微生物浸出技术及其研究进展
微生物浸出印刷线路板中金属的研究进展
生 物 冶金 是利 用微 生物 的氧 化 、 溶 、 谢 产 物 酸 代 螯 合等 作用 使 矿 物 中的金 属 溶 解 ， 而 达 到 浸 提金 从
属 目的 的 技 术 。微 生 物 在 矿 物 开 采 中 的 作 用 直 到 ２ Ｏ世纪 的 中期 才 被 人 们 认 识 到 。最 初 发 现 的浸 矿
来 ， 物 冶金技 术 由于 具 有 成 本 低 、 境 友 好 ， 物 生 环 对
成分 进 行科 学有 效地 分离 富集 一 直是 电子废 弃 物 资
源化 利用 研究 的热点 和难 点 。 目前 ， 已有 的废 印刷线路 板 资源化 利用 方法包 括 火法冶 金法［ ］湿 法冶 金 法＿ 、 械物 理 法＿ ¨ 等 。 ２、 ６ 机 伽 １
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摘 要 印刷线路板作为电子产品中不可缺少的部件 ， 具有成分复 杂、 环境危害 大和资 源化价值 高等特点 ， 对废印刷 线路板成
分 进 行 科 学 有 效 地 分 离 富集 一 直 是 电子 废 弃物 资 源化 利 用 研 究 的热 点 和难 点 。从 适 用 的微 生物 种 类 、 生 物 的浸 提 机 制 、 响 微 生 微 影 物 浸 提 效 果 的 因素 等 方 面 综 述 了微 生 物 在 印刷 线 路 板 中金 属 的浸 出 中 的应 用 研 究 状 况 ， 后 对 未 来 的研 究 方 向进 行 了展 望 。 最
微生物浸出金属硫化矿的动力学研究进展
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微生物浸矿研究进展
H 2O / mL
9 90
70 0
10 00
pH
1. 5～2. 5
1. 5～2. 5 1. 5～2. 5
0. 50 0. 50 0. 10 50 ～15 0g 10 00 1. 5～2. 5
用于硫化矿生物浸出的主要菌种主要有[ 3] : 氧 化亚 铁硫杆菌( T hiobacillus ferrooxidans) 、氧化铁
3 影响微生物浸出的主要因素[ 5] 浸矿过程中必须充分考虑影响微生物浸出的主
要因素, 以通过对这些因素的控制来提高浸取速度。 3. 1 微生物的性质
在不同条件下培养的细菌其细胞具有不同的表
面结构, 在浸矿时表现出不同的附着能力, 从而具有 不同的浸矿活性。经过驯化的菌株在浸出过程中易
于生长繁殖、保持较高的活性, 矿物表面达到吸附平 衡所需的时间要短得多。
的观点是包括两种机理: 直接作用和间接作用。 2. 1 直接作用( cont act )
直接作用在国外文献中称为“cont act ”, 顾名思 义微生物吸附于矿物上并浸蚀矿物, 发生氧化还原 反应, 使矿物中的有用物质溶解而进入溶液。对于氧 化作用, 细菌起到把浸蚀位置的电子传递给氧的作 用。对于还原反应, 细菌则起到把还原剂的电子传递 给浸蚀位置的作用。电子来自培养细菌所使用的无
粒度越细越好, 对于堆浸, 必须考虑空气流通和矿层 的渗透性, 如果矿石粒度过细, 矿堆堆积紧密, 矿堆 内空气的流通和浸出液的渗透会受到影响。搅拌浸
出还应考虑到磨矿耗能及粒度太细造成的矿浆粘性
增大等不利因素。因此, 矿石应有一个合适的粒度范 围和配比。
据 D. R. Tipre 等人介绍[8] , 搅拌浸出中矿浆浓 度对微生物生长及矿石浸出影响很大。当矿浆浓度
镍块矿的微生物浸出技术的研究进展
镍块矿的微生物浸出技术的研究进展1. 引言镍是一种重要的金属资源，广泛应用于不锈钢、合金和电池等领域。
然而，传统的镍矿石矿体中镍含量较低，矿石贫化技术面临着环境破坏和高能耗的问题。
