性来实现铜矿资源的开采。

在铜矿开采中，使用微生物浸出技术主要是因为微生物可以浸出金属，并对矿石表面的成份产生氧化还原，使其在水溶液中，以另一种形态的方式与原物质进行分离，包括元素沉淀或者离子状态等。

微生物浸出技术最早是被应用于贫矿中对金属的回收，比如铀、铜、金等。

一、论证报告一、进行低品位铜矿石细菌冶金的必要性我国是一个铜资源相对短缺的国家, 人均铜占有量很少, 铜自给率仅为30%，每年都需要花费大量外汇进口。

随着我国经济的高速发展, 铜的需求量会越来越大, 供求矛盾也会越来越突出。

我国铜矿资源中, 贫矿多、富矿少、共生、伴生矿多、单一矿少，加上技术、装备水平低，开发的边界品位高(0.2%),回收率低，同时，大量的低品位氧化矿、硫化矿、表外矿、含铜废石和浮选尾矿都被抛弃，没有得到应有的开发利用。

此外，普通冶金方法带来的环境污染问题也越来越突出。

21 世纪以来，我国钢铁、有色金属的年产量都已居世界第一位，但若按人口平均来算，还有很大缺口。

我国已发现的金属矿产资源的特点是：稀有金属中的稀土、钛、钨等资源丰富，而用量大的铁、铜、铝矿产和贵金属并不丰富，表现为大矿少，中小矿多，富矿少，贫矿多，易选矿少，复杂矿多。

与此同时，世界范围内的矿石也是与日剧减，全世界都面临矿石短缺问题。

在这种情况下，全世界都在积极的寻求解决途径，开展大量的理论研究，其中如何提高资源的利用率是人们关注的热点，生物冶金工业也在这种情况下应运而生。

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，用含微生物的溶剂从矿石中溶解有价金属的方法，由自然界存在的微生物进行。

这些微生物被称作适温细菌，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。

生物湿法冶金是二十年来冶金领域十分活跃的学科之一，是一种很有前途的新工艺。

与传统氧化工艺相比，生物氧化工艺其成本低，无污染，不产生二氧化硫，用微生物处理的矿石多为用传统方法无法利用的低品位矿、废石、多金属共生矿等，这就可以大大缓解世界的矿产资源危机，延长矿物有储量的服务年限达几十年至上百年。

因此, 加强细菌浸铜工艺研究和应用, 经济合理地开发和利用铜矿资源, 尽量多地环保地从铜矿石或废弃的尾矿中回收铜, 延长铜矿山寿命, 提高铜自给率已势在必行。

微生物浸出技术研究及其应用现状陈薇【摘要】随着科技工业的高速发展，自然资源的需求量也是与日俱增，环境污染资源枯竭的危机已迫在眉睫。

本文简单叙述了利用微生物对低品位金属矿进行浸出提取的反应机理及生物浸出方式做了简单的介绍，对生物冶金技术在国内外的研究现状进行了分析。

最后对微生物冶金技术在贵金属、重金属等国内外低品位重要矿产资源中的应用现状做了详尽的叙述。

%The rapid development of science and technology industry also grew with each passing day , the demand of natural resources , environmental pollution and resource depletion crisis was imminent .The low -grade ore leaching extraction reaction mechanism and biological leaching method was briefly introduced by microorganism , and researches on biological metallurgy technology at home and abroad were analyzed .Finally, the status of application of microbial metallurgy technology in precious metals , heavy metals and other domestic and foreign mineral resources in low grade were described in detail .【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(000)020【总页数】3页(P53-55)【关键词】微生物;浸矿技术;细菌【作者】陈薇【作者单位】四川省地质工程勘察院，四川成都 610081【正文语种】中文【中图分类】O69随着人类社会的快速发展，人类对自然资源的需求量与日俱增，而自然矿产资源的枯竭，对矿冶工作提出了更高的要求。

混合细菌及紫外诱变对低品位黄铜矿浸出研究随着生物冶金技术的不断发展,浸矿中起主要作用的各浸矿菌成为了研究的重点。

由于各菌株对亚铁离子、元素硫及其它金属离子的作用不同,混合菌株具有优势互补作用,因而混合细菌浸矿成为当今研究的热点之一。

氧化亚铁硫杆菌(T.f)是浸矿的主导菌种,在一定条件下,中等嗜热菌(T.a)能增强T.f菌的浸矿作用。

本文从酸性温泉中选育出中等嗜热菌进行了初步的生理研究,确定培养基为9K+胰蛋白胨。

将T.f菌和T.a菌混合得混合菌T.m,对其混合条件进行研究,用紫外线对细菌诱变、再辅以化学药剂的复合诱变,得出以下结论:T.f菌和T.a菌最佳混合比例为1:2;紫外诱变时间为120s、间距30cm,低温处理有利于诱变正突变的形成;复合诱变亚硝酸钠处理时间10min效果最好。

