【采矿课件】第十二章矿物微生物浸出
微生物浸出法操作流程
微生物浸出法操作流程英文回答：Microbial Leaching Process Flow.Microbial leaching is a hydrometallurgical process that utilizes microorganisms to extract valuable metals from ores and concentrates. The process involves the following steps:1. Ore Preparation:The ore is crushed and ground to a suitable size.It may undergo pre-treatment processes such as roasting or acidification to enhance microbial activity.2. Bioreactor Design:Bioreactors are used to provide a controlledenvironment for microbial growth and leaching.They can be designed as batch, continuous, or semi-continuous systems.3. Microbial Inoculation:Specific microorganisms are selected and inoculated into the bioreactor.These microorganisms must be able to metabolize the target metal and produce leaching agents.4. Nutrient Addition:The bioreactor is supplemented with nutrients essential for microbial growth and leaching.These nutrients may include carbon sources (e.g., glucose), nitrogen sources (e.g., ammonium sulfate), and trace elements.5. Leaching Process:Microbial metabolism produces leaching agents, such as organic acids and ferric ions, which dissolve the target metal from the ore.Factors such as pH, temperature, and microbialactivity are carefully controlled to optimize leaching efficiency.6. Metal Recovery:The leached metal solution is separated from the ore and undergoes further processing to recover the metal.This can involve methods such as ion exchange, solvent extraction, or electrowinning.7. Spent Media Treatment:The spent leaching solution and biomass are treated to minimize environmental impact.Biomass may be recycled or disposed of safely, while the solution may undergo neutralization or other treatment processes.中文回答：微生物浸出法操作流程。
矿物微生物浸出课件
学 红棕色，在固体培养基上长成红棕色菌落。
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氧化铁硫杆菌
特征：
资 ¶ 菌体呈杆状，它可以氧化亚铁为高价铁，也
