细菌堆浸浸铀技术的发展及展望2
第17卷第6期 2008年6月中 国 矿 业C HINA MINING MA GAZINEV o l.17,N o.6Jun 2008细菌堆浸浸铀技术的发展及展望苑俊廷,孙占学(东华理工大学土木与环境工程学院,江西抚州344000)摘 要:细菌堆浸浸铀技术是从贫矿、废矿和复杂矿中回收铀金属的一种简单易行的生产工艺。
本文主要介绍了国内外细菌堆浸浸铀技术的发展历程、实际应用状况、目前存在的问题以及发展趋势。
关键词:铀矿石;堆浸;细菌浸出;细菌氧化;氧化亚铁硫杆菌中图分类号:T D983 文献标识码:B 文章编号:1004-4051(2008)06-0045-04The developments and prospects of bio -heap leachinguranium technologyY U A N Jun -ting,SU N Zhan -xue(Depar tment o f Civil Engineering and Envir onmenta l Eng ineering ,EastChina Institute of T echnolog y,Fuzhou 344000,China)Abstract:T he technolog y o f Bio -heap leaching uranium is a simple and feasible product ion pro cess w hich recover s ur anium metal fro m depleted ,w aste and complex uranium m ine .T his paper ma inly intr o -duces dev elo pment pr ocess,the actual applicatio n,ex isting pro blems and dev elopment tr end o f domestic and fo reig n Bio -heap leaching ur anium techno lo gy.Key words:uranium or e;heap leaching;bio -leaching;bio -o x idat ion;thiobacillus ferro ox idans收稿日期:2008-03-18作者简介:苑俊廷(1984-)男,山西忻州人,在读硕士研究生。
铀矿石细菌堆浸工艺是将细菌浸出技术与铀矿石堆浸工艺相融合的一项工艺技术,它除了具有堆浸工艺的特点外,还具有细菌浸出的优越性。
依靠细菌的作用,实现对矿石中黄铁矿等硫化矿物及贫铀浸出剂中Fe 2+的氧化,利用细菌氧化代谢产物H 2SO 4和Fe 3+为铀的浸出提供溶浸剂,通过改善铀浸出动力学、强化浸出过程来弥补酸法堆浸的不足之处,提高铀的浸出率,缩短生产周期,节省硫酸及氧化剂,降低生产成本,减少对环境所造成的不利影响。
因而细菌堆浸浸铀技术具有良好的经济效益和环境效益[1],现已发展成为世界许多国家铀生产的支撑性技术。
中国是铀矿资源不甚丰富的国家,现已探明的铀矿储量居世界第10位之后[2],不能适应发展核电发展的长远需要,而且目前我国铀矿冶工业出现原材料价格上涨,矿山不断老化,新开矿点投资短缺,按常规水冶加工经济亏损等问题[3]。
在这种形势下,细菌堆浸浸出技术由于其一系列优点,在低品位铀矿浸出中发挥越来越重要的作用。
它在不断降低我国天然铀提取生产的投资和成本,不断提高提铀生产效率和产品质量的同时,逐步扩大了我国铀矿资源的开发利用范围和拓展了我国可供开发的铀资源量。
1 细菌堆浸浸铀技术的国内外研究(1)国外细菌堆浸技术的研究进展20世纪80年代,世界上共有14座铜的细菌氧化提取厂投入生产。
世界上第一座金的细菌浸出厂于1986年在南非的Fairview 建成投产,到目前已有8个细菌浸金厂投产。
