微生物技术在矿物加工中的应用

《微生物技术在矿物加工中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、微生物技术在矿物加工中的应用李强　孙国印（重庆城市管理职业学院工程管理学院，中国重庆401331）【摘要】微生物技术在矿物加工中已经得到大量的应用，表现出了良好的经济、环境和社会效益。本文总结了微生物技术在成矿、选矿、矿物冶炼、尾矿处理等方面的研究和应用情况。指出微生物技术在矿物加工中还有很大的应用潜力。.jyqkanagementofChongqingCityManagementCollege,Chongqing401331，China)【Abstract】Microbialtechniqueshavebeenusedinmineralp

2、rocessindustry.Ithasbroughtangoodeconomical,environmentalandsocialbenefit.Thestudyandappliedconditiononmicrobialtechniquesusedinmineralcreating,mineralselection,mineralmetallurgyandganguedisposalhasbeensummarizedinthispaper.Theapplicationofmicrobialtechniquesinmineralproce

3、ssindustryentinthefuture.【Key、长约1～2μm的杆菌，它们生长在普通微生物难以生存的强酸性坑内水中，摄取空气中的二氧化碳、氧和水中的其它微量元素合成细胞组织，对矿石中硫、铁等成分的氧化有促进，并能获得新陈代谢的能量，自养自生。在无细菌存在的情况下，绝大部分金属矿物的自然溶解速率很慢，必须采用化学溶剂浸出它们(例如酸浸、氨浸出铜、氰化物浸出金等)。在微生物的作用下，矿物的溶解速率急增，可达到自然溶解的105~106倍[16]。生物氧化：难处理金矿中的金常以固-液体或次显微形态被包裹于砷黄铁矿(FeAsS)、黄铁矿(

4、FeS2)等载体硫化矿物中，用传统的方法很难提取。应用微生物技术可预氧化载体矿物，使载金矿体发生某种变化，包裹在其中的金解离出来，创造下一步氰化浸出条件，使金的提取变得较容易。生物分解：生物分解是利用微生物的分解作用提取矿物中的有用元素。铝土矿中的许多细菌能够分解碳酸盐和磷酸盐矿物[17]。对碳酸盐来说，其机理为：微生物代谢产生的酸使碳酸盐分解，呼吸产生的CO2溶解生成H2CO3也加速碳酸盐分解。3.2　微生物浸矿工艺浸矿微生物主要有氧化铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、硫化芽孢杆菌、氧化铁杆菌、高温嗜酸古细菌、微螺球菌属等。在有关生物冶金的报道氧化

5、亚铁硫杆菌为浸矿菌种的论文占绝大多数，但从研究者对浸矿细菌的分离及培养方法来看，应该是多个菌种的富集混合菌。它们有些生长在常温环境，有些则能在50～70℃或更高温度下生长。硫化矿氧化过程中会产生亚铁离子和元素硫及其相关化合物，浸矿微生物一般为化能自养菌，它们以氧化亚铁或元素硫及其相关化合物获得能量，吸收空气中的氧及二氧化碳，并吸收溶液中的金属离子及其它所需物质，完成开尔文循环生长。硫化矿生物浸出过程包括微生物的直接作用和间接作用，同时还具有原电池效应及其它化学作用。直接作用是指浸出过程中，微生物吸附于矿物表面通过蛋白分泌物或其他代谢产物直接

6、将硫化矿氧化分解。间接作用则指微生物将硫化矿物氧化过程产生的及其它存在于浸出体系的亚铁离子，氧化成三价铁离子，产生的高铁离子具有强氧化作用，其对硫化矿进一步氧化，硫化矿物氧化析出有价金属及铁离子，铁离子被催化氧化，如此反复。根据矿石的配置状态，生物冶金工业化生产主要有3种[11]。（1）堆浸法。这种方法常占用大面积地面，所需劳动力较多，但可处理较大数量的矿石，一次可处理几千至几十万吨。（2）池浸法。在耐酸池中，堆集几十至几百吨矿石粉，池中充满含菌浸提液，再加以机械搅拌以加快冶炼速度。这种方法虽然只能处理少量的矿石，但却易于控制。（3）地下浸

7、提法。这是一种直接在矿床内浸提金属的方法。其方法是在开采完毕的场所和部分露出的矿体上浇淋细菌溶浸液，或者在矿区钻孔至矿层，将细菌溶浸液由钻孔注入，通气，待溶浸一段时间后，抽出溶浸液进行回收金属处理。这种方法的优点是，矿石不需要开采选矿，可节约大量人力和物力，减轻环境污染。应用微生物浸矿，其优势在于：反应温和，环境友好，能耗低，流程短，特别适于贫矿、废矿、表外矿及难采、难选、难冶矿的堆浸和就地浸出，在矿石日益贫杂及环境问题日益突出的今天，微生物浸矿技术将是有效的金属元素提取、环境保护及废物利用的手段。近年来，国外该技术的研究已成为矿冶领域热点

8、，细菌浸出已发展成了一种重要的矿物加工手段，利用此法可以来浸出铜、铅、锌、金、银、锰、镍、铬、钼、钴、铋、钒、硒、砷、镉、镓、铀等几十种贵重和稀有金属。4　微生物矿山固废处理矿山