源 可将硫代硫酸盐氧化为硫酸。
加 工
¶ 含亚铁的液体培养基中，亚铁被氧化使培养
学 基变成红棕色，Fe3+水解成氢氧化物或铁矾沉
细菌生长繁殖使三角瓶中培养基的颜色由浅绿 变为红棕色，最后在瓶底出现高铁沉淀。
资
源 选择变化最快，颜色最深的三角瓶，在瓶中取 加 1mL培养液，接种到装有新培养基的三角瓶中，同
工
学 样培养。培养液将比头一次更快的变红棕色。
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结论:
资
与矿物浸出有关的微生物大部分属于自养菌，
源 某些异养菌也可以溶浸金属矿物，在生产中得
加
工 到实际应用的主要是自养类微生物。
学
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❖ 常见的浸矿自养菌
工
学 显微镜观察 观察细菌的形成，是否具有氧化铁 硫杆菌的形状特征。
资 ¶ 为圆头短杆状，通常以单个或成双、成短链状
源 存在，在菌体两端各有一油滴，可将培养基中的
加 工
硫溶入油滴之中再吸入体内进行氧化
学 ¶ 其氧化元素硫的能力比氧化硫化合物的能力强，
可以产生较多的酸，并有较强的耐酸性能，可耐
5%的硫酸。
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采矿业中的矿石浸出与浸出技术
采矿业中的矿石浸出与浸出技术矿石浸出与浸出技术矿石浸出是指将矿石中有价值的金属元素溶解出来的过程，广泛应用于采矿业中。
在矿石中，有价值的金属元素往往以化合物或杂质的形式存在，无法直接被提取和利用。
因此，通过浸出技术将金属元素从矿石中溶解出来，成为了一种常见的提取方法。
本文将从浸出技术的定义、原理、应用和发展趋势等方面进行论述。
一、浸出技术的定义浸出是指通过溶剂将矿石中的金属元素溶解出来的过程。
溶剂可以是液体或气体，根据矿石的性质和溶剂的特性选择不同的浸出方法。
常用的浸出方法包括氨浸、盐酸浸、硫酸浸、氰化物浸等。
二、浸出技术的原理浸出技术的原理是利用化学反应将金属元素从矿石中溶解出来。
在浸出过程中，溶剂与矿石接触，发生化学反应，将金属元素转化为溶质，进而溶解于溶剂中。
浸出过程中，矿石的物理性质、化学成分、溶剂类型和浸出条件等因素会影响浸出效果。
三、浸出技术的应用1. 轻工业中的金属提取：浸出技术在轻工业中广泛应用于金属提取，例如从废旧电子产品中回收贵金属、从工业废水中回收有价值金属等。
2. 冶金工业中的金属提取：浸出技术在冶金工业中被大量使用，用于提取有色金属如铜、锌、铅等。
其中，盐酸浸出法、氧气浸出法和氰化物浸出法是常用的方法。
3. 稀土元素提取：浸出技术在稀土元素提取中起到关键作用。
如采用稀土氯化浸出、稀土硝酸浸出等方法将稀土金属溶解在溶剂中。
4. 无机固体废弃物处理：浸出技术可以将无机固体废弃物中的有害金属元素溶解，达到废物处理和环境保护的目的。
四、浸出技术的发展趋势1. 绿色环保化：未来浸出技术的发展趋势将更加注重绿色环保。
采用无毒、无害的溶剂，降低对环境和人体的影响。
2. 高效节能化：浸出技术在提高提取率的同时，要求节约能源和降低生产成本。
因此，未来发展的浸出技术将倾向于提高浸出效率和降低能耗。
3. 自动化智能化：随着科技的发展，自动化技术在浸出过程中的应用将得到推广。
自动化设备和智能控制系统将提高生产效率和产品质量。
矿物加工中生物浸出技术的应用
矿物加工中生物浸出技术的应用在当今的矿物加工领域，生物浸出技术正逐渐崭露头角，成为一项具有重要意义和广阔应用前景的技术手段。
生物浸出技术，简单来说，就是利用微生物的代谢作用，将矿物中的有用成分溶解出来，从而实现矿物的提取和分离。
生物浸出技术的原理基于微生物与矿物之间的相互作用。
一些特定的微生物，如嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜酸氧化硫硫杆菌等，具有独特的代谢途径和生理特性，能够在酸性环境中生存并氧化矿物中的硫化物。
在这个过程中，微生物会产生一系列的氧化还原反应，将矿物中的有价金属从固相转化为液相，便于后续的回收和利用。
生物浸出技术在铜的提取方面应用广泛。
传统的铜提取方法往往需要高温、高压等高能耗的条件，并且可能会对环境造成较大的污染。
而生物浸出技术则相对温和、环保。
在含铜矿石中，微生物通过氧化作用将铜硫化物转化为可溶的硫酸铜，然后通过一系列的工艺步骤，将铜从溶液中回收。
