基于铀矿中本源硫杆菌对黄铁矿和铀矿浸出的协同作用

研究砂岩型铀矿床中本源嗜酸性氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans, At.f）、嗜酸性氧化硫硫杆菌（Acidithiobacillus thiooxidans,At.t）对黄铁矿及铀矿浸出的协同作用。采用富集培养法、无机盐硅酸钠平板法对砂岩型铀矿中的硫杆菌分离纯化,通过分析菌株的形态学特征、生理生化结果及16S rDNA序列确定菌株的系统发育地位,并利用摇瓶培养法设计浸矿试验,向黄铁矿浸出体系中分别加入分离纯化的At.f、At.t及混合的At.f和At.t,检测pH值、氧化还原电位值（Eh值)的变化,浸矿40 d,测定浸矿体系的总铁离子浓度和硫酸根离子浓度,并分析黄铁矿矿渣表面形态及成分。根据黄铁矿的浸出结果,设计铀矿浸出试验,浸矿40 d,测定浸出体系中的pH值、Eh值、总铁离子浓度、硫酸根离子浓度等参数并计算四价铀的浸出率。结果表明,分离的两株优势菌中SW-2鉴定为嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(At.f),SW-3鉴定为嗜酸性氧化硫硫杆菌(At.t)。At.f、At.t浸出黄铁矿和铀矿时存在协同作用,At.f为浸矿体系的强氧化剂,主要将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+将UO2氧化成可溶性的UO22+;At.t可为浸矿体系提供酸性环境;At.f: At.t = 5:1试验组对黄铁矿和铀矿的浸矿效果最好,四价铀的浸出率为55.60%,黄铁矿矿渣表面形态显示细菌对黄铁矿存在直接的氧化作用;At.f、At.t高效浸出黄铁矿的菌量比例对以黄铁矿为伴生矿的铀矿的细菌浸出也具有明显的促进作用,研究结果可以为工业微生物浸铀时提供一定的支持并为以黄铁矿为伴生矿的其他矿物的微生物浸出提供参考。     

影响浸铀细菌活性的因素初探

微生物浸铀技术可以大幅度提高难浸铀矿石的浸出率 ,其关键技术是培养高活性的菌种。为了培养能适应多种恶劣条件的高活性菌种 ,必须对影响浸铀微生物活性的各种因素进行研究。通过实验室对浸铀细菌硫杆菌属中的氧化亚铁硫杆菌的活性因素的研究 ,并结合实际对从江西山南矿区的野外矿样中分离筛选出的菌株的活性的影响因素作了初步探讨 ,认为pH值为 1 8、温度为 30℃、接种量为 2 0 %及 90r/min的充气条件是该硫杆菌最佳的培养条件。通过对磷、铀两种元素在不同浓度下对细菌活性影响的试验 ,得出高浓度的磷、铀对细菌有明显的抑制作用 ,但通过驯化可以降低及弱化这种抑制作用。     

工艺矿物学近十年的主要进展

我国的工艺矿物学在过去十年中的重大进展主要表现在以下几方面:(1)矿物加工和冶金工艺矿物学的发展与应用;初步建立了矿物-生物浸矿机制和各类微生物冶金的制约因素,为生物选矿和冶金过程中工艺矿物学奠定了新的理论基础.(2)新的分析技术的发展及其应用使工艺矿物学开始从定性走向定量;探测和揭示了微生物在分子水平上与矿物表面相互作用和能量转换.这些研究将有助子了解微生物矿产开采和微生物选矿和冶金的控制因素的机制,为建立一个新的选冶工艺矿物学打下了深厚基础.(3)将矿物的晶体化学,矿物物理学,量子矿物学与工艺矿物学紧密结合,使这门应用学科不仅在选、冶、加工工艺等提取其中的某种有用元素,而且也促进了新兴的矿物材料和技术的发展.总之,在未来新的分析技术发展中,将被更广泛地用于研究矿物质,矿物-水界面和矿物-微生物界面,这不仅在新型的工艺矿物学发展中取得了好的成果,而且在环境矿物学,也有广泛的应用前景.     

