课程论文模版学号、姓名、题目

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1、课程结业论文题目生物技术在矿物加工中的应用姓名马丁所在学院材料学院专业班级矿物加工11-1班学号2011302937指导教师二〇一三年四月六日1学年论文指导教师评阅意见学生姓名专业班级学号（论文）题目指导教师教师职称学年论文评语评定成绩：指导教师签名：年月日1摘要：概述了当今社会矿产品所面临的困境，矿物加工所面临的新的任务，矿物加工技术的发展状况，矿物加工和生物技术结合的新的选矿方法。其中包括生物药剂应用、生物聚合物在矿物选别的作用、微生物技术等生物技术中新的技术手段。关键词：生物絮凝、浮选试验、微生物浸出、微生物浮选、废水处理随着社会经济的不断发展，对矿产品的需求逐年增大，但由于矿产资

2、源的逐年消耗，矿产资源分布已呈现出贫、细、杂的局面。传统选矿方法已很难对这些矿物进行分选，已不能满足社会经济发展的需求。因此，人们开始关注新的、更有效的选矿方法的研究和应用。与此同时，随着生物技术的不断发展，现代生物技术的应用涉及非常广泛的领域，矿物生物技术作为一门交叉学科，通过综合应用生物、化学和工程科学原理来改善微生物在矿物加工和金属提取中的作用。矿物生物技术可以很有效的解决传统矿物加工技术中所不能解决的难题，而且因其简单、易操作、成本低、能耗低的特点，矿物生物技术越来越得到更广泛的发展和应用。一、微生物浮选微生物的存在会改变矿物表面性质，从而影响其可浮性。在浮选试验中为了验证生物处

3、理对矿物疏水性的影响，将1g方解石和石英样品悬浮到200ml含10¯Зmol/lKNO3溶液中，然后用HNO3和NaOH将pH调到所要求的值。搅拌时间固定为5min。用哈里蒙德浮选管在氮气流量为40ml/min时进行浮选试验。实验结果表明在pH为2的酸性环境中，T.f菌的存在对黄铁矿、闪锌矿的可浮性影响较大，但对方铅矿的可浮性影响较小。通过在适应环境下的细菌预处理，有望实现从铅锌混合矿中选铅和锌。在选煤过程中，T.f菌的存在会抑制黄铁矿的可浮性，而对煤的可浮性影响不大。故可应用微生物技术抑制黄铁矿，脱除煤中的硫。细菌的存在还有助于脱除灰分，从而达到洁净煤的生产。研究表明，在细菌的存在条件

4、下，黄铁矿的天然可浮性由85%降到10%以下。另外，在非硫化矿选矿中，微生物作为浮选剂的研究表明存在于铁矿物、铝土矿的菌Bacilluspolymyxa会明显改变赤铁矿、刚玉、方解石、石英的表面性质，细菌的作用会使石英的表面更加疏水。从而使赤铁矿、方解石、氧化铝的亲水性加强；经过细菌的作用，石英的可浮性明显上升，而赤铁矿、方解石、氧化铝的可浮性明显变差。二、生物絮凝生物试剂在矿物加工过程中另一个重要应用是生物絮凝。生物絮凝剂包括：直接利用微生物细胞的絮凝剂，从微生物提取的絮凝剂和微生物代谢产生的絮凝剂。研究表明：草分支杆菌疏水性很强，并且显负电性，草分支杆菌的细胞外分泌物包含重要的脂肪酸

5、和氨基酸，因此用它做生物絮凝剂有很好的选择性。草分支杆菌可作为煤等矿物的选择性絮凝剂。例如，在pH4-5之间时，用草分支杆菌处理含硫量2.5%、灰分12.1%的粉煤，结果煤形成絮团，而黄铁矿和灰分分散在矿浆中，从而选得精煤。精煤灰分和全硫分别降至5.8%、1.2%，煤回收率86%以上。用酵母菌及其衍生物做絮凝剂处理细粒赤铁矿、方解石、高岭土的絮凝效率也达到80%-90%。用多黏菌虫属细菌分泌出的多糖物质、蛋白质、酵素处理，可使石英表面更加疏水而使赤铁矿、刚玉、方解石表面更加亲水，从而使石英粒子选择性分散，而其他聚集粒子选择性絮凝沉降。在pH为7、细菌浓度为6×10⁷cell/ml时，作用

6、4min后，方解石的分离效率大约是98.2%。三、微生物浸出生物参与地壳中化学元素的循环，自然界中，这种生物参与的无机物的化学反应无时不刻不在发生着，矿物生物技术就是对这些化学反应按人们的需要加以利用。矿物生物技术所涉及的微生物种类繁多，参与无机反应的反应机理也各不相同，其中与矿物技术密切相关的主要是下述几个过程：（1）、氧化硫化矿物、元素硫和亚铁的过程；（2）、异养微生物产生破坏矿物、氧化或还原不同价态的有机物、过氧化物等的过程；（3）、化学微生物的积累和沉淀过程；前两个过程，我们一般用他们来从矿石或废弃物中溶解出金属，称之为生物浸出或生物水冶。其中第一个过程主要用作硫化矿浸出，第二个

7、过程主要用作非硫化矿的浸出。第三个过程一般用作从废水中去除或回收有毒或有价金属，称之为生物积累或生物吸附。3.1、硫化矿浸出在这个过程中微生物作为催化剂转化不溶性无机物为可溶性形式，从而获得生长代谢所必须的能量。硫化矿物的微生物浸出是通过以下两个主要途径进行的：（1）、直接通过微生物的酶解氧化即微生物的直接氧化作用；（2）、微生物代谢产生的化学氧化剂的间接溶解作用。硫化矿的氧化导致金属变为可溶性盐而浸出，从而与其他不溶性物分离。进入