因此，开发新型的矿石处理技术对于提高镍的回收率和资源利用效率至关重要。
微生物浸出技术由于其环境友好和高效节能的特点，成为了矿石处理领域的研究热点之一。
2. 微生物浸出技术的原理微生物浸出技术利用特殊微生物在适宜环境条件下对矿石中的金属元素进行溶解和转移的能力。
典型的微生物浸出过程包括生物氧化和生物还原两个主要阶段。
在生物氧化过程中，一些硫杆菌和放线菌能够利用氧气在酸性条件下氧化金属硫化物矿石，产生相应金属离子。
而在生物还原过程中，某些还原菌则利用有机物或无机物作为电子供体，将溶解金属离子还原成金属沉淀。
该技术具有资源环境友好，生产成本低等优点。
3. 微生物浸出在镍矿石处理中的应用研究表明，微生物浸出技术在镍矿石处理中被广泛应用，并取得了显著的效果。
其中，一种重要的应用是利用硫杆菌对镍矿石进行生物氧化。
硫杆菌可以将镍矿石中的金属硫化物氧化为相应的金属离子，从而提高镍的浸出率。
此外，一些产氢菌也被发现可以利用氢气还原金属离子，从而实现镍的生物还原沉淀。
这些应用使得镍矿石的处理不仅环境友好，同时也能够提高镍的回收率。
4. 研究进展虽然微生物浸出技术在镍矿石处理中显示出很大的潜力，但仍然存在一些挑战和问题需要解决。
首先，微生物的培养和维护需要耗费一定的人力和资源，因此，提高微生物的活性和生存率是当前研究的重点。
其次，微生物浸出的效率受到很多因素的影响，如温度、酸度、氧气含量等，因此，优化环境条件对于提高浸出效果非常重要。
另外，一些矿石中可能含有抑制菌活性的有害物质，这也需要进一步的研究和解决。
近年来，研究人员通过改进微生物的培养方法、优化环境条件等措施，取得了一系列进展。
例如，利用基因工程技术可以构建具有更高金属氧化能力的菌株；通过调节温度、氧气含量等因素，提高微生物的生物代谢效率；同时，一些研究还结合化学浸出技术，利用微生物间接浸出的预处理产物进行进一步处理，提高了处理效果。
微生物浸出技术
微生物浸出技术
《微生物浸出技术，你了解吗？》
嘿，大家知道微生物浸出技术不？这玩意儿可神奇啦！
我给你们讲一件我经历过的事儿啊。
有一次我去参观一个矿石处理厂，一进去就看到好多大罐子和管道啥的。
当时我就好奇啊，这些都是干啥的呀。
然后有个工作人员就过来给我介绍，说这里面正在进行微生物浸出呢。
我就更懵了，啥是微生物浸出呀。
工作人员就笑着说，就是让那些小小的微生物去和矿石打交道，把里面有价值的东西给弄出来。
我就跟着他凑近去看，哇塞，那些罐子里的液体好像在翻滚一样，感觉特别奇妙。
工作人员说，这里面就有好多微生物在努力工作呢。
我就想啊，这些小小的家伙居然这么厉害，能把矿石里的宝贝给弄出来，真是太不可思议了。
然后我就一直盯着看，越看越觉得有意思，感觉就像看着一群小士兵在打仗似的，努力地去攻克那些矿石。
我在那看了好久，真的被这种神奇的技术给吸引住了。
后来我回去之后，还专门去查了很多关于微生物浸出技术的资料呢。
原来它在很多领域都有大用处，能让我们更好地利用资源，还对环境比较友好呢。
总之啊，微生物浸出技术真的是个很有趣又很有用的东西。
它就像是大自然给我们的一个神奇礼物，让我们能通过这些小小的微生物来创造出大价值呢！怎么样，是不是很有意思呀！
以上内容仅供参考，你可以根据实际情况进行调整。
如果你还有其他问题，欢迎继续提问呀。
微生物浸出技术及其在三稀矿产资源中的应用现状
可快速代谢硫 铁矿 、 黄铜 矿 、 磁 黄铁 矿 （ Ｆ ｅ Ｓ ） 。除 部分 成员 外 ， 基本 自养 ， 对 Ｐ Ｈ的耐性 与氧化 亚铁 硫杆 菌类 似 。这 类 细菌 可 用于顽 固硫化矿 物 的快速 、 高 温浸 矿 ， 但 由于 缺少 肽 聚糖 而 易 破碎 的细菌壁使它们 在工业浸矿 中的应 用受 到限制 ， 常 常需要 通过菌种选育 的方 式来 提高它 的浸矿 能力 。
