1、本文采用大寶山混合菌(DB混合菌)、玉水混合菌(YS混合菌)及純氧化亞鐵硫桿菌(T.f)為浸出試驗(yàn)用細(xì)菌。考察溫度、培養(yǎng)基酸度、金屬離子濃度對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)及Fe<'2+>氧化活性的影響，并且考察了三種細(xì)菌的硫氧化活性。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了黃銅礦的細(xì)菌浸出研究。針對(duì)廣東玉水銅礦進(jìn)行了細(xì)菌搖瓶浸出試驗(yàn)研究，考察了影響浸出過(guò)程的各因素的交互作用。在生物浸出控制柱浸系統(tǒng)中，進(jìn)行實(shí)際礦石的柱浸細(xì)菌浸出試驗(yàn)研究，分析浸出過(guò)程中各因素的變化及對(duì)銅浸出率、

2、浸出速率的影響及因素之間的交互作用。最后運(yùn)用電鏡掃描、X-射線、能譜分析等分析測(cè)試技術(shù)探討黃銅礦的溶解機(jī)理。 首先，篩選出高效的硫化銅礦的浸礦細(xì)菌。研究了溫度、培養(yǎng)基酸度、金屬離子濃度對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)及Fe<'2+>氧化活性的影響以及三種細(xì)菌的硫氧化活性。試驗(yàn)結(jié)果表明，適宜的酸度、溫度和離子濃度條件是細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所必需的客觀條件，本試驗(yàn)中適于細(xì)菌生長(zhǎng)的最佳條件為：溶液pH為2.0、溫度為30℃、溶液中Cu<'2+>應(yīng)該低于0.015

3、mol/L。在此條件下細(xì)菌的Fe<'2+>氧化活性最高，不適宜的pH、溫度及較高的Cu<'2+>濃度對(duì)細(xì)菌的Fe<'2+>氧化活性有強(qiáng)烈的抑制作用?；旌暇燃冄趸瘉嗚F硫桿菌有更優(yōu)異的S氧化活性。 其次，黃銅礦的細(xì)菌浸出試驗(yàn)表明：細(xì)菌的存在極大的促進(jìn)了黃銅礦的氧化溶解。在細(xì)菌浸出體系中，浸出75天，銅浸出率可達(dá)46.27％，同樣條件下酸浸對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，銅的浸出率為11.5％。熱力學(xué)分析表明，細(xì)菌浸出反應(yīng)的△G<'9><,298

4、.15>=-5623.80kJ·mol<'-1>，而酸浸反應(yīng)的△G<'9><,298.15>=121.53kJ·mol<'-1>。pH為2，礦漿濃度在5％左右，黃銅礦的溶解速度最快；接種量對(duì)最終浸出率沒(méi)有太大的影響；體系中：Fe<'3+>/Fe<'2+>濃度比是影響礦漿電位的主要因素，浸出后期混合電位維持在506mv～518mv之間，保證在黃銅礦的氧化分解的電位之內(nèi)。掃描電鏡(SEM)和EDAX能譜研究表明，浸出前后黃銅礦表面原子比上顯

5、示了元素S的生成，元素S的生長(zhǎng)阻礙了黃銅礦的進(jìn)一步溶解，混合菌體系中混合菌的硫氧化活性高，促進(jìn)了黃銅礦的進(jìn)一步溶解。 再者，針對(duì)廣東玉水銅礦實(shí)際礦石進(jìn)行了細(xì)菌浸出搖瓶和柱浸試驗(yàn)，對(duì)該銅礦石的細(xì)菌可浸性及初步的工藝條件進(jìn)行了研究。搖瓶試驗(yàn)考察了各因素之間的交互作用，確定了最佳浸出條件。礦石的柱浸試驗(yàn)結(jié)果表明，玉水硫化銅礦生物柱浸效果良好，混合菌的浸出效果要好于單純的T.f菌；硫化銅礦物的生物柱浸，可以認(rèn)具有兩個(gè)階段，在浸出前一階段

6、，浸出速率較快，而浸出第二階段浸出速率較慢；礦石粒度、噴淋強(qiáng)度對(duì)銅的浸出由顯著的影響，-10+5mm為最佳礦石粒度，過(guò)大或過(guò)小，不利于浸出反應(yīng)。隨著噴淋強(qiáng)度的增大，浸出率減小。礦石粒度：-10+5m、噴淋強(qiáng)度：3ml/cm<'2>·h，DB混合菌浸出75天，浸出率可達(dá)43.64％；隨著浸出的進(jìn)行，浸出液pH連續(xù)下降，溶液電位逐步升高，溶液中Fe<'3+>/Fe<'2+>石電位變化的主要原因。利用Cu-Fe-S-H<,2>O系的Eh-pH