在黄铜矿的细菌浸出实验中,通过正交实验优选了T.f菌和T.m菌的浸矿条件,比较了单一菌和混合菌浸出效果的差异,以及紫外诱变和复合诱变前后浸出效果的差异。

结果表明,T.f菌浸矿条件为矿浆浓度5%,接种量10%,pH值2.0,温度30℃;T.m菌浸矿矿浆浓度10%,接种量5%,pH值2.0,温度30℃。

T.f菌诱变前后铜浸出率为14.65和20.14%,后者提高了大约38%;T.m菌诱变前后铜浸出率分别为18.25%和25.72%,后者提高了约40%。

复合诱变较单一紫外诱变T.f菌和T.m菌对铜浸出率变化不大,但能有效的降低正突变修复率。

第6卷第5期有色金属矿产与勘查V ol.6,No.51997年10月 GEOL OGICAL EX P L ORATION FOR N ON -FERROUS METALS Oct.,1997　收稿。

中国低品位铜矿的浸出-萃取-电积技术现状与前景王成彦　詹惠芳(有色总公司北京矿冶研究总院冶金室　北京　100044)摘　要　采用浸出-萃取-电积工艺处理难选低品位氧化铜矿,可产出高质量的1#阴极铜。

本文对该工艺在中国的应用情况及投资和效益等作了简单的阐述。

关键词　湿法炼铜　低品位铜　溶剂萃取铜的浸出-萃取-电积(L-SX-EW)技术于1968年在美国亚利桑那州蓝鸟(Bluebird)公司首次实现了工业应用,近年来取得了长足的发展。

我国第一个铜浸出-萃取-电积试验工厂于1983年由我院设计成功并在海南投入运转,但在此后的近10年间,这项在低品位铜矿的处理中极富发展前途的技术并未在我国铜冶金工业中发挥实质性的作用。

直至90年代,由于引进了国外特效铜萃取剂及浅池式混合澄清器的开发成功,我国铜溶剂萃取技术才取得了较大进展,生产能力已接近2万吨/年。

近几年的发展表明,它所具有的低投资、低成本、高效益、无污染以及所处理的是传统选冶工艺不能经济回收的铜资源的特点,使其在我国铜工业生产中占据了重要一席。

1　国内L -SX -EW 工厂的特点及概况低品位铜矿包括难选低品位氧化铜矿、氧化-硫化混合矿、低品位硫化铜矿及含铜废石等铜资源,用传统选冶工艺无法经济处理回收。

这类铜资源在我国的分布很广,具有矿床分散、点多、量少的特点,被以往勘探工作忽略或被列为呆矿,储量不清。

这决定了我国铜溶剂萃取工厂的规模以中小型为主的特点。

我国又是一个铜紧缺国家,铜的自给率约50%左右。

据预测,到2000年我国铜的需求量为140万吨。

按目前的生产水平推测,届时铜的缺口将达60万吨。

国内阴极铜的短缺及铜市场的刺激,促使国内众多L-SX-EW 厂蓬勃发展。

矿物学因素对黄铜矿微生物浸出影响的研究现状报告黄铜矿是一种含铜硫化物矿物，广泛应用于冶金工业领域。

矿物学因素对黄铜矿微生物浸出的影响已成为当前研究热点。

本报告将就矿物学因素对黄铜矿微生物浸出的影响进行分析和评价。

第一，黄铜矿的物化性质对微生物浸出产生影响。

黄铜矿的主要成分是黄铜矿矿物和黄铁矿矿物，黄铜矿的硬度和结晶度较高，往往难以被微生物有效浸出。

同时，黄铜矿与氧化铁矿等硫化物矿物共存时，可能会出现表面氧化物的覆盖，这种情况也很难被微生物浸出。

因此，矿物的结构和物理性质对微生物浸出黄铜矿的效果有着至关重要的影响。

第二，金属离子对微生物浸出的作用也十分显著。

黄铜矿的浸出并不是单纯由微生物进行的，其中还包括了一种化学反应——铜离子被还原成为可被微生物有效浸出的二价铜离子。

这种化学反应的产生与客观地配合微生物浸出，使得微生物更加容易进行黄铜矿的浸出。

第三，黄铜矿微生物浸出中所用到的微生物对浸出效果影响很大。

当前应用较广泛的微生物有两类，一类是颜色偏蓝的相似细菌株，另一种是醇酸杆菌。

其中相似细菌株的适应性强，可以适应在各种不同温度、酸碱度和铜离子浓度环境下工作。

而醇酸杆菌则适应范围有限，但其却具有极高的浸出效率。

选择合适的微生物可以提高浸出效率。

第四，微生物浸出实验的条件对微生物浸出效果影响也非常显著。

微生物浸出实验的环境往往会对微生物的繁殖、代谢、生存产生一定的影响。

包括温度、酸碱度、气氛、铜离子浓度等等因素都会对微生物浸出效果产生显著的影响。

选择合适的条件可以提高微生物浸出的效率。

综上所述，矿物学因素对黄铜矿微生物浸出的影响非常显著。

矿物的组成和物理性质、金属离子、微生物以及实验条件等因素的因素综合起来，可以得出最佳的微生物浸出效果。

今后可以通过进一步的研究来寻求更加优秀的黄铜矿微生物浸出方法。

黄铜矿微生物浸出的相关数据主要包括浸出率、铜离子浓度、微生物种类和实验条件等方面的数据。

以下对这些数据进行分析和解释。

稳恒磁场强化细菌浸出低品位黄铜矿研究的开题报告一、题目简介本文研究利用稳恒磁场强化细菌浸出低品位黄铜矿的方法，旨在提高黄铜矿的浸出率和从中提取金属的效率。

本文综合应用生物技术和磁化技术，探究了稳恒磁场对细菌的生长和活性的影响，以及磁化细菌对化石燃料的浸出性能，研究旨在为低品位金属矿资源的高效利用提供新的思路和方法。