・
６ Ｏ・
山 东 化 工 Ｓ Ｈ Ａ Ｎ Ｄ ０ Ｎ Ｇ Ｃ ＨＥ ＭＩ Ｃ Ａ Ｌ Ｉ Ｎ Ｄ Ｕ Ｓ Ｔ Ｒ Ｙ
２ ０ １ ７年 第 ４ ６卷
微 生物 浸 出技 术 及 其在 三 稀 矿 产 资 源 中 的应 用 现 状
代 勇华 ， 杨 惠兰 ， 卓 国旺， 龚路淋 ， 胡 越
的 自养菌 ， 也有异养 菌和兼性菌 。而 其 中细菌和古 生菌 的研究
和应 用 更 多 ， 包 含嗜碱 性 和嗜酸 性菌 种 ， 后 者 根 据 最 适 生 长 温
１ ． ５ 嗜碱 性菌 种
碱性浸 矿菌种 是指 能够生 长在 ｐ Ｈ值高 于 ７ ． ５的环境 中 ，
且具有一定浸 矿能 力 的微生 物。根据 生 理结 构 和代 谢 营养 底 物的不 同 ， 可 以分 为 碱性 化 能 自养 型 和碱 性 化 能异 养 型 微 生 物 。碱性化能 自养 菌 能够 在碱性 环 境 中利用 培 养基 或矿 物 中 的无机成分进 行生 长繁殖 ， 并 通过 生 物吸 附 、 氧 化或 其他 作 用 方式使矿 物溶 解 ， 最终 实现金属离 子 的浸出 。而 碱性化 能异 养 型微生物则是 通过分泌有机酸 和其他 代谢产 物促 进矿 物溶解 ， 最 终 浸 出 金 属 离 子 。 目 前 已 发 现 的 嗜 碱 性 菌 种 主 要 有
微生物浸出技术及其研究进展
微生物浸出技术及其研究进展∗雷英杰;艾翠玲;张国春;庄肃凯【摘要】According to the situation of mineral resources with low grade in China, utilizing and developing the bioleaching technology could be a key approach to the resource exploitation. With the summary of bioleaching technology development, recent research progress on the different typesof microbes, the possible interaction mechanisms for industrial application in bioleaching process, and the main factors on affecting the leaching efficiency of bioleaching from the ores were reviewed. Results showed that the feature of microbe and environmental factors were considered to affect the efficiency of microbial leaching process. In addition to controlthe pH value and pulp density less than 20%, the particle size can not be very small and continuous stirring was also needed to provide sufficient oxygen and carbon dioxide for leaching system. However, it should be noted that the procedure of bacteria cultivation and filling techniques needed further study, in order to improve the efficiency of bioleaching technology for mineral resources.%基于低品位矿产资源现状，微生物浸出技术成为矿物开发利用的重要途径。
