生物 dezi

1、第一節(jié)生物選礦的基本概念?什么是生物選礦工藝？什么是生物選礦工藝？人類有目的的采用生物技術(shù)從礦物中直接或間接提取有用金屬的方法。根據(jù)生物作用于目的礦物的過(guò)程與結(jié)果的不同，生物對(duì)礦物的氧化過(guò)程可以分為兩類：生物浸出(：Bio—leaching)和生物氧化(Bio—oxidation)。?微生物浸礦工藝包括什么？微生物浸礦工藝包括堆浸法、地浸法、槽浸法以及攪拌浸出法等。（1）堆浸法：堆浸一般都在地面以上進(jìn)行。該工藝通常利用斜坡地形。將待處理

2、大塊礦石(未經(jīng)破碎或經(jīng)過(guò)一段粗碎)堆置在不透水的地基上，形成礦石堆，在礦堆表面設(shè)置噴淋管路，向礦堆中連續(xù)或間斷地噴灑微生物浸出劑進(jìn)行浸出，并在地勢(shì)較低的一側(cè)建筑集液池收集浸出液。其流程示意圖如圖65所示。圖65土堆浸流程示意圖（2）地浸法：微生物地浸工藝也叫微生物溶浸采礦。這種浸礦工藝是由地面鉆孔至金屬礦體，然后從地面將微生物浸出劑注入到礦體中，原地溶浸有用礦物，最后用泵將浸出液抽回地面，回收溶解出來(lái)的金屬。為了使微生物在地下能正常生長(zhǎng)

3、并完成浸礦作用，除了在浸出劑中加入足夠的微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以外，還必須通過(guò)專用鉆孔向礦體內(nèi)鼓入壓縮空氣，為微生物提供所需要的氧氣和二氧化碳。（3）槽浸法：是一種滲濾型浸出作業(yè)，通常在浸出池或浸出槽中進(jìn)行，槽浸也是因此而得名。微生物槽浸工藝多用來(lái)處理品位較高的礦石或精礦，待處理礦石的粒度一般為～3mm或～5mm。每一個(gè)浸出池（或槽）一次裝礦石數(shù)十t至數(shù)百t，浸出周期為數(shù)十天到數(shù)百天。其流程示意圖如圖66所示。圖66微生物槽浸示意圖（4）攪拌浸

4、出法：微生物攪拌浸出一般用于處理富礦或精礦。在進(jìn)行浸出前，先將待處理礦石磨到一200目占90％以上的細(xì)度。為了保證浸出礦漿中微生物具有較高的活性，礦漿的固體濃度大都保持在20％以下。?什么是生物浸出？生物浸出是指利用細(xì)菌對(duì)含有目的元素的礦物進(jìn)行氧化，被氧化后的目的元素以離子狀態(tài)進(jìn)入溶液中，然后對(duì)浸出的溶液進(jìn)一步進(jìn)行處理，從中提取有用元素，浸渣被丟棄的過(guò)程。如細(xì)菌對(duì)銅、鋅、鈾、鎳、鈷等硫化礦物的氧化，即屬于生物浸出。?什么是生物氧化？生物

5、氧化是指利用細(xì)菌對(duì)包裹目的礦物(或元素)的非目的礦物進(jìn)行氧化，被氧化后的非目的礦物以離子狀態(tài)進(jìn)入溶液中，溶液被丟棄處理，而目的礦物(或元素)或被解離，或呈裸露狀態(tài)仍留存于氧化后的渣中，待進(jìn)一步處理提取有用元素的過(guò)程。如細(xì)菌對(duì)含有金、銀的黃鐵礦、毒砂等礦物的氧化，即屬于生物氧化。?生物浸出和生物氧化的主要區(qū)別是什么？生物浸出是對(duì)含有目的元素的礦物進(jìn)行氧化，有用元素以離子狀態(tài)進(jìn)入溶液中，而生物氧化是對(duì)包裹目的礦物的非目的礦物進(jìn)行氧化，使有用

