黄孢原毛平革菌对卡林型金矿中碳质物和硫化物矿物预处理研究
发布时间：2021-01-29 21:10
目前,在世界各地已发现大量卡林型金矿。由于该金矿为微细浸染结构,硫化物矿物对金的包裹以及碳质物的“劫金”作用,卡林型金矿的金浸出率很低,是目前公认的难处理金矿。生物氧化预处理工艺因具有条件温和、流程简单、能耗低和环境友好等优势,已成为当前研究的热点。研究发现,黄孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium）不仅能降解木质素、煤、活性炭、石墨等碳质物,还能氧化硫化物。本文以P.chrysosporium作为实验菌种,研究了其对陕西某卡林型金矿中碳质物和硫化物矿物的预处理及作用机理,以期突破“劫金”和“包裹金”的工艺瓶颈。元素碳、有机酸和烃类是干扰卡林型金矿氰化提金的重要碳质物。本研究首先从卡林型金矿中提取出元素碳、有机酸和烃类,并对其物化性质及对氰化提金的干扰性进行研究。元素碳结晶度不高,是石墨碳和活性炭的混合物。有机酸是一种腐殖酸类似物,具有芳环骨架。烃类含有烷烃、芳烃和含氧基团,缩聚度不高,以1～4环芳香核为主。碳质物对氰化提金的干扰度为:元素碳>有机酸>烃类。P.chrysosporium可降解卡林型金矿中的元素碳、有机酸和烃类。在摇瓶条件下,经...
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２黄铁矿的晶体结构??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｐｙｒｉｔｅ??
铜矿中Ｃｕ、Ｆｅ和Ｓ含量分别为３４．５６ｗｔ．％、３０．５２ｗｔ．％和３４．９２ｗｔ．％。黄铜矿属四方晶??系，在晶格内，以Ｓ原子为中心，四面体的４个角被２个Ｃｕ原子和２个Ｆｅ原子所占??据（见图１．３）［４４］。由于黄铜矿中Ｃｕ、Ｆｅ和Ｓ原子之间可形成了复杂的化合键，故其晶体??结构稳定，具有更高的晶格能，这是造成黄铜矿难浸的重要原因［６４，６５］。一些研究者认为??黄铜矿中Ｃｕ为＋１价，Ｆｅ为＋３价［６６］；另一些研宄者却认为Ｃｕ和Ｆｅ均为＋２价［６７］。Ａｕ、??Ａｇ、Ｔｉ和Ｓｅ等元素可机械混入黄铜矿，这是其载金的根本原因。与毒砂和黄铁矿相比，??黄铜矿中的“不可见金”含量不高，但其仍是重要的载金矿物。表１．５为世界８个金矿??床中黄铜矿含金量的统计结果［４８］。??；?＾ｓ??图１．３黄铜矿的晶体结构??Ｆｉｇ．?１．３?Ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ??－６－??
／！?臓中的ＭｎＰ分子量为４５？４７?ｋｕ，ｐ／为４．２０？４．９０。ＭｎＰ的催化循环??与ＬｉＰ类似（图１．５）［７Ｓ］，二者差别集中在Ｍｎ２＋上。Ｍｎ２＋在还原ＭｎＰ?Ｉ和ＭｎＰ?ＩＩ时，被氧??化为Ｍｎ３＋。Ｍｎ３＋与有机酸螯合，形成具有高氧化还原电位的螯合物，该螯合物作为一??种无催化活性的氧化态酶氧化底物。ＭｎＰ最适温度为３７?°Ｃ，半失活温度为４５?°Ｃ，作??用的ｐＨ范围为４？７，最适ｐＨ为４．６０。??Ｒ？?？?＂＇ｆ７１／—Ｎ?Ｂ＾ｌｉ］??Ａ?ｊ／＾?正铁?ＭｎＰ?Ａ．??ｉｒ＋Ｒ＊?ｈ：ｏ｛ｒ－〇｝Ｔ｜??Ｙ??〇＝＝＾?ｃ４°＾）?＝＝〇??ＭｎＦｃｐｄｎ＼?ｙＭｎＰｃｐｄ?Ｉ??＜Ｍ＾）?（Ｍｎ＾＞??ＲＨ?ｒＸｈ＊??图１．５?ＭｎＰ的催化循环??Ｆｉｇ．?１．５?Ｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｃｙｃｌｅ?ｏｆ?ＭｎＰ??１．４．３．３?Ｌａｃ??Ｌａｃ是一类以〇２为电子受体的含铜多酸氧化酶，分子量为６０？１００?ｋｕ。Ｌａｃ分为诱??导性和组成性。研宄发现，与木质素结构类似的芳烃类和酚类化合物的添加能明显提高??－１０－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Phanerochaete chrysosporium对活性炭的降解及劫金能力的影响（英文）[J]. 刘倩,杨洪英,佟琳琳. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(06)
