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铜是一种非常重要的战略金属,应用极其广泛。我国铜矿产资源具有富矿少贫矿多、易处理矿少难处理矿多的特点,若采用传统提铜工艺处理此类矿产资源,其经济效益和社会效益均不理想。生物冶金技术是一种新兴的工艺,具有成本低、环境污染小、操作简单等优点,处理此类矿产资源与传统工艺相比具有明显的优势。
由于部分铜矿石处于天气寒冷地带,采用常规的生物浸出不易进行,因此低温生物浸出工艺的研究是目前亟待解决的问题。本课题以滴水铜矿和乌山铜矿为研究对象,在低温条件下(15℃)对细菌的培养、驯化以及浸铜工艺进行研究。
对低温下的浸铜细菌进行了筛选优化。细菌的生长周期最短缩至5天,细菌生长的最佳初始pH值为1.65。采用逐步增加培养环境中铜离子浓度的方法提高了菌种对铜离子的耐受性,最终得到对含有30g·L-1铜离子的环境具有耐受性的细菌。
3%矿浆浓度的滴水铜矿生物浸出与化学浸出摇瓶实验中,生物浸出体系的铜浸出率为89.52%,化学浸出体系的铜浸出率为40.99%。利用耐铜浸矿细菌浸出滴水矿效果良好,铜的浸出率比化学浸出体系有大幅度提高。增加矿浆浓度至5%、10%,浸出率分别为89.05%、81.80%。
3%矿浆浓度的乌山浮选精矿生物浸出与化学浸出摇瓶实验中,生物浸出体系的铜浸出率为52.47%,化学浸出体系的铜浸出率为33.78%。说明采用生物冶金技术回收乌山浮选精矿中的铜具有可行性。细菌经过矿浆浓度为3%、5%的矿物驯化,其浸铜能力得到了大幅度的提升,铜浸出率为66.22%,比铜离子耐受菌的铜浸出率增加13.75%。
乌山铜矿原矿的生物柱浸研究表明,在10~25mm粒度下,直接酸浸浸矿20天,铜的浸出率为9.5%,生物浸出铜的浸出率为81%,利用驯化后的细菌进行生物柱浸效果良好。由动态腐蚀可知,直接硫酸浸出时辉铜矿、黄铜矿很难浸出,细菌加入后可加速辉铜矿与黄铜矿的氧化分解。
本实验对含铜废水中的细菌筛选优化,得到耐低温耐铜活性好的菌种DBD-515,实验结果表明,该菌在低温下(15℃)的浸出效果十分显著。
由于部分铜矿石处于天气寒冷地带,采用常规的生物浸出不易进行,因此低温生物浸出工艺的研究是目前亟待解决的问题。本课题以滴水铜矿和乌山铜矿为研究对象,在低温条件下(15℃)对细菌的培养、驯化以及浸铜工艺进行研究。
对低温下的浸铜细菌进行了筛选优化。细菌的生长周期最短缩至5天,细菌生长的最佳初始pH值为1.65。采用逐步增加培养环境中铜离子浓度的方法提高了菌种对铜离子的耐受性,最终得到对含有30g·L-1铜离子的环境具有耐受性的细菌。
3%矿浆浓度的滴水铜矿生物浸出与化学浸出摇瓶实验中,生物浸出体系的铜浸出率为89.52%,化学浸出体系的铜浸出率为40.99%。利用耐铜浸矿细菌浸出滴水矿效果良好,铜的浸出率比化学浸出体系有大幅度提高。增加矿浆浓度至5%、10%,浸出率分别为89.05%、81.80%。
3%矿浆浓度的乌山浮选精矿生物浸出与化学浸出摇瓶实验中,生物浸出体系的铜浸出率为52.47%,化学浸出体系的铜浸出率为33.78%。说明采用生物冶金技术回收乌山浮选精矿中的铜具有可行性。细菌经过矿浆浓度为3%、5%的矿物驯化,其浸铜能力得到了大幅度的提升,铜浸出率为66.22%,比铜离子耐受菌的铜浸出率增加13.75%。
乌山铜矿原矿的生物柱浸研究表明,在10~25mm粒度下,直接酸浸浸矿20天,铜的浸出率为9.5%,生物浸出铜的浸出率为81%,利用驯化后的细菌进行生物柱浸效果良好。由动态腐蚀可知,直接硫酸浸出时辉铜矿、黄铜矿很难浸出,细菌加入后可加速辉铜矿与黄铜矿的氧化分解。
本实验对含铜废水中的细菌筛选优化,得到耐低温耐铜活性好的菌种DBD-515,实验结果表明,该菌在低温下(15℃)的浸出效果十分显著。