黄钾铁矾类矿物生成对嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸提废旧印刷线路板铜的影响

摘要:研究柱浸条件下黄钾铁矾类矿物生成对嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸提废旧印刷线路板金属铜的浸出影响,结果表明:柱浸体系中黄钾铁矾类矿物生成是影响浸铜效率的主要因素;pH值在2.20时可以保持浸出体系中一定的Fe3+量与较高的ORP值;黄钾铁矾类矿物在有细菌作用时生成;加酸维持低pH值(pH2.50)可减少黄钾铁矾类矿物的生成,浸出反应能持续进行。     

矿物组成和环境因素对铀矿山嗜酸性微生物分布的影响

<正>0引言嗜酸性微生物主要指最适生长p H小于3的一类原核微生物,是酸性矿水(acid mine drainage,AMD)或酸性岩水(acid rock drainage,ARD)形成的主要微生物类群,也是低品位金属矿物中金属资源回收的生物冶金技术中涉及的重要微生物类群。大多嗜酸菌为化能自养型细菌,以含硫矿物中的硫和铁为能源、同化大气中的CO2行自营养生活,主要分布于火山喷发口、含硫酸性冷或热泉、含硫矿物矿山的自然环境     

矿石粒度对黄铜矿浸矿过程的影响

<正>在原生硫化铜矿石细菌浸出过程中,矿石粒度会直接影响到细菌的氧化活性和浸出效果(范兴祥等,2005)。细菌浸矿过程主要在矿石界面上进行,因此浸出速率与矿物颗粒粒度有着密切的联系。一般来说,矿石粒度越小,其表面积越     

黑曲霉菌的浸矿效果研究

采用原子吸收光谱(AAS)、扫描电子显薇镜/X射线能谱仅(SEM/EDS)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射物相分析(XRD)等手段研究了黑曲霉菌对蛇纹石尾矿的生物浸出效果,并对浸矿机理进行了探讨.结果发现,黑曲霉菌对尾矿的浸出当培养基的pH=6,加入蔗糖的量为10%时,浸矿效果最好;将浸矿前后的矿粉进行SEM/EDS发现:浸矿过程中,菌体与矿粉相互作用形成了菌体-矿物复合体;红外光谱表明:黑曲霉菌表面有结合金属的官能团,如羟基、羧基、氨基等,浸出矿粉后,1645 cm-1处的峰红移到1631cm-1,说明细胞上的多糖、蛋白质酰胺等参与了浸矿过程,但主要峰位未发生变化,说明细菌的主要成分和结构保持完整;XRD图谱发现:原尾矿与黑曲霉菌Asp-1#作用后,部分尾矿中的镁被浸出生成了新物质-有机酸镁.     

浸矿开采对离子型稀土基岩力学特性的影响研究

为研究原地浸矿母液对离子型稀土矿收液底板的侵蚀影响,以离子型稀土矿基岩（半/弱风化花岗岩）为研究对象,开展了室内浸矿模拟试验。对比分析了不同浸矿时间岩样的应力−应变曲线、峰值应力、峰值应变和弹性模量,获取了不同浸矿历时岩样的孔隙度和细观形貌特征,并运用盒维法对岩样的非线性裂纹特征进行了定量化描述。结果表明：浸矿侵蚀作用对离子型稀土矿底板基岩力学性质的影响主要表现在前150 d,破坏形式由贯穿破坏转变为贯穿破坏与片状剥落并存;浸矿母液侵蚀作用下,基岩力学特性呈现先大幅减小后大幅回升,其后在小范围波动现象,浸矿约60 d对基岩力学特性的影响程度最大;浸矿母液侵蚀造成基岩内小孔隙增长,导致表面出现腐蚀及孔洞现象;浸矿时间不同将造成岩石不同的微观结构变化。     

青藏公路沿线土壤微生物数量变化及其影响因素研究

以青藏公路沿线土壤为研究对象, 研究了土壤可培养微生物数量的变化特征及影响因子. 结果表明: 青藏公路沿线土壤可培养微生物数量为0.77×10⁶~2.44×10⁷CFU·g^-1dw; 沿青藏公路从南(申格里贡山)到北(西大滩), 土壤可培养细菌与真菌数量表现为先迅速减少, 然后渐趋平缓; 可培养放线菌数量先减少后增加; 土壤总氮、 有机碳和含水量逐渐降低, 而pH值逐渐升高. C/N比率与真菌/细菌比率变化趋势相似, 均为先增加后减少. 土壤可培养微生物数量与理化因子的相关性分析结果表明: 青藏公路沿线土壤微生物数量主要受纬度和土壤理化性质的影响, 表现为微生物数量与纬度和pH值显著负相关, 而与总氮、 有机碳和含水量极显著正相关.     

