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黄铁矿是地球储藏最丰富的硫化矿，它的氧化与硫化矿生物冶金及矿山酸性水治理密切相关。黄铁矿是生物提铜堆浸体系中铁和酸的主要来源。其在酸性硫酸铁环境中的溶解速率与溶液的氧化还原电位(Eh)强相关。浸矿菌在黄铁矿溶解氧化过程中起到了关键性的作用，浮游于液体中的浸矿菌氧化二价铁离子成三价铁离子从而提升溶液电位，而吸附于黄铁矿表面的浸矿菌在黄铁矿溶解氧化中的“接触作用”的贡献大小尚未清楚。本课题使用可以控制溶液氧化还原电位恒定的动力学实验装置，研究纯化学体系下黄铁矿不氧化的边界电位，并以此为基础通过更换浸出液的实验方法研究低电位下有菌体系黄铁矿生物氧化，判定“接触作用”促进黄铁矿氧化的贡献大小;综合使用原子力显微镜(AFM)，激光共聚焦显微镜(CLSM)和扫描电镜(SEM)等现代仪器分析浸矿菌在黄铁矿浸渣表面的吸附量及胞外聚合物(EPS)的产生。通过本课题的研究，深化对浸矿菌在黄铁矿氧化作用方面的认识。 实验结果表明恒电位体系下黄铁矿化学氧化的浸出数据符合反应控制的收缩核模型，其平均速率对数与电位Eh的关联指数达11.265。溶液氧化还原电位为650 mV时，即使反应温度高达60℃，黄铁矿氧化速率接近为零。在此结论的基础上，本文研究了650 mV之下的黄铁矿生物浸出，浸出数据及表面分析有力地证明了即使微生物的活性较高且吸附于黄铁矿表面覆盖率达到70％以上并分泌EPS形成生物膜的条件下，黄铁矿并未溶解，此结果表明铁氧化菌在低电位体系下不存在“接触作用”。除此之外，对比实验表明:偏离细菌适宜生长的高酸环境亦会抑制浸矿菌在黄铁矿表面的吸附量。以上结论为实际工业堆浸体系中抑制黄铁矿氧化产酸指明了方向。 辉铜矿(Cu2S)是一种较为常见的次生硫化矿，目前已经应用的矿山铜矿物95％以上为辉铜矿。自二十世纪80年代以来，全世界已有20多个次生硫化铜矿生物堆浸体系进行工业生产运行。铜浸出效率较低和浸出周期过长是目前辉铜矿生物堆浸生产中存在的两个主要问题。本研究以某铜矿高纯度辉铜矿为样品，利用溶液电位可控的动力学实验装置，化学浸出参照生物浸出溶液电位值的实验方法进行严格的有菌无菌对照实验，通过比较二者浸出动力学参数研究浸矿菌在辉铜矿浸出中所发挥的的功能与作用。 实验结果表明辉铜矿浸出的第二阶段主要受Fe3+离子扩散至硫化物—硫层界面的内扩散速率控制，且随着反应的进行化学反应控制比例逐渐减小扩散控制比例逐渐增加，扩散阻碍作用不断增强。在溶液电位近似相等的条件下，生物体系中的浸矿菌确实可以加快辉铜矿第二阶段的浸出速率。有菌体系的混合控制速率常数为化学浸出速率常数的2.35倍，而此加速作用是不同类型微生物共同作用的结果。 依据次生硫化铜矿原矿组成及其在酸性高铁中发生的主要反应，分析各个反应之间的产酸耗酸关系总结出计算综合产酸量的方程。研究结果表明元素S的氧化对体系酸平衡影响不大，根据此经验方程可以较为准确的评估体系产酸量及酸平衡时黄铁矿的氧化率。据此计算的黄铁矿的氧化率结合实际实际工业矿堆黄铁矿及耗酸脉石的含量进行次生硫化铜生物堆浸体系的酸平衡调节。