合成硫化铜细菌浸出研究

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2012.11.005合成硫化铜的细菌浸出研究王仍坚，蒋开喜，王海北，蒋训雄（北京矿冶研究总院，北京100160）摘要：对合成硫化铜进行了细菌浸出试验，考察了Fe2+浓度和矿浆电位对铜浸出率的影响，以及细菌在铜浸出过程中的作用。结果表明，在Fe2+浓度88mg/L、矿浆电位大于550mV、浸出30天时铜的浸出率大于99%，细菌绝大部分是以间接作用机理进行浸出的。关键词：合成硫化铜；细菌浸出；影响因素中图分类号：TF811文献标识码：A文章编号：1007-7545（2012）11-0000-00Studyo

2、nBioleachingofSyntheticCopperSulfideWANGRen-jian,JIANGKai-xi,WANGHai-bei,JIANGXun-xiong（BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Beijing100160,China）Abstract:Thesyntheticcoppersulfidewasleachedbybacterium.TheeffectsofFe2+concentrationandpotentialofslurryoncopperleachingra

3、teandtheroleofbacteriaincopperleachingwereinvestigated.Theresultsshowthatthecopperleachingrateisover99%undertheconditionsincludingFe2+concentrationof88mg/L,potentialofslurryof550mVandleachingtimeof30days.Theindirectactionmechanismofbacteriaplaysamoreimportantrole.Keywords:syntheticco

4、ppersulfide;bioleaching;influencingfactor生物浸铜是一个复杂的过程，化学氧化、生物氧化与原电池反应同时发生[1-3]，微生物的作用可认为是一种氧化剂，一般认为硫化矿细菌浸出有直接作用与间接作用两种机理[4-5]。路殿坤等[6]对中条山低品位次生硫化铜矿的细菌浸出进行研究，认为细菌浸铜主要以间接机理进行，孙凤芹[7]对细菌浸出硫化矿也做过研究。何良菊等[8]对硫化铜矿细菌氧化机理和地下溶浸的特点进行了研究。目前，硫化铜的细菌浸出已在工业上广泛应用[9]。生物浸出过程包括有微生物催化氧化铁硫化物如黄铁矿，释放出Fe2+，并进一

5、步将Fe2+催化氧化为Fe3+，Fe3+是强氧化剂，可以将铜硫化物氧化使铜以硫酸盐形式进入溶液，微生物还可以催化氧化硫化铜矿氧化过程中表面生成的元素硫。最后通过萃取、电积工序生产电积铜。本文以合成硫化铜为对象，进行细菌浸出研究，考察Fe3+、Fe2+及细菌在浸出过程中的作用并探讨细菌浸出的机理。1试验原料与过程1试验原料试验以硫化氢气体从pH=2的硫酸铜溶液中沉淀出的硫化铜为原料[10]。化学分析表明，合成硫化铜含铜60.7％、硫27.3%、氧12.0%，其中还有痕量铁。XRD分析表明（图1），样品主要物相为CuS，还有少量CuO。图1样品XRD谱Fig.1XR

6、Dpatternofsample收稿日期：2012-05-21作者简介：王仍坚(1985-)，男，江西德兴人，硕士.试验菌种来自德兴铜矿，经过若干代培养驯化后耐铜离子，驯化介质采用9K培养基[11-12]，主要物质浓度为(g/L)：(NH4)2SO43.0、K2HPO40.5、MgSO4·7H2O0.5、KCl0.1、Ca(NO3)20.1、FeSO4·7H2O44.34。1.2试验过程首先制备合格的硫化铜，同时将细菌在9K培养基中培养至对数期，根据试验条件，在250mL摇瓶中配制一定浓度的矿浆并放入恒温振荡器中反应，定时取样并调节矿浆pH。为保持矿浆浓度稳定，

7、每次取样1mL溶液稀释100倍后送分析，以溶液中铜浓度计算硫化铜矿的浸出率。所用试剂均为分析纯，水为去离子水。采用特勒—托利多FE20试验室pH计测定矿浆电位，采用ICP-AES分析溶液中的铜，采用血球板计数器测定细菌数目。2结果与讨论2.1Fe2+浓度的影响在不同的初始Fe2+浓度条件下进行了30天的细菌浸出合成硫化铜试验，结果如图2所示。图2Fe2+浓度对铜浸出率的影响Fig.2EffectofFe2+concentrationonleaching从图2可看出，3#铁浓度高时浸出10天铜浸出率就达到了90%，30天的浸出率接近100%；2#铁浓度较低的铜浸出

8、率前期较低，在第10天后