[2]碳质金矿的碳质物及生物氧化预处理研究现状(英文)[J]. 杨洪英,刘倩,宋襄翎,董金奎. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(11)
[3]金矿床中金与黄铁矿和毒砂的关系[J]. 卢焕章,朱笑青,单强,王中刚. 矿床地质. 2013(04)
[4]黔西南簸箕田卡林型金矿中含砷黄铁矿和毒砂的赋金特征研究[J]. 潘谋成,胡凯,曹剑,韩善楚. 高校地质学报. 2013(02)
[5]黑曲霉菌一步浸取低砷硫化矿:Taguchi正交优化（英文）[J]. Sadia Ilyas,池汝安,Jae Chun Lee,Haq Nawaz Bhatti. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2012(05)
[6]含油污泥与煤共热解特性的研究[J]. 杨肖曦,李晓宇,程刚,冯洪庆,刘晓杰,马玉峰. 西安石油大学学报(自然科学版). 2012(05)
[7]生物浸出过程中黄铜矿钝化的控制方法(英文)[J]. 潘颢丹,杨洪英,佟琳琳,仲崇斌,赵玉山. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(09)
[8]氧化亚铁硫杆菌浸矿体系中黄铁矿的电化学行为(英文)[J]. 顾帼华,孙小俊,胡可婷,李建华,邱冠周. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(05)
[9]Acidithiobacillus ferrooxidans氧化分解毒砂的次生产物研究[J]. 朱婷婷,陆现彩,李娟,陆建军,王汝成,徐兆文. 矿物学报. 2011(04)
[10]基于傅里叶红外光谱的高温煤焦表面化学结构特性分析[J]. 李庆钊,林柏泉,赵长遂,武卫芳. 中国电机工程学报. 2011(32)
博士论文
[1]铅锌冶炼废渣堆场土壤产黄青霉菌F1浸出修复研究[D]. 邓新辉.中南大学 2013
[2]不同类型高砷难处理金矿的细菌氧化—提金工艺研究[D]. 崔日成.东北大学 2011
[3]煤炭生物降解转化新菌种基因工程的构建研究[D]. 徐敬尧.安徽理工大学 2009
[4]白腐真菌细胞色素P450转化难降解有机物的功能研究[D]. 宁大亮.清华大学 2009
[5]含砷金矿生物预氧化提金基础研究[D]. 李骞.中南大学 2007
[6]硫化矿物生物提取及腐蚀电化学研究[D]. 柳建设.中南大学 2002
[7]含砷难处理金矿细菌浸出基础理论及工艺研究[D]. 闵小波.中南大学 2000
硕士论文
[1]毒砂与酸性溶液的水矿表界面反应机制研究[D]. 胡潇潇.南京大学 2013
[2]石油污染土壤中石油烃微生物降解性能的研究[D]. 李美玉.中国石油大学 2010
[3]白腐真菌细胞色素P450的诱导及该菌降解五氯酚的初步研究[D]. 曾斌.长安大学 2008
[4]油泥热解特性基础研究[D]. 于清航.沈阳航空工业学院 2008
[5]非灭菌环境下固定化白腐真菌抑菌策略的研究[D]. 曾永刚.东北林业大学 2007
本文编号：3007615
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２黄铁矿的晶体结构??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｐｙｒｉｔｅ??
铜矿中Ｃｕ、Ｆｅ和Ｓ含量分别为３４．５６ｗｔ．％、３０．５２ｗｔ．％和３４．９２ｗｔ．％。黄铜矿属四方晶??系，在晶格内，以Ｓ原子为中心，四面体的４个角被２个Ｃｕ原子和２个Ｆｅ原子所占??据（见图１．３）［４４］。由于黄铜矿中Ｃｕ、Ｆｅ和Ｓ原子之间可形成了复杂的化合键，故其晶体??结构稳定，具有更高的晶格能，这是造成黄铜矿难浸的重要原因［６４，６５］。一些研究者认为??黄铜矿中Ｃｕ为＋１价，Ｆｅ为＋３价［６６］；另一些研宄者却认为Ｃｕ和Ｆｅ均为＋２价［６７］。Ａｕ、??Ａｇ、Ｔｉ和Ｓｅ等元素可机械混入黄铜矿，这是其载金的根本原因。与毒砂和黄铁矿相比，??黄铜矿中的“不可见金”含量不高，但其仍是重要的载金矿物。表１．５为世界８个金矿??床中黄铜矿含金量的统计结果［４８］。??；?＾ｓ??图１．３黄铜矿的晶体结构??Ｆｉｇ．?１．３?Ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ??－６－??