第一座钴的细菌氧化提取工厂于1999年在乌干达的Kasese 钴业公司建成投产,目前由于其回收流程较为复杂,需要除铁,回收铜和锌,所以其工业应用很有限[4]。
细菌浸出铀矿最早的例子是葡萄牙的/镭公司0在1953年开始进行的铀矿自然浸出研究[5]。
并在1956年的第二届国际和平利用原子能会议上,他们发表了/铀的自然浸出0研究报告。
从此细菌浸出的研究和应用开始受到各国的重视。
加拿大的伊利奥特湖地区是世界有名的铀产区,该地区的斯坦洛克矿从中国矿业第17卷1964年起在采空区利用细菌浸出铀,平均每月回收U3O86804kg,已达当时全矿总产量的7%。
1965年葡萄牙堆浸年产U3O845t,加拿大井下细菌回收83~8716t/a,法国井下和堆浸回收的U3 O8在40t/a左右。
经过20年的发展,加拿大细菌浸出铀的年产量已达420t之多。
法国也有一些铀矿用细菌进行地下浸出,如埃卡尔勃耶尔铀矿原以化学浸出为主,后改用细菌浸出,到1975年产铀由原25t增至35t。
此外,美国、南非等也用这一方法生产铀[6]。
到目前为止,细菌堆浸工艺在国外已广泛应用,技术上日趋成熟,正逐渐成为处理低品位铜、铀、含硫砷金矿石等矿的重要手段。
(2)国内细菌堆浸技术的研究进展我国对细菌浸矿技术方面的研究是从20世纪60年代末开始的,并已先后在铀、铜等金属的生产应用中取得成功[7]。
我国利用含细菌的酸性矿井水从低品位铜矿石中回收铜的细菌堆浸研究开始于1979年。
1997年德兴铜矿大型堆浸厂的投产,标志着我国细菌浸铜技术有了重大进展。
堆浸厂采用细菌堆浸-萃取-电积工艺,设计年生产能力为2000t阴极铜。
2000年紫金矿业建成细菌堆浸厂,所处理矿石含Cu0168%。
目前该矿正在进行建设年产20000t阴极铜的细菌堆浸厂的可行性研究。
细菌预氧化堆浸提金技术近年来也进入工业化应用阶段。
烟台黄金冶炼厂2000年建成投产的生物氧化厂加工难处理含砷金精矿,处理量为60t/d,该金精矿以常规浸出仅回收其中10%的金,而生物氧化浸出金的回收率高达96%。
莱州黄金冶炼厂采用的CCD流程,生产能力100t/d,也于2001年4月建成投产。
细菌浸镍还未见工业化应用的报道,国内的研究主要以金川低品位镍矿资源)))贫矿和尾矿为研究对象,进行细菌浸出试验研究。
方兆珩[8]等采用氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌(TT)2B1的混合比例浸出金川贫矿,镍、铜、钴的浸出效果较好。
细菌堆浸铀矿技术在经过十几年的探索之后,已建立了较完善的实验体系,开发研究能力有很大提高,在处理低品位铀矿石上有了一定规模的工业尝试(扩大和工业试验),2005年核工业北京化冶院用细菌堆浸法处理抚州铀矿低品位矿石半工试验(2200t)取得成功[9]。
2浸矿菌种与浸出机理(1)浸矿菌种目前已被报告可用于浸矿的细菌有20多种,分属自养菌、异养菌和兼性菌。
常用的浸铀细菌是自养菌,这类细菌生长在普通细菌所不能生存的酸性水体中,利用无机物的氧化过程获得能量,以CO2为主要碳源和以无机含氮化合物作为氮源合成细胞物质,并在促进矿石中硫、铁等成分的氧化作用的同时,获得新陈代谢的能量,自养自生。
己用于硫化矿细菌浸出的菌种主要有氧化亚铁硫杆菌(简称T1F)、氧化硫硫杆菌(简称T1T)和氧化亚铁微螺菌(简称L1F)。
其中氧化亚铁硫杆菌可以氧化Fe2+、元素硫(S)和还原态硫化物;氧化硫硫杆菌能氧化元素硫,不能氧化Fe2+;氧化亚铁微螺菌能氧化Fe2+,但不能氧化元素硫[10]。
在矿物浸出过程中,后两种细菌通常与其他菌种混合使用,以提高矿物中有价金属的浸出率。
(2)浸出机理在大多数铀矿石当中,或多或少存在一些金属硫化矿,比较常见的有黄铁矿。
