微生物与人类健康答案_微生物冶金论文1

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微生物冶金的研究与发展
摘要 ：本文主要介绍了微生物冶金对铜矿石浸出工艺﹑浸矿微生

物种类以及微生物在浸出过程中的直接作用和间接作用。 为微生 物冶金处理低品位和难处理铜矿石浸矿技术应用进行了展望。 关键词：微生物冶金，铜矿石，细菌，浸出机理。 关键词
前言： 前言 １﹑背景

随着铜矿石资源的不断开发，铜矿石的品位逐

渐下降， 难处理的铜矿石的利用已经迫切的摆世人的面前。 对低品位的铜 矿石采用传统的采﹑选﹑冶工艺回收其中的铜， 不仅得不到经济 效益，反而污染环境。而微生物冶金的特点和优点是适合处理低 品位矿石和复杂的矿石，生产成本低，并不污染环境，能满足可 持续发转的要求。

国内从 20 世纪 60 年代开始研究这项技术从难选冶和低品位铜矿 中提取铜， 目前这项技术在我国得到了很大的发展，现在我国 已陆续建成几十座浸出——萃取—电沉积厂， 生产规模从年产铜 几百吨到几千吨不等， 现在每年采用浸出——萃取—电沉积技术 生产的铜已经到达 2.5 万吨左右，生产规模还在不断地扩大。而 全球湿法炼铜产量占总产量的 20%以上，而且近几年来的增势不
减。 2

﹑铜矿石浸出工艺

2.1 铜矿石的浸出体系 浸出体系的选择原则是热力学可行﹑动 力学反应速度快﹑经济合理﹑来源容易﹑对脉石和杂质元素不 溶﹑不对环境造成污染。 （1）水浸出 水浸出是用水作为浸出剂溶解物料中的有价金 属。改浸出方法要求物料中的有机金属为可溶于水的盐类，故以 硫化物为主的的铜矿石要进行预处理后才能浸出， 所以该法有一 定的局限性。 （2）酸浸出 酸浸常用的浸出剂有硫酸﹑盐酸﹑硝酸，有时也 用亚硫酸和有机酸。但对铜矿石浸出而言主要是硫酸。 （3）氮浸出 氮浸出用的是氮和铵盐的水溶液，一般铵盐为碳

酸铵。此体系既可浸出氧化矿，又可浸出硫化矿。 （4）盐类浸出 单纯用酸几乎不能浸出硫化铜矿，必须用氧化 剂。盐浸出就是用较高电位的盐类做氧化剂浸出的方法。 （5）细菌浸出 细菌浸出又称为微生物浸出，是借助某些细菌 的催化作用，是矿石的铜溶解。细菌浸出是使用的主要是化学能 自养微生物，他们主要借助无机物的氧化过程获得能量。 2.2 浸出方式 浸出方式的选择与矿石含铜品位及矿物的组成﹑ 浸出的难易程度﹑浸出的工厂的具体条件等因素有关。 （1） 渗滤槽浸 浸出剂在重力的作用下自上而下的浸出过程。 一般在浸出槽中用较浓的硫酸浸出含铜 1%以上的氧化矿。浸出 液中铜的浓度较高，可以直接用来电积铜。 （2） 搅拌浸出 将磨细的矿物与浸出剂再搅拌槽中进行的强 烈搅拌的浸出过程，用较低的硫酸溶液浸出细粒（小于 75μm 占 90%以上的硫化矿或氧化矿的焙砂）一般含铜品较高。 （3） 加压浸出 对于在常压和通常温度下难于有效浸出的矿 物常采用加压浸出的方式。 加压浸出是在称为加压釜的密闭容器 中在高于大气压的压力下对矿石进行进出。 （4）堆浸 堆浸常用于贫矿表外矿和铜矿废石的浸出。浸 出场地多选在不透水的山坡山， 将开采的废矿石破碎到一定的粒 度。在矿堆表面喷洒浸出剂，浸出剂渗过矿堆时铜被浸出，浸出 液返流到浸液池回收。堆浸的特点是浸出设备投资少，运行费用 低。 （5） 就地浸出 就地浸出可用于处理的残留矿石或未被开 采的氧化铜矿和贫铜矿， 是通过钻孔或爆破后将溶浸剂注入天然 埋藏条件下的矿体中，有选择的浸出有用成分（铜） ，并将含有 有用成分的溶液通过抽液钻孔抽到地表面后送到萃取点积厂处 理。 3.浸出的细菌及培养方法 3.1 细菌的种类和特性 微生物大致可以分成两大类：自养 微生物和异养微生物，用于浸矿的细菌有 20 多种，比较重要的 有以下几种。 （1） 氧化铁硫杆菌 氧化铁硫杆菌是目前铜矿浸出中最常 用的细菌，它栖息于含硫温泉，硫和硫化矿矿床，煤和含金矿矿 床，，也存在于硫化物矿床氧化带中，在矿坑水中生存。其最佳生

长的 PH 值在 2.0~3.0。 它属于自养型微生物， 有较强的合成能力， 你能利用简单无机物如二氧化碳和无机物合成本身所需要的的 糖好，蛋白质，核酸和维生素等复杂的细胞物质。因此，培养自 养微生物培养基是由简单的无机物组成的。 （2）氧化硫硫感菌，栖息于硫和硫化矿矿床，能把亚铁氧 化成高价铁，能氧化元素硫和一系列硫的还原性化合物，还能氧 化硫化物矿物，其最佳的生长 PH 为 2.0 到 2.5。 （3）硫化芽孢杆细菌，此类细菌广泛存在于自然界中， 如硫化矿的开采废石堆，火山区等。 （4）氧化嗜酸古细菌，此类细菌是微生物进化的一个独立 支系，在自养条件下能催化硫，亚铁以及硫化物的氧化，适宜生 长的 PH 值为 2.0~3.0。 （5） 微螺球菌， 栖居于黄铜矿矿堆等处， 能氧化亚铁离子， 黄铁矿和白铁矿，不能氧化氧化硫和硫的其它的还原性化合物。 最适宜的ＰＨ值为２．５～３．０。 ３．３细菌的培养 细菌的培养条件包括：合适的培养 基，温度，以及氧气和二氧化碳的供给。铜矿浸出所用的细菌主 要是氧化铁硫杆菌，培养氧化铁的培养基成分包括硫酸铵 0.15g, 亚磷酸钾 0.05g,硫酸镁 0.50g,硝酸钙 0.01g,蒸馏水 1000mL,培养方 法是将调整好的 PH 值培养基分别装在已经消毒的三角瓶中做浅 层培养， 1~10mL 含有细菌的矿坑水中放入瓶内， 取 然后置于 28 度至 36 度得恒温箱内进行培养。如果以元素硫做能源只局限于 静止培养，培养 1~2d 后即可检查是否有氧化铁硫杆菌，其判断 依据是：1 培养液的颜色由浅蓝色转为米红色；2 液相由清澈变 为浑浊；3 测定亚铁的氧化率；4 PH 值增大；5 通过显微镜观察 形态并计数。



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