6、元素存留在氧化的渣中然后進(jìn)一步處理。?什么是自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌？自養(yǎng)菌在生長(zhǎng)和繁殖過(guò)程中，不需要任何有機(jī)營(yíng)養(yǎng)，而是完全靠各種無(wú)機(jī)鹽而生存。還有一類微生物則與之相反，它們需要提供現(xiàn)成的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)才能生存，稱為異養(yǎng)菌。?生物選礦技術(shù)研究的方向主要有哪些？①生物氧化適用的范圍；②生物氧化機(jī)理及氧化細(xì)菌的功能培養(yǎng)；③生物氧化工業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)研究。(1)陽(yáng)離子型表面活性劑甲基十二苯甲基三甲基氯化銨、雙甲基十二苯基二甲苯、咪唑啉陽(yáng)離子季胺鹽等。(2)陰離子型

7、表面活性劑辛基磺酸鈉、氨基脂肪酸衍生物等。(3)非離子型表面活性劑聚氧乙稀山梨醇單月桂酯、苯基異辛基聚氧乙烯醇，壬基苯氧基聚氧乙烯乙醇等。?工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的主要菌種有哪些？(1)嗜中溫細(xì)菌(Mesophilicbacteria)。嗜中溫細(xì)菌主要是上述的氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌和氧化亞鐵微螺旋菌，其生長(zhǎng)的溫度范圍為15～45℃。此外，Thiobacilluscaldus屬于中等嗜熱細(xì)菌，但其最佳生長(zhǎng)溫度為45℃，也可以在該溫度范圍內(nèi)生長(zhǎng)

8、。嗜中溫細(xì)菌一般直徑為0.5μm左右，長(zhǎng)為1μm左右。嗜中溫細(xì)菌是研究最多的一類細(xì)菌，目前工業(yè)上生產(chǎn)應(yīng)用的主要是嗜中溫細(xì)菌。(2)中等嗜熱細(xì)菌(ModoeratelyThermophilicbateria)。其生長(zhǎng)的溫度范圍為40～65℃，主要發(fā)現(xiàn)于火山附近、酸性熱池、暖的礦山酸性廢水及溫度和條件適合這些細(xì)菌繁殖的硫化礦堆和廢石堆當(dāng)中。對(duì)中等嗜熱細(xì)菌的研究及分類不如對(duì)嗜中溫細(xì)菌的研究更深，在生物浸出過(guò)程中的中等嗜熱細(xì)菌有Sulfobac

9、illusthermosulfidooxidans、Sulfobacillusacidophilus、Acidophilusferrooxsidans和Thiobacilluscaldus。這些棒形菌比嗜中溫細(xì)菌稍大一些，一般直徑為1μm，長(zhǎng)為2～3μm。中等嗜熱細(xì)菌有著與嗜中溫細(xì)菌同樣的氧化作用和氧化效率，但其可耐受的溫度更高。目前，中等嗜熱細(xì)菌已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)上，利用充氣攪拌工藝從硫化銅精礦中浸出銅。?影響細(xì)菌生長(zhǎng)的因素有哪些？(1)

10、溫度；(2)pH值；(3)氧化還原電位；(4)空氣量；；(5)營(yíng)養(yǎng)；(6)Fe3和Fe2；；(7)磨礦細(xì)度；(8)礦漿濃度；(9)停留時(shí)間。?生物氧化過(guò)程中細(xì)菌有哪些作用？生物氧化過(guò)程中，不同的細(xì)菌生理上有著較大的差異，如T.f.菌作為電子的供體，能夠氧化Fe2和不飽和硫化物；T.t.菌只能氧化硫和不飽和硫化物；L.f.菌只能氧化Fe2。這些菌在硫化礦生物氧化過(guò)程中起不同的作用。有人研究認(rèn)為，在對(duì)硫化銅礦石及含金砷黃鐵礦的生物氧化研究中

11、，發(fā)現(xiàn)最初氧化過(guò)程中起主要作用的是T.f.菌，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，則起主要作用的是L.f.菌和T.t.菌，而T.f.菌很少能檢測(cè)到。(1)氧化細(xì)菌的新陳代謝作用細(xì)菌在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中，形成了一套嚴(yán)密、精確、靈敏的代謝調(diào)節(jié)體系。細(xì)菌的新陳代謝過(guò)程錯(cuò)綜復(fù)雜，參與代謝的物質(zhì)也多種多樣，但細(xì)菌的代謝調(diào)節(jié)體系能夠嚴(yán)格地控制代謝活動(dòng)，使其有序而高效地運(yùn)行，并能靈活地適應(yīng)外界環(huán)境，關(guān)鍵在于其體內(nèi)的調(diào)節(jié)蛋白(Regulatyproteins)和代謝酶(Me