／！?臓中的ＭｎＰ分子量为４５？４７?ｋｕ，ｐ／为４．２０？４．９０。ＭｎＰ的催化循环??与ＬｉＰ类似（图１．５）［７Ｓ］，二者差别集中在Ｍｎ２＋上。Ｍｎ２＋在还原ＭｎＰ?Ｉ和ＭｎＰ?ＩＩ时，被氧??化为Ｍｎ３＋。Ｍｎ３＋与有机酸螯合，形成具有高氧化还原电位的螯合物，该螯合物作为一??种无催化活性的氧化态酶氧化底物。ＭｎＰ最适温度为３７?°Ｃ，半失活温度为４５?°Ｃ，作??用的ｐＨ范围为４？７，最适ｐＨ为４．６０。??Ｒ？?？?＂＇ｆ７１／—Ｎ?Ｂ＾ｌｉ］??Ａ?ｊ／＾?正铁?ＭｎＰ?Ａ．??ｉｒ＋Ｒ＊?ｈ：ｏ｛ｒ－〇｝Ｔ｜??Ｙ??〇＝＝＾?ｃ４°＾）?＝＝〇??ＭｎＦｃｐｄｎ＼?ｙＭｎＰｃｐｄ?Ｉ??＜Ｍ＾）?（Ｍｎ＾＞??ＲＨ?ｒＸｈ＊??图１．５?ＭｎＰ的催化循环??Ｆｉｇ．?１．５?Ｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｃｙｃｌｅ?ｏｆ?ＭｎＰ??１．４．３．３?Ｌａｃ??Ｌａｃ是一类以〇２为电子受体的含铜多酸氧化酶，分子量为６０？１００?ｋｕ。Ｌａｃ分为诱??导性和组成性。研宄发现，与木质素结构类似的芳烃类和酚类化合物的添加能明显提高??－１０－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Phanerochaete chrysosporium对活性炭的降解及劫金能力的影响（英文）[J]. 刘倩,杨洪英,佟琳琳. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(06)
[2]碳质金矿的碳质物及生物氧化预处理研究现状(英文)[J]. 杨洪英,刘倩,宋襄翎,董金奎. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(11)
[3]金矿床中金与黄铁矿和毒砂的关系[J]. 卢焕章,朱笑青,单强,王中刚. 矿床地质. 2013(04)
[4]黔西南簸箕田卡林型金矿中含砷黄铁矿和毒砂的赋金特征研究[J]. 潘谋成,胡凯,曹剑,韩善楚. 高校地质学报. 2013(02)
[5]黑曲霉菌一步浸取低砷硫化矿:Taguchi正交优化（英文）[J]. Sadia Ilyas,池汝安,Jae Chun Lee,Haq Nawaz Bhatti. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2012(05)
[6]含油污泥与煤共热解特性的研究[J]. 杨肖曦,李晓宇,程刚,冯洪庆,刘晓杰,马玉峰. 西安石油大学学报(自然科学版). 2012(05)
[7]生物浸出过程中黄铜矿钝化的控制方法(英文)[J]. 潘颢丹,杨洪英,佟琳琳,仲崇斌,赵玉山. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(09)
[8]氧化亚铁硫杆菌浸矿体系中黄铁矿的电化学行为(英文)[J]. 顾帼华,孙小俊,胡可婷,李建华,邱冠周. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(05)
[9]Acidithiobacillus ferrooxidans氧化分解毒砂的次生产物研究[J]. 朱婷婷,陆现彩,李娟,陆建军,王汝成,徐兆文. 矿物学报. 2011(04)
[10]基于傅里叶红外光谱的高温煤焦表面化学结构特性分析[J]. 李庆钊,林柏泉,赵长遂,武卫芳. 中国电机工程学报. 2011(32)
博士论文
[1]铅锌冶炼废渣堆场土壤产黄青霉菌F1浸出修复研究[D]. 邓新辉.中南大学 2013
[2]不同类型高砷难处理金矿的细菌氧化—提金工艺研究[D]. 崔日成.东北大学 2011
[3]煤炭生物降解转化新菌种基因工程的构建研究[D]. 徐敬尧.安徽理工大学 2009
[4]白腐真菌细胞色素P450转化难降解有机物的功能研究[D]. 宁大亮.清华大学 2009
[5]含砷金矿生物预氧化提金基础研究[D]. 李骞.中南大学 2007
[6]硫化矿物生物提取及腐蚀电化学研究[D]. 柳建设.中南大学 2002
[7]含砷难处理金矿细菌浸出基础理论及工艺研究[D]. 闵小波.中南大学 2000
硕士论文
[1]毒砂与酸性溶液的水矿表界面反应机制研究[D]. 胡潇潇.南京大学 2013
[2]石油污染土壤中石油烃微生物降解性能的研究[D]. 李美玉.中国石油大学 2010
[3]白腐真菌细胞色素P450的诱导及该菌降解五氯酚的初步研究[D]. 曾斌.长安大学 2008
[4]油泥热解特性基础研究[D]. 于清航.沈阳航空工业学院 2008
[5]非灭菌环境下固定化白腐真菌抑菌策略的研究[D]. 曾永刚.东北林业大学 2007
本文编号：3007615
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3007615.html