硅酸盐细菌作用对蒙脱石结构影响初探

<正>微生物对岩石圈的影响,从改变构成岩石的矿物开始;而微生物对矿物的影响,则应是从改变矿物成分开始。本文在前人研究微生物-矿物交互作用的基础上(William等,1996;Fortin等,1997),详细研究了硅酸盐细菌对具有层状结构     

砂岩型铀矿床地浸地质工艺性能综合定量评价指标--地浸指数的设计与应用

从砂岩型铀矿床地浸开发工艺着手，通过对其地质影响因素分析，结合各因素对地浸开发的影响程度，提出了砂岩型铀矿床地浸的地质工艺性能综合评价指标——地浸指数(LI)，并建立了其计算模型。通过计算地浸指数可定量地了解待开发矿床或块段的地浸开发适宜程度。地浸指数LI值越大，说明该矿床地浸的地质工艺性能越佳、越有利于地浸开发。通过对伊犁盆地512模型铀矿床、511铀矿床及吐哈盆地十红滩铀矿床的LI值试算，得到的LI值分别为119．95、102．56和47．8l。试算结果表明，511矿床很有利于地浸开发，511矿床地浸开发的有利性逊于512矿床，十红滩矿床属于不利于地浸的范畴，建议放弃酸法地浸方案，寻求低酸法地浸、清水地浸或减法地浸等方案。结合3个矿床的工业开发实际和前期试验成果，初步确定砂岩型铀矿床地浸地质工艺性能的LI值区间：LI≥100，很有利于地浸；80≤LI＜100，有利于地浸：LI＜80，不利于地浸。     

广东西部地区地层、花岗岩类岩体地球化学特征研究(摘要)

为进行冶金地质成矿区(带)地球化学普查,确定地层和岩浆岩地球化学区域背景值,建立基础地球化学资料,为基础地质研究,以及成矿预测提供基础地球化学参数,我们与广东冶金地质九三三队、九四○队协作,对广东西部地区与成矿有关的主要地层、花岗岩类岩体的地球化学特征及成矿专属性开展了研究工作.我们选择不同时代,不同岩石类型、不同规模、含矿及不含矿(包括矿化)岩体31个;     

不同海拔表层土壤微生物数量消长的机理

以乌鲁木齐河源区不同海拔表层土壤样品为研究材料,利用荧光显微计数技术、寡营养恢复培养技术等,研究了微生物的数量与土壤理化参数和植被类型的关联度.结果表明:表层土壤中可培养细菌数与表土含水量、总C、总N和pH值相关性不显著,与相应的植被类型明显相关,可培养细菌数从大到小所对应的植被为:苔草嵩草芨芨草针阔叶混交林云杉车前草山莓草;在相同植被类型下,可培养细菌数量表现出随海拔升高而降低的趋势.植被类型是影响土壤可培养细菌数量的主要因素,但海拔变化对可培养细菌数量的影响也不可忽略.     

微生物在锰的氧化富集过程中的作用—以广西湖润锰矿为例

以广西靖西县湖润锰矿床为研究基础，考查了矿床的基本地质特征，简要分析了矿床的成因。为了了解近地表氧化锰矿的形成机理，利用从该矿矿坑水中分离出的两种锰的氧化细菌（Metallogenium Symbioticum和Hyphomicrobium Vulgare)进行了一些锰的氧化实验。实验结果表明这两种细菌对锰具有明显的氧化作用，结合矿床的其他方面特征，认为自然界中微生物在锰的氧化富集过程中起着积极的作用，作用表现在两个方面：一方面微生物可以直接对锰进行氧化，使原生碳酸锰矿转变为氧化锰矿；另一方面微生物又可以改变环境的pH值，促进锰的化学氧化。     

难浸金矿石的提金技术简介（一）：—难浸金矿石的氧化预处理

难浸金矿石,又称难选冶金矿石,难处理金矿石等。一般指矿石经细磨后仍有相当一部分金不能用常规氰化法有效浸出的金矿石。这类金矿石中的金,或物理包裹,或是化合结合,使之不能与氰化液接触,因而很难浸出。难浸金矿石分为三种类型:(1)非硫化物脉石包裹金,这类矿石中金粒太小,无法用磨矿解高,金粒很难接触氰化液;(2)金被包裹在黄铁矿和砷黄铁矿等硫化矿物中,细磨亦不能使包裹金粒接触浸出液;(3)碳质金矿石,金浸出时,金氰络合和被矿     

西北738铀矿床碳酸盐产出特征及成因机制探讨

含矿含 水层中的碳酸盐对砂岩型铀矿床的地浸开采影响;较大，根据岩矿鉴定结果及化学分析资料，结合野外岩、矿心编录，对738矿岩型铀矿床含矿含水层中的碳酸盐产出特征及成因机制进行了研究。认为含矿含水层中的致密钙质胶结层是成岩阶段的产物；碳酸盐的溶解迁移和沉淀析出是氧化－还原作用引起酸碱平衡破坏的结果。分析了不同存在形式的碳酸盐对地浸工艺的影响。     