这些金属硫化矿为浸矿细菌提供了能源,在适宜的环境下,矿石中的FeS2等受空气和水的作用或者受浸矿细菌的浸蚀作用,生成FeSO4和H2SO4。
FeSO4在细菌作用下,很快被氧化为Fe2(SO4)3,而Fe2(SO4)3是一种很好的氧化剂,又可以氧化黄铁矿,生物化学反应如下:4FeS2+15O2+2H2O细菌2Fe2(SO4)3+2H2SO4(1)上述反应产生的硫酸高铁是一种强氧化剂,可氧化黄铁矿和四价铀:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2v15FeSO4+8H2SO4(2)FeS2+Fe2(SO4)3v3FeSO4+2S(3) U O2+2Fe2(SO4)3v2FeSO4+UO2+2S(4)反应(2)、(3)、(4)产生的硫酸亚铁和硫又可作为能源被细菌氧化为硫酸高铁和硫酸:4FeSO4+O2+2H2SO4细菌2Fe2(SO4)3+2H2O(5)2S+3O2+2H2O细菌2H2SO4(6)(5)式产生的硫酸高铁按(2)、(3)、(4)又可氧化更多的黄铁矿和四价铀。
反应中生成的元素硫会使矿物表面钝化,妨碍金属进一步浸出。
但细菌(氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌)是不断作用的,因此当元素硫一旦生成,也就不断与细菌作用而生成硫酸。
细菌作用下生成的硫酸和三价铁正是金属硫化矿浸出所需的浸出剂和强氧化剂[11]。
以上是细菌浸出过程中基本的生物化学反应,但在铀矿石的细菌浸出工艺中,除了最初加入细菌溶液46第6期苑俊廷等:细菌堆浸浸铀技术的发展及展望后,在浸出过程中还需要对细菌溶浸液进行补充与再生,这对整个浸出过程至关重要。
细菌溶浸液的再生过程与细菌培养基本相似。
在实际生产中,经常使用的操作过程主要是使溶浸液不断再生和循环利用。
部分再生可以控制循环液中的铁和其他杂质的含量,一方面使细菌能更好地生长繁殖;另一方面,可以避免铁和其它杂质元素在循环中积累而影响浸出和金属回收过程的正常运行。
3细菌堆浸浸铀技术在工业应用中存在的问题随着细菌堆浸浸铀工艺的推广应用,存在的一些问题在生产中逐渐暴露出来,致使铀浸出率偏低,浸出周期较长,造成铀资源的浪费等一系列问题,下面我从以下几个方面谈谈铀矿堆浸中存在的主要问题及对策。
我国西南地区相对气候湿润,雨水丰沛,年平均温度较高,对生物堆浸较为有利;相反,西北地区,气候干燥,水源短缺,对采用生物堆浸工艺处理难浸金矿影响很大。
尤其在青海、新疆的戈壁地区,由于蒸发量大,降水少,常规堆浸用水一般会达到1B1,生物堆浸时用水会达到1B3~5,仅水一项的费用会达到20~60元/t 的水平,从而会成为生物堆浸的最主要制约因素。
另外,西北地区工业基础较差,生物堆浸重要耗材硫酸产地远,运距长等,都会直接增加生产成本。
(1)菌种问题由于硫化矿的浸出是放热反应过程,嗜热细菌的应用成为生物湿法冶金的一个热门研究方向。
而我们目前的试验工作由于规模较小尚未遇到耐热问题,但从国外报道来看,耐热菌种的选择已经成为提高生物氧化效率乃至可否采用生物堆浸工艺的基本因素。
加速推广我国铀矿工业地浸与堆浸技术的途径与意义_李开文
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2 月底 金 属 回 年 6 月 9 日开始 喷淋 到 1 收 率达 到 8 1 % 目 前 浸 出液 铀 浓 度 仍 保 持 在 20 g / L 左 右 预计 总 回收 率达 到 或超 过 m 5 % 的矿 5 % 相 当常 规 法 生产 水平 该 矿 床 7 8 体均 可 采 用 井下 堆 浸 初 步测 算 每年 可减 少 提 升 运 输 费 又 丫 X 万 元 可 使 生 产 费用 节 约 3 0 肠 左 右 同 时 近 X 丫 又 万 t 矿 石 不 出地 表 少 占 地 x 义 x 多 亩 又 如 浙江 衡县铀 矿 雷 公 殿 矿 床 5 %的 由 于 采 用 井下 堆浸 试 验 使 品 位小 于 0 0
