穩(wěn)恒磁場(chǎng)強(qiáng)化細(xì)菌浸出低品位黃銅礦研究.pdf

1、本文對(duì)低品位黃銅礦的細(xì)菌(主要是氧化亞鐵硫桿菌)浸出及穩(wěn)恒磁場(chǎng)強(qiáng)化浸出進(jìn)行了研究。重點(diǎn)研究了浸礦細(xì)菌的生長(zhǎng)條件、浸礦條件以及穩(wěn)恒磁場(chǎng)對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)和細(xì)菌浸礦的影響，并根據(jù)磁化處理水和溶液的研究報(bào)道和相關(guān)理論基礎(chǔ)，進(jìn)一步探討了穩(wěn)恒磁場(chǎng)強(qiáng)化細(xì)菌浸出黃銅礦的機(jī)理。 為了得到研究工作所需的穩(wěn)恒磁場(chǎng)，本文設(shè)計(jì)長(zhǎng)直螺線管為穩(wěn)恒磁場(chǎng)發(fā)生裝置，直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源為其提供工作電流。該裝置的技術(shù)指標(biāo)為：磁感應(yīng)強(qiáng)度在0～20mT連續(xù)可變，均勻區(qū)785cm3

2、，均勻度10％。通過高斯表測(cè)定，裝置的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流強(qiáng)度的線性關(guān)系良好，保證了磁化過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度的準(zhǔn)確性。 研究了溫度、pH、培養(yǎng)基中Cu2+濃度對(duì)細(xì)菌氧化亞鐵能力的影響。本試驗(yàn)中細(xì)菌的最佳生長(zhǎng)條件是：溫度30℃，培養(yǎng)基pH2.0，培養(yǎng)基中的Cu2+低于1.00g.L-1。在此基礎(chǔ)上，通過對(duì)細(xì)菌進(jìn)行礦樣的適應(yīng)性馴化培養(yǎng)，細(xì)菌逐漸適應(yīng)以低品位黃銅礦礦樣作為其生長(zhǎng)的培養(yǎng)基，以利于后續(xù)浸礦的需要。 通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)浸

3、礦條件進(jìn)行優(yōu)化。由試驗(yàn)結(jié)果可知，在礦漿濃度5％、細(xì)菌接種量10％、pH=2.0時(shí)，可以得到最佳的銅浸出率。有菌浸出和無菌浸出的試驗(yàn)對(duì)比，經(jīng)過30天的搖瓶浸出，有菌和無菌的銅最終浸出率分別為16.35％和5.73％，說明有菌浸出效果明顯。通過浸出反應(yīng)熱力學(xué)計(jì)算分析可知，無菌條件下的化學(xué)浸出反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，而在細(xì)菌浸出體系中，浸出反應(yīng)能夠順利地進(jìn)行。 對(duì)細(xì)菌浸出低品位黃銅礦進(jìn)行穩(wěn)恒磁場(chǎng)強(qiáng)化研究，結(jié)果表明磁化處理后的培養(yǎng)基能促進(jìn)細(xì)菌

4、的生長(zhǎng)繁殖，提高其氧化活性，最佳的磁化處理?xiàng)l件是磁感應(yīng)強(qiáng)度8mY，磁化處理時(shí)間30min。進(jìn)一步進(jìn)行浸礦試驗(yàn)，浸出30天，無磁化處理的細(xì)菌浸礦，銅和鐵的最高浸出率分別為16.35％和21.79％；磁化處理后浸礦，銅和鐵的最高浸出率分別提高到21.56％和26.19％。隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度的增大，銅的浸出率逐漸升高，但是，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大于8mT、時(shí)，銅的浸出率變化不再明顯，浸出效果并不隨磁化作用的增強(qiáng)而繼續(xù)增大。磁場(chǎng)強(qiáng)化細(xì)菌浸出的可能機(jī)理是通過