硫化铜矿生物浸出菌种发展情况的研究
硫化铜矿生物浸出菌种发展情况的研究硫化铜矿是一种重要的铜矿石，其开采和加工过程中常常会产生大量的废水和废弃物。
传统的处理方式往往采用化学方法，但是这种方法存在高成本、污染环境等问题。
生物浸出技术是一种绿色环保的处理方式，通过微生物的作用将硫化铜矿中的金属元素转化为可溶性盐，从而实现硫化铜矿的资源化利用。
因此，对硫化铜矿生物浸出菌种的研究具有重要的科研和应用价值。
早期的硫化铜矿生物浸出菌种研究主要集中在单一菌株的筛选和优化上。
1960年，美国的Porath等人首次报道了采用微生物浸出技术处理铜矿石的实验，采用了一种新的枯草芽孢杆菌，获得了比化学浸出法更好的效果。
1975年，日本学者Takeuchi在菌株筛选方面首次采用了“乳酸生产法”，并筛选出了能在低pH环境下生长的Thiobacillus thiooxidans和Acidithiobacillus ferrooxidans等菌株。
此后，又陆续发现了Acidithiobacillus thiooxydans、Leptospirillum ferrooxidans、Sulfolobus acidocaldarius等新的菌株。
近年来，随着微生物学、分子生物学、基因工程等领域的不断发展，硫化铜矿生物浸出菌种的研究逐渐向着深入和智能化的方向发展。
例如，利用微生物组学的方法对硫化铜矿生物浸出菌群的多样性、生态功能、菌群结构和代谢途径等进行深入研究；利用分子生物学手段对菌种在环境适应性、代谢途径、能量转换、氧化还原反应等方面进行多维度、全面性研究，从而探究菌株适应环境变化、优化生物浸出工艺等方面提供理论基础和针对性指导；开发生物传感器、代谢工程和菌群工程等手段进行硫化铜矿生物浸出过程过程的智能化控制和优化，提高硫化铜矿生物浸出工艺的效率、稳定性和经济性。
总结随着生物技术的迅速发展，硫化铜矿生物浸出菌种的研究将会更加多样化和深入化，将为硫化铜矿的有效开采和资源化利用提供更加坚实的科学理论和技术保障。
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微生物浸出技术及其研究进展摘要：随着人们生活水平的不断提高，对矿产资源消耗量越来越大，而高品位矿石已近枯竭，开发利用低品位资源已提到议事日程；为此，必须找到一种经济上合理，技术上可行，并且安全环保的回收低品位矿石的方法，以充分利用原先丢弃的废矿或开采低品位的矿床。
目前，原地浸出（穿孔注液，不爆破）、就地浸出（爆破后就地喷液）、堆浸、池浸、搅拌浸出等技术被广泛应用，这些方法都伴随有微生物浸出部份。
在金矿、铜矿、铀矿的开采中，为了充分利用矿产资源和降低经济成本，科研人员利用微生物浸出技术来实现矿产资源的开发，使得微生物浸出技术成为开采金矿、铜矿、铀矿开采的重要技术。
本文在此通过对铜矿中使用的微生物品种的介绍、微生物浸出原理以及微生物浸出效率等进行讨论，并对微生物浸出技术的研究提出作者自己的看法。
关键词：微生物浸出技术；微生物浸出原理；浸出效率；影响因素；研究进展微生物浸出技术中，矿洞的开采环境以及微生物的特性不同，都会导致铜矿回收率的变化，从而影响到微生物的浸出效率。
因此，在使用微生物浸出技术进行铜矿资源的开采时，要保证其达到合适的pH值并满足铜矿的矿浆浓度，保证矿石粒度满足要求，避免粒径过细引起的叠堆。
同时，对加入了微生物的矿石进行充分搅拌，使其在搅拌中与微生物接触，保证微生物浸出过程中氧气和二氧化碳的充足。