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节 省材 料 与动力 等 同时 通 过 用钻 孔 取 铀去掉 了 繁 重 的采 掘作 业 集采 选 冶 于 一 身 形 成 了 一 种更 为 先进 的采铀 工 艺 我 国 铀 矿 冶 系统从 7 0 年 代 起 先 后 在广 东 黑 龙 江 云 南等 地 进行 地 浸 采 铀试 验 1 9 8 7 年在 滇 西 3 8 1 铀 矿 床 试 验获 得 成 功 并 通 过 部 级 鉴 定 试 验 阶段 地浸 生 产成本仅 为 常规采 冶 法 成本
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的 疏 松 砂 岩 层之 中 矿 层 顶 底 板均 为 不 透 水层 矿 体 透 水性 很 好 渗 透 系 数 达 到 3m / d 矿 石 物 质 成分 简 单 核 工 业 总 公司 矿 冶 局 1 9 8 8 年 组 织 在 此 进行 地 浸试 验 1 9 9 0 年 试 验 取 得 成功 现 在 正 式 批 准 列 为 国家 重 点 工 业 性 地 浸 试 验 项
细菌浸出的方法
细菌浸出利用微生物及其代谢产物作浸出药剂，氧化、溶浸矿物原料中的组分的浸出工艺称为细菌浸出或称生物浸出。
生物技术在在冶金工业中与传统技术相比，具有对环境友好、资源利用率高，尤其适用于低品位复杂矿、难选难分离矿和硫化矿精矿有价金属的提取富集。
在矿产资源面临贫、杂、细，资源日趋减少，环境问题日益突出，绿色环保日显重要的今天，生物技术成为可持续发展战率中最引人关注的新技术之一。
各种细菌、真菌、霉菌和藻类等在生物浸出、生物选矿富集、生物吸附和废弃物的生物处理等方面具有深入研究、广泛应用的前景。
细菌作用于铜矿物产生蓝色硫酸铜溶液发现于20世纪中叶，此后，引起国内外研究工作者的重视，不断有新研究发展应用报告与成果展现。
20世纪60年代初，华能（化学能合成）自养细菌氧化浸矿技术率先在美国应用于铜的堆浸，此后智利、澳大利亚、苏联、日本等十多个国家先后用于工业生产。
华能自养菌的氧化浸出技术目前已发展成为处理硫化矿的一种成熟工艺。
最初应用于低价值和低品位硫化矿，采用堆浸、池浸和就地浸出三种方式，在低品位铜、铀矿资源利用上已有广泛的工业应用。
至20世纪90年代中期，低品位铜矿的细菌堆浸—萃取—电解工艺已成为铜工业生产的常规方法之一，可经济地处理品味很低的铜矿，优于其他任何方法。
截止1997年，生物技术生产的铜已占美国年产铜的18％以上，智利铜产量的25％，世界铜产量的17％.就地浸出是生物浸出低品味矿的另一种工业应用形式。
它是将含有营养物质和菌种的浸出液注入矿床（或仅注入营养液，就地利用矿山原有细菌），渗入矿层并溶解目的矿物，然后在回收中抽出浸出液并从中回收有价金属。
这种方法无需采矿作业，使地表和矿床都不受到大规模破坏，对环境的不利影响也小，在投资、能源消耗和生产成本等方面都低于传统开采提取工艺。
细菌就地浸出技术已在捷克、美国、加拿大等十多个国家应用于铜矿和铀矿的开发。
微生物堆浸预处理技术也在20世纪90年代中叶有美国Newmont公司首先投入工业生产，用于难浸金矿的堆浸。
铀矿尾渣微生物堆浸试验
doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2016.05.007铀矿尾渣微生物堆浸试验华国欢，孙占学，李江，刘亚洁(东华理工大学核资源与环境国家重点实验室培育基地，南昌330013)摘要：采用喷淋量约80 m3/d的间歇性喷淋（喷一天，隔一天再喷）方法对某铀矿微生物堆浸尾渣进行铀的生物浸出，试验持续了49 d，液固比为0.49，尾渣的铀浸出率达到了4.62%，浸出液铀浓度均大于50 mg/L。