这种方法不仅降低了能源消耗，还减少了化学试剂的使用，从而降低了对环境的负面影响。
除了铜，生物浸出技术在金的提取中也发挥着重要作用。
对于一些难处理的金矿，常规的氰化法可能效果不佳，而生物浸出技术则提供了一种新的解决方案。
微生物能够分解金矿中的某些包裹层，使金暴露出来，从而提高金的浸出率。
同时，与传统的氰化法相比，生物浸出技术减少了氰化物的使用，降低了环境污染和安全风险。
在镍的提取中，生物浸出技术同样具有优势。
镍矿中的硫化镍在微生物的作用下被氧化，生成可溶的镍离子。
这种方法对于低品位的镍矿尤为适用，能够有效地提高镍资源的利用率，降低开采成本。
生物浸出技术还在锌、铀等多种金属的提取中得到了应用。
其应用范围的不断扩大，不仅为矿物加工行业带来了新的机遇，也为解决资源短缺和环境保护等问题提供了有力的支持。
然而，生物浸出技术在实际应用中也面临着一些挑战。
首先，微生物的生长和代谢需要特定的环境条件，如温度、pH 值、氧气含量等。
如果环境条件控制不当，可能会影响微生物的活性和浸出效果。
浸出工艺及设备讲解PPT参考幻灯片
（1） 间歇浸出
• 间歇过程(或称周期过程)是反应物料一次投入反应器， 在一定的条件下进行反应(浸出)，达到要求的转化率（浸 出率）后，卸出产物。然后进行下一批操作。
（2） 连续浸出
• 连续过程是反应物料连续不断进入反应器，产物连续不 断从反应器中排出，在中间经过的反应器中，物料在一定 条件下，停留适当时间来进行反应，以便达到要求的转化 率(浸出率)。
• 2) 加热系统。用夹套或螺管通蒸气间接加热、蒸气直接 加热。
• 3) 搅拌系统。涡轮式、锚式、螺旋式、框式、耙式等不 同类型。搅拌的转速、功率随槽尺寸和处理的矿浆性质和 工艺条件要求而定。
4
图4-12 机械搅拌浸出槽结构示意图
5
（2）空气搅拌浸出槽
• 又称帕秋卡槽 • 工作原理：利用压缩空气的
15
（a）连续并流浸出
并流连续浸出是将浸出剂、水和精矿连续加入到反应器 中，并连续卸料。在这种情况下，设计的搅拌系统必须 使固体和液体在溢流时保持进料时的比例。一般是在几 个串联起来的反应器内进行。
16
• 并流浸出(顺流浸出)：被浸物料和浸出剂的流动方 向相同。
• 串联并流连续浸出的特点是： • (a)各单个反应器内反应物的浓度，反应速度是恒
定的，但同一串联系列中各个反应器则互不相同， 可根据浸出过程的要求在不同的反应器内控制不 同的温度、搅拌速度；
• (b)设备生产能力大； • (c)易于进行自动控制； • (d)热利用率高，能耗低。 • （f）与连续逆流相比浸出率较低,过程试剂消耗大
残留溶剂浓度高。
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（b）连续逆流浸出
根据逆流原理进行精矿浸出，就是在一系列串联的分解槽 中。浸出剂和精矿浆分别由系列的两端加入，精矿与溶剂 逆向而行。
尾矿浸出
用组分主要为 MnO ， Co(OH)3 ， CO2O3 ， Ni(HO)3 ， SnO2 等。
这些矿物都是强氧化剂或一般氧化剂，当加入某些还 原性物质时，都有较大的电位差，因此矿石浸出时会发生氧
氧化物 MnO CdO NiO ZnO pH298θ pH373θ 8.96 6.792 8.69 6.78 CuO Fe3O4 0.891 Fe2O3 -0.24
2015/10/14 30
6.06 5.801 3.945
3.16 4.347 3.549 0.0435 -0.991
2.2尾矿一般酸浸
MS + 2H+ = M2+ + H2S
浸出时的酸耗量与金属价态有关，一般酸耗随金属价 态升高而增大
2015/10/14 34
2.2尾矿一般酸浸
应用：氧化铜矿尾矿浸出
尾矿中矿物成分及含量
采用 4% 浓度的稀硫酸为浸出剂，在 30℃ 条件下浸出 36h，浸出率可达80%以上。
2015/10/14 35
1.4 尾矿浸出的分类
碱法浸出
碱性试剂的反应能力较弱，但选择性好，杂质少，对 设备腐蚀性低。 碳酸钠 碱浸出剂 氢氧化钠
氨
硫化钠
2015/10/14 21
1.4 尾矿浸出的分类
盐法浸出
无机盐的水溶液或其酸性（或碱性）水溶液可作为浸 出溶剂。
氯化钠
高价铁盐
氰化物
盐浸出剂
氯化铜
氯酸钠
2015/10/14 22
2015/10/14 26
尾矿酸法浸出