硫化铜矿细菌浸出与晶体结构对比研究

为了研究矿物晶体结构对铜硫化物矿物细菌浸出的影响,进行了硫化铜矿细菌浸出试验,并分析比较了原子键长、晶面间距和键级等参数对铜硫化物矿物微生物浸出的影响。试验结果表明,浸出48天后,久辉铜矿、斑铜矿、铜蓝、黄铜矿中铜浸出率分别是95.12%、84.5%、54.1%和18.33%,不同铜硫化物矿物的细菌浸出规律为:久辉铜矿斑铜矿铜蓝黄铜矿。晶体结构相关参数对比研究表明,久辉铜矿键长最长、晶面间距较大、键级低,故久辉铜矿的键强最弱,容易被细菌氧化浸出。晶体结构是决定不同铜硫化物矿物细菌浸出效率差异的关键因素。     

花岗岩风化壳中的微生物及其对稀土元素的浸出作用

对广东共和稀土矿花岗岩风化岩风化壳剖面下不同深度的样品进行微生物培养，发现在0．2－12m深度范围的样品均有微生物存在，在0．2－3m深度范围微生物种类较多。微生物类型有细细菌（包括牙胞杆菌属、肠杆菌属、埃希氏菌属、产碱杆菌属等杆菌，奈瑟氏球菌属、葡萄球菌属等球菌以及梭状芽胞杆菌属厌氧菌）、真菌（包括曲霉属黑曲和黄曲、青霉属、毛霉属、酵母菌）和放线菌。利用风化壳中的各种微生物及其发酵产物对稀土矿样进行稀土浸出实验，并与蒸馏水和不加菌液的培养液作对比，实验结果表明：①混合微生物及其代谢产物浸矿，稀土元素的浸出量明显增加，浸泡液的pH值降低；②真菌类（毛霉属、酵母菌、曲霉属、青霉属）对稀土的浸出量最高，然后依次为发酵芽胞杆菌、葡萄球菌属、放线菌、发酵芽胞杆菌属；③细菌类对稀土的浸出作用主要与其代谢产物改变介质的pH值有关；而真菌类对稀土的浸出作用主要与其直接吸附和吸收稀土元素以及其代谢产物与稀土元素的络合作用有关；④与硫酸铵的浸出结果相比，微生物所浸出的稀土元素δCe较大、δEu值较小、（La/Sm)N和（Gd/Yb)N)的比值较低，结果与稀土元素在华南风化壳稀土矿风同间面中不同层位的变化规律一致。实验结果说明微生物及其代谢产物对风化壳中稀土元素的活化迁移和分异作用具有积极的贡献。     

湿法冶铜现状与发展方向

对氧化铜矿，硫化铜矿和自然铜矿的湿法冶炼现状进行了分析，指出焙烧一酸浸工艺仍是处理硫化矿最现实而有效的工艺，细菌浸取－萃取－电积法是处理低品位铜矿最具发展前途的工艺。     

长江中下游成矿带铜多金属矿床中灰泥丘的发现及其意义——以武山和冬瓜山铜矿为例

通过对长江中下游成矿带中武山铜矿和冬瓜山铜矿层状矿体的详细研究,发现了大量具有层圈状构造、层纹状构造或不规则同心环状构造的矿石。在前人研究基础上,经光薄片鉴定、扫描电镜观察和碳氧同位素分析等,认为这类矿石在宏观构造上显示出类似于灰泥丘的孔洞系统,微观上又发现了细菌等微生物结构,判断其属于一种矿化的灰泥丘。资料显示,灰泥丘和热水喷流沉积成矿作用关系密切,灰泥丘可视为热水喷流沉积成矿的证据之一。本文所研究的两个矿床中灰泥丘构造矿石保存状况略有不同,冬瓜山铜矿灰泥丘构造矿石保留了大量显示原生热水喷流沉积成因的组构、并发现细菌等微生物结构,碳氧同位素组成也显示原始沉积特征;而武山铜矿灰泥丘构造矿石则显示出强烈受热液改造的矿石组构和碳氧同位素组成特征,暂未发现细菌等微生物结构。冬瓜山和武山铜矿灰泥丘构造矿石的发现,有力地佐证了长江中下游成矿带在海西期曾发生过热水喷流沉积成矿作用。