该方法有效解决了堆浸后期矿石中残留铀难以浸出且浸出效率低下的问题，提高了单位溶浸液平均铀浸出浓度。
关键词：铀；尾渣；微生物堆浸；间歇性喷淋；喷淋量中图分类号：TL212.1+2 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2016）05-0000-00Test of Microbial Heap Leaching of Uranium TailingsHUA Guo-huan, SUN Zhan-xue, LI Jiang, LIU Ya-jie(State Key Laboratory Breeding Base of Nuclear Resources and Environment, East China University ofTechnology, Nanchang 330013, China)Abstract：Uranium heap leached tailings have been microbial heap leached for 49 days with spray quantity of 80 m3/d and L/S=0.49 by intermittent spraying as one day on and one day off. Uranium leaching rate is 4.62% with uranium concentration in solution of 50 mg/L above. This method effectively addresses difficulty of uranium leaching and low leaching efficiency in later period of heap leaching, and improves uranium concentration in unit leaching solution.Key words：uranium; tailings; microbial heap leaching; intermittent spraying; spray quantity 我国硬岩型铀矿山一般对铀品位低于0.02%的铀矿石尾渣予以丢弃，这造成部分铀资源的浪费，但继续喷淋浸出，又存在浸出效率低下、浸出周期较长、浸出成本较高、经济上不合理等问题[1-3]。
ch5-细菌浸矿
硫化物、硫酸亚铁、硫代硫酸盐以及元素硫。
氧化硫硫杆菌为化能自氧菌，它把元
素硫氧化生成硫酸，利用这一反应生成的 能量作为其生活能源，以CO2和氨为原料合 成菌体进行繁殖；氧化铁硫杆菌和氧化铁 杆菌，以Fe3+作为能源在含有矿物盐类强酸 性介质中生长。
浸矿细菌的种类和特性
①氧化亚铁硫杆菌： 该菌在含亚铁的培养基中能将亚铁氧化成高铁。生长条件： pH值1.5~3.5（2.0最佳）。温度16—40℃（30—35℃最佳） ②氧化硫硫杆菌： 该菌的亚铁培养基保持清澈生长条件：pH=1.4~6.0能生 长，但最佳值为pH=2.5~5.8，最适温度为25~30℃。 ③排硫硫杆菌： 该菌靠氧化硫代硫酸盐成硫酸盐获得能量：Na2S2O3 生存条件：pH=4.5~7.8能生长，最佳pH=6.6~7.2，最适 温度：28℃。 ④蚀阴沟硫杆菌： 该菌与氧化硫硫杆菌相类似，但它可以利用硝酸盐或氨离 子作氮源，不能利用亚硝酸盐。
第五章 细菌浸矿
1 概述 2 细菌的生物化学特性 3 细菌浸铀（矿）的基本原理 4 微生物培养基 5 菌种的保藏 6 细菌的驯化培养 7 细菌浸出的影响因素
概
述
利用细菌的生物化学作用进行铀（矿）的 浸出，叫做细菌浸铀（矿），又称细菌冶金、 微生物浸矿等。细菌浸矿是用浸矿微生物将矿 石或精矿中有用组份有选择地转化为可溶化合 物，实现有用组份与杂质的分离，达到回收有 用金属的目的。