2015/10/14 27
2.1酸法浸出概述
矿石一般由有用矿物、杂质矿物和脉石矿物组成。有 用矿物一般为硫化物、氧化物、硅酸盐或次生的硫酸盐和碳 酸盐等。这些矿物在矿石中同地壳中大量存在的氧元素和硅 元素构成的脉石矿物共存。因此，多数矿石的浸出过程在酸 性溶液中进行。 采用酸法浸出尾矿时，浸出反应迅速，但由于尾矿大
微生物浸出
【采矿课件】第十二章矿物微生物浸出.doc
第十二章矿物微生物浸出教学大纲要求教学内容本章主要介绍了微生物粉冶金的基本概念，细菌浸矿的作用机理，以及影响细菌浸出的主要因素。
主要内容包括：1．矿物微生物浸出的基本概念2．浸矿微生物种类3．微生的浸出的基本原理4．影响细菌浸出的主要因素教学时间6学时。
教学重点1. 浸矿细菌的培养；2. 微生物浸出的作用机理。
教学难点微生物浸矿的主要作用机制。
教学方法课堂教学为主。
教学要求掌握浸矿微生物培养、筛选方法，微生物浸出的主要作用机制。
讨论微生物冶金方法与传统冶金方法间的优劣。
教学参考书1. 浸矿技术编委会，浸矿技术，北京：原子能出版社，1994.2. 聂树人，索有瑞，难选冶金矿石浸金，北京：地质出版社，1997.3. 童雄，微生物浸矿的理论与实践，北京：冶金工业出版社，1997.4. 杨显万，邱定蕃，湿法冶金，北京：冶金工业出版社，1998.12.1 固结过程的气体力学简单叙述生物冶金和细菌浸出的基本概念和发展状况。
12.2 浸矿微生物教学内容主要内容包括浸矿微生物的种类、来源、生理生态特征，细菌的采集、分离、培养与驯化，细菌生长规律，层透气性的基本概念、透气性变化规律定量描述与影响料层透气性的主要因素。
教学时间2学时。
本节重点微生物的生长规律。
教学方法课堂教学为主。
教学要求了解浸矿细菌的种类、采集、培养、驯化过程，掌握细菌生长的基本规律。
12.3 微生物浸出基本原理教学内容主要内容包括微生物浸出的直接作用说、间接作用说和复合作用说的内涵。
教学时间3学时。
本节重点微生浸矿的三种作用机制。
本节难点不同作用机理之间的差异。
教学方法课堂教学为主。
教学要求熟练掌握微生物浸矿的作用机制。
12.4 细菌浸出影响因素和浸出动力学教学内容主要内容包影响微生物浸出各种因素以及浸出动力学规律。
教学时间2学时。
教学方法课堂教学为主。
教学要求了解微生物浸矿过程影响浸出效率和速度的各种因素。
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第十二章矿物微生物浸出
教学大纲要求
本章主要介绍了微生物粉冶金的基本概念，细菌浸矿的作用机理，以及影响细菌浸出的主要因素。
主要内容包括：
1．矿物微生物浸出的基本概念
2．浸矿微生物种类
3．微生的浸出的基本原理
4．影响细菌浸出的主要因素
教学时间
6学时。
教学重点 1. 浸矿细菌的培养；
2. 微生物浸出的作用机理。
教学难点
微生物浸矿的主要作用机制。
教学方法
课堂教学为主。
教学要求
掌握浸矿微生物培养、筛选方法，微生物浸出的主要作用机制。
讨论
微生物冶金方法与传统冶金方法间的优劣。
教学参考书
1. 浸矿技术编委会，浸矿技术，：原子能，1994.
2. 聂树人，索有瑞，难选冶金矿石浸金，：地质，1997.
3. 童雄，微生物浸矿的理论与实践，：冶金工业，1997.
4. 杨显万，邱定蕃，湿法冶金，：冶金工业，1998.
12.1 固结过程的气体力学简单叙述生物冶金和细菌浸出的基本概念和发展状况。
12.2 浸矿微生物教学内容
主要内容包括浸矿微生物的种类、来源、生理生态特征，细菌的采集、分离、培养与驯化，细菌生
长规律，层透气性的基本概念、透气性变化规律定量描述与影响料层透气性的主要因素。
教学时间
2学时。
本节重点
微生物的生长规律。
教学方法
课堂教学为主。
教学要求
了解浸矿细菌的种类、采集、培养、驯化过程，掌握细菌生长的基本规律。
12.3 微生物浸出基本原理教学内容
主要内容包括微生物浸出的直接作用说、间接作用说和复合作用说的内涵。
教学时间
3学时。
本节重点
微生浸矿的三种作用机制。
本节难点
不同作用机理之间的差异。
教学方法
课堂教学为主。
教学要求
熟练掌握微生物浸矿的作用机制。
12.4 细菌浸出影响因素和浸出动力学教学内容
主要内容包影响微生物浸出各种因素以及浸出动力学规律。
教学时间
2学时。
教学方法课堂教学为主。
教学要求
了解微生物浸矿过程影响浸出效率和速度的各种因素。