目前，我国在研究高效菌种的培育以及高效菌种的散体渗流过程等还存在部分欠缺，为了提高微生物浸矿工艺的高效率，科研人员需要对现有的微生物浸出技术进行改进和完善。
1微生物浸出技术的概述最早的微生物浸出主要用于冶金，因此它还有着一个别称：湿式冶金技术，即通过利用微生物生命活动中的氧化以及还原特性来实现铜矿资源的开采。
在铜矿开采中，使用微生物浸出技术主要是因为微生物可以浸出金属，并对矿石表面的成份产生氧化还原，使其在水溶液中，以另一种形态的方式与原物质进行分离，包括元素沉淀或者离子状态等。
微生物浸出技术最早是被应用于贫矿中对金属的回收，比如铀、铜、金等。
在使用微生物技术进行金属回收时，其产量可以达到总量的15％左右，因此在1970年时，我国在贫铀矿的开采实验中，首次采用微生物浸出技术来探究其铀矿开采的实用性。
目前，在铀矿资源的开采中，微生物浸出技术被广泛的应用在铀矿资源的生产中。
2常见的浸矿微生物在我们赖以生存的自然环境中有着许多微生物具备浸出金属能力。
在这些微生物中，化能营养型微生物占着主导地方，其拥有的金属浸出能力最强。
化能营养性微生物中因其菌种类别的不同，各自对生存的环境温度也有着不同的要求，我们根据其生存的事宜环境，又将其分为三种。
第一种是适宜28°C至45°C的嗜中温菌；第二种是适宜温度为45°C至55°C的中等嗜热菌；第三种是适宜温度在55°C至80°C的极端嗜热菌。
2.1嗜中温菌被用于微生物浸出的嗜中温菌主要有三种，分别是氧化亚铁硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋菌以及氧化硫硫杆菌。
氧化亚铁硫杆菌的氧化能力较强，对于原态硫化物以及二价铁离子等，都可以进行氧化还原。
同时，我们对不同温度下、不同浓度下的铁离子进行试验，可以发现，当温度较低以及铁离子浓度低的情况下，适宜采用氧化亚铁硫杆菌及氧化硫硫杆菌来进行微生物浸出，若是环境温度略高以及铁离子浓度高,则适宜氧化亚铁钩端螺菌来进行微生物浸出。
2.2中等嗜热菌在微生物浸出的中等嗜热菌种也有三类，分别是嗜酸硫化芽孢杆菌、嗜酸嗜热硫杆菌和嗜酸氢杆菌等。
嗜酸硫化芽孢杆菌和嗜酸氢杆菌的分布比较广泛，属于化能自养兼性菌，适宜的酸度值大于PH1.4，小于PH1.8，同时，因为其能量来源主要来自硫元素，因此嗜酸硫化芽孢杆菌在黄铜矿以及黄铁矿等煤矿开采中，氧化还原能力强，有着很好的浸出效果。
嗜酸嗜热硫杆菌与以上两种相比，它的氧化还原电位较高，同时PH值较低，对二价铁离子带有亲和力，因此在进行黄铜煤矿开采的时候，可以有效的对硫元素和铁元素进行浸出。
2.3极端嗜热菌在铜矿中，矿物氧化产生的热能以及微生物在代谢的工程中产生的热能积累可以使得硫化矿物加快氧化，从而提高浸出效率。
在极端嗜热菌中，一般使用的是嗜酸热硫化叶菌、布氏酸菌、硫化裂片菌、嗜热古菌、新型硫化叶菌等。
其中嗜酸热硫化叶菌和布氏酸菌被广泛的应用，其适宜温度在68°C左右，适宜的PH值在1.6~2.0之间。
极端嗜热菌在煤矿的微生物浸出技术中，对煤矿中的矿浆浓度的变化、PH值变化以及金属浓度的变化可以敏感的察觉到。
3微生物浸出原理微生物与铜矿中的硫化物接触后，可以对其进行氧化还原反应，在这个过程中，硫化物的金属离子会与硫化物脱离并在溶液中被充分溶解，依据这一原理，同时，为了保证铜矿资源的质量优良，我们将具有这种能力的微生物用于铜矿资源开采中，实现对金属的浸出。
3.1直接浸出原理微生物直接吸附在煤矿中的金属矿物表面，并通过微生物分泌的酶对接触面的矿物进行氧化还原。
释放矿物中的金属离子。
3.2间接浸出原理微生物将溶液中的二价铁离子氧化成三价铁离子离子，再将其与金属矿物进行接触，使得金属矿物生成铁元素和硫元素，再次对生成的化合物进行氧化，从而释放出金属离子。
