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矿物的生物浸出是近年来发展很快的一项矿物处理技术,同传统的提取工业过程相比,具有投资少、对环境基本无污染等优点。但也存在一些不足和局限性,最主要的是浸出周期长,生产效率低。强化生物浸出技术和工艺的研究越来越受到重视,以期待生物浸出成为经济有效的有色金属提取技术之一。中国铁闪锌矿[(Zn,Fe)S]资源丰富,由于含锌低含铁高,适合采用生物浸出工艺。因此,对铁闪锌矿进行生物浸出的基础研究具有重要的现实意义。在此基础上,开展与工业化生产有关的浸出工艺研究。研究采用细胞固定化技术作为有效分离的间接细菌浸出过程的一个独立单元,提高浸出速率,改善细胞耐毒性能,缩短浸出周期。
本论文以铁闪锌矿浮选精矿为目标矿物,通过考察细菌接种量和外加亚铁量在常温菌Acidithiobacillus ferrooxidans和中度嗜热菌MLY浸出铁闪锌矿中的影响,并通过SEM和EDX等分析手段得出:由于两种细菌生长条件和氧化底物的能力不同,造成锌浸出曲线和矿浆pH变化趋势存在差异。铁闪锌矿矿浆中接种常温菌时,必须预先添加一部分亚铁作为细菌氧化生成三价铁的来源。由于硫的不完全氧化,铁闪锌矿的常温菌浸出是一个pH升高的耗酸过程;因为温度和酸度提高,在不添加亚铁时,中度嗜热菌MLY可以浸出铁闪锌矿,MLY在浸出铁闪锌矿中的作用主要是氧化溶液中的亚铁为三价铁。
对中度嗜热菌MLY和常温菌Acidithiobacillus ferrooxidans进行实验室规模的生物反应器的固定化吸附实验,考察稀释率对固定化细胞氧化亚铁的影响得出:聚氨酯泡沫材料能够较好的固定细胞,固定化细胞对亚铁的氧化速率比不固定时快,固定化细胞对Zn2+的耐受能力显著提高。