二、研究背景与意义金属资源是现代工业和农业生产组成部分，其产出和加工对于经济和社会发展的意义重大。

然而，其采矿和加工的过程需要消耗大量能源，导致环境污染和生态破坏。

因此，研究低品位金属矿资源的高效利用，减少对自然环境的影响，具有重要的理论和实践意义。

传统的金属矿的化学浸出方法耗能、成本高，同时也会产生大量污染，这为金属资源的开发和利用增加了难度和成本。

生物浸矿技术的出现为金属资源的高效利用提供了新的思路和方法，但是现有的生物浸矿方法仍有一定的限制和不足。

在一定条件下，稳恒磁场可以对微生物的生长和细胞代谢产生一定的促进作用，进而提高生物浸矿的效率。

因此，研究稳恒磁场对细菌浸矿效率的影响，并开发出磁化细菌材料，具有重要的现实意义。

三、研究内容和方法本文研究内容包括：稳恒磁场对细菌生长和活性的影响、磁化细菌对黄铜矿的浸出性能、磁化细菌材料的制备和性能测试。

主要研究方法为：细菌培养和稳恒磁场处理实验、浸矿实验和磁化细菌制备实验。

四、预期研究成果通过本次研究，预期达到如下成果：1.探究稳恒磁场对细菌生长和活性的影响规律，为细菌浸矿技术提供新的发展思路。

2.研究磁化细菌对低品位黄铜矿的浸出效率和提取金属的效率，为金属矿资源高效利用提供新的思路和方法。

3.成功制备并测试了磁化细菌材料的性能，为细菌浸矿技术的实用化提供了新的技术支持。

五、研究进度安排第一年：文献阅读和技术储备、细菌生长及稳恒磁场处理实验、黄铜矿浸矿实验。

第二年：浸矿实验结果分析、制备和测试磁化细菌材料及性能，撰写论文。

第三年：重复实验和结果的修正完善，提出深入研究的方向和思路，参加学术会议并发表论文。

低品位氧化铜矿的生物提取技术探讨低品位氧化铜矿是指含铜量较低的氧化铜矿石，这种矿石由于铜含量低，无法进行传统的浮选或冶炼处理。

然而，利用生物提取技术可以有效地从低品位氧化铜矿中提取铜，不仅可以解决资源浪费问题，还有利于环境保护。

因此，探索低品位氧化铜矿的生物提取技术，具有重要的科学价值和经济意义。

生物提取是利用微生物作用将目标金属从矿石中提取出来的一种方法。

生物提取技术不仅可以降低能耗和环境污染，还可以提高资源利用率。

其中，耐酸菌是生物提取铜的主要微生物。

耐酸菌是一类能在酸性环境下生长并利用铜离子为其能量来源的菌种。

低品位氧化铜矿的生物提取技术主要可以分为生物堆浸法和生物浮选法两种。

生物堆浸法是利用微生物在矿石表面进行堆浸，通过微生物的代谢活动使铜离子从矿石中溶解出来。

在生物堆浸过程中，酸溶液是必需的，因为耐酸菌只能在酸性环境下进行代谢活动。

生物堆浸工艺的关键是菌种的选择和堆浸条件的控制。

选择合适的菌种对生物提取效果起到至关重要的作用。

耐酸性强、耐高温和高浓度金属离子的菌种，是进行生物堆浸的最佳选择。

同时，控制堆浸条件如温度、浸出时间、菌液浓度等也是提高生物堆浸效果的关键。

生物浮选法是利用微生物将废矿石中的铜硫化物转化成可浮选的氧化铜矿石，再通过传统浮选方法提取铜。

生物浮选技术先通过酸浸法将矿石中的铜硫化物转化为铜离子，然后添加耐酸菌，以促进铜离子的氧化。

氧化后的铜离子可浮于上部水相，然后通过浮选机械设备进行分离。

生物浮选技术除了具有生物提取的优点外，还能够将废矿石中的重金属硫化物转化为可浮选的氧化物，提高资源利用率。

低品位氧化铜矿的生物提取技术在研究和应用中取得了一定的进展，但仍面临一些挑战。

首先，菌种的筛选和优化是重要的研究方向。

寻找更加耐酸、高温和高浓度铜离子的菌株，对于提高生物提取效率至关重要。

其次，矿石的预处理也是一个关键问题。

低品位氧化铜矿中常常存在一些难以被微生物降解的杂质，如硫化物和有机物等，因此在使用生物提取技术前需要对矿石进行预处理，以降低杂质的影响。