4微生物浸出的影响因素4.1微生物特性在使用微生物浸出技术中，人们发现使用混合菌种进行浸矿，其效果比使用单一的菌种浸出效果要优良许多。
比如采用氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌混用，其浸出效果高于单独是使用氧化硫硫杆菌或者氧化亚铁硫杆菌的浸出效果。
4.2矿物性质矿石性质不同，其对微生物浸矿所产生的效果也有着不同的影响。
比如使用同样的微生物菌种，其在CuO、Cu20、等在几个小时中就可以浸出中，而CuS则需要长达数月，若是使用原生铜矿，则浸出时间很长。
每个矿山产出的矿石，矿石的结构、构造、成份比例不一样，可浸性是不同的；为达到经济合理的目的，必须先做试验，比例：矿石同粒度浸出试验，浸出液同浓度浸出试验；池浸和堆浸试验，对比找出一个经济上合理的，技术上可行的方法，再做工业试验，然后再用于生产；一般来说，氧化金矿、铜矿、铀矿都较容易浸出，孔隙多的矿石比结构致密的矿石容易浸出，含泥少的矿石比含泥多的矿石容易浸出；4.3环境因素4.3.1温度。
环境温度对微生物的影响主要是通过对蛋白质以及核酸等分子结构影响来实现微生物的新陈代谢以及生长。
温度偏高，微生物中的蛋白质会失活，而温度过低，则会对微生物中的活性酶进行抑制。
4.3.2酸度值。
影响微生物生长以及新陈代谢的又一重要因素就是来自环境中的酸度（PH）值。
比如利用铁氧化菌进行生物浸矿时，将环境中的酸度值控制在1.2~2.0之间，可以发现Fe2+和Fe3+的转化速率发生明显的增大。
4.3.3矿浆浓度。
当铜矿中的矿浆浓度低于5%时，微生物的氧气的吸收和二氧化碳的传递速度没有受到影响，一旦矿浆浓度过高，微生物得不到氧气供给，会出现缺氧。
4.3.4矿物粒度及搅拌速度。
铜矿微生物浸出过程中，与微生物发生接触的矿石面积的大小也影响着微生物的浸出效率。
若矿石面积大（孔隙度大），在和微生物进行接触时，可以保证微生物全覆盖在矿石的表层，提高接触范围，浸出效率高；若矿石面积小，则容易堆挤在一起，微生物的接触空间变小，不能完全覆盖矿石，浸出效率变低；另一方面，通过搅拌增大微生物与矿物的接触，但是搅拌的速度过快也会对微生物带来机械损下转第404页伤，使其从矿石上脱落，无法再对矿石进行氧化还原，影响浸出效率。
因此，我们可以认为，矿石的面积大小以及微生物的搅拌速度不同都会影响到微生物的活性，降低浸出效率。
4.3.5金属离子。
在进行微生物浸出时，其微生物对金属离子的抗性也对浸出效果有着影响。
通过在不同的环境下对比不同菌株以及同一菌株的微生物，可以发现微生物对矿物的金属离子产生的抗性也尽不相同。
因此，微生物对金属离子的抗性差异值不能直接得出一个结论，但是可以肯定一点，在微生物菌种得到特定毒性环境驯化后，其对金属离子的抗性会随之增加。
结束语在铜矿开采中，若是使用传统的开采方式，则会导致金属回收率低下的同时，对周围的环境还会产生影响，基于此，微生物浸出技术的优势得到显现，但目前我国对于微生物浸出技术的研究还没有成熟，对高效的浸出菌种的研究有着欠缺，因此对微生物的浸出研究对我国的铜矿资源开采以及铜矿资源的发展有着重要的意义。
参考文献[1]赵珂.试论矿物加工工程中的浸出技术分析[J].化工管理,2018(21):167.[2]代勇华,杨惠兰,卓国旺,龚路淋,胡越.微生物浸出技术及其在三稀矿产资源中的应用现状[J].山东化工,2017,46(11):60-62.[3]张析,王军,王进龙.生物浸出技术及其应用研究进展[J].世界有色金属,2016 (14):110-112.[4]雷英杰,艾翠玲,张国春,庄肃凯.微生物浸出技术及其研究进展[J].广州化工,2016,44(14):12-14.[5]冯光志,石玉,舒玉凤.微生物浸出技术及其在尾矿开发中的应用[J].生物学杂志,2016,33(01):92-97.。