16世纪，匈牙利人从矿坑水中回收铜。
1953年，葡萄牙的“镭公司”应用细菌浸 出铀矿石。 19世纪60年代初，中国微生物研究所、核 工业北京化冶院和711矿联合开展了含铀贫 矿细菌浸出试验 。
铀矿浸出简介
铀矿浸出铀矿浸出(leaching of uranium ores)用浸出剂把矿石中的铀选择性溶解到溶液中而能与大部分伴生杂质分离的铀提取过程。
这是铀提取的一道重要工序。
浸出方法按所用浸出剂，分为酸浸出和碱浸出；按浸出矿块的大小和浸出方式，分为搅拌浸出、堆浸和就地浸出等。
通常要根据矿石的特性和技术经济条件选择浸出方式。
常规铀矿石的浸出通常属搅拌浸出。
铀在矿石中以正四价和正六价的化合物形态存在，无论是用酸浸出还是碱浸出，铀都必须先氧化成正六价后才能被溶解，因此浸出时需添加氧化剂。
铀的浸出速度受扩散过程控制，与试剂浓度、浸出温度、矿粒表面积以及矿粒内铀离子通过溶液到固体表面的扩散速度成正比。
酸浸出常用稀硫酸溶液作浸出剂，也可以用硝酸或盐酸溶液。
硫酸具有浸出能力强、价廉、可浸出较粗矿粒、浸出温度低、浸出时间较短的特点，但浸出液含杂质较多。
用硫酸溶液浸出时，铀以铀酰离子的形式转入溶液，与硫酸根形成多种配离子：铀矿石中一般都伴生有铁的化合物，酸浸出过程中只需加入适量的氧化剂，使Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+便能将UO2氧化成[UO2]2+而转入溶液。
工业生产中常用二氧化锰(软锰矿)或氯酸钠作为氧化剂。
当控制浸出液中的氧化还原电位在-400～-500mv及Fe3+浓度超过0.5g/L时，铀几乎全部氧化成六价：铀矿的酸浸出通常是在几台串联的搅拌槽(见浸出槽)中进行的。
将铀矿磨细至小于0.5mm的粒级，在矿浆的液：固≈1、pH≈1、浸出温度约333K的条件下，浸出3～6h，铀浸出率在90%以上。
为减少酸用量可采用两段逆流浸出(见连续浸出)、或低酸(恒酸)长时间浸出。
难处理铀矿有时采用加压酸浸出(见加压浸出)或在浸出前经过焙烧预处理。
含硫化物的铀矿细泥可采用加水自氧化加压浸出。
碱浸出常用碳酸钠或碳酸铵作浸出剂。
在氧化条件下，铀以[U02(C03)3]4-形态转入溶液，同时产生0H-：0H-的增高会使部分[U02(C03)3]4-重新转入沉淀，造成铀的损失。
某铀矿细菌堆浸中菌群活性对比研究
２材料与方法 １细菌浸铀原理
１． 几种 主 要浸铀微 生 物种 类及 性质 １ 如表ｌ 示 。 所 １ ２浸铀 原理 。 微生 物 对 铀 的 浸 出 过 程 主 要 是微 生物 对 铀 矿 物 的 氧 化 过 程 ， 主要反应如下 ： ４ ｅ ２ ５ ， ２ 』 ２ ｅ ｓ ４ ＋ Ｈ２０ ＦＳ ＋１０ ＋ Ｈ Ｏ ２ Ｆ ２ ｏ） ２ ｓ ４ （ ３ （） １ Ｆｅ ， ｅ（ｏ４ Ｆ Ｓ ＋２ Ｓ ＋Ｆ ， ｓ ） ￣３ ｅ Ｏ４ Ｓ （） ２ ２ ＋ ０２ Ｈ： 』 ２ Ｓ Ｓ ３ ＋２ Ｏ Ｈ２Ｏ４ （） ３ Ｆ Ｓ＋７ ｅ（ｏ ） ８ Ｏ一 １Ｆ Ｓ ＋ Ｈ Ｏ４ ｅ ２ Ｆ ２ ４ ＋ Ｈ， ｓ １ ５ ｅ Ｏ４ ８ ２ Ｓ （） ４ ４ ｅ Ｏ４ ＋ Ｈ２０４ △ ２ ｅ（ｏ４＋２ Ｏ Ｆ Ｓ ＋Ｏ２２ Ｓ Ｆ ２ ） Ｈ２ ｓ （） ５ 由上 式 知 ： 在微 生 物 的作 用 下 ， 矿 中的 黄 铁 矿 不 断 被 氧 化 ， 铀 产 生 强 氧 化 剂 硫酸 铁 以及 硫 酸 ， 铀 也 随 着 这 两 种物 质的 产 生 而 而 不断浸 出：
（） ２强化 菌 来源 ： 集 分 离 自某 废 矿 堆 。 富 ２ ２ 培养基 及培养 条件 ． （） １培养基 。Ｋ＋ 液体 培养基 ： Ｓ ４ ３ ／ ； １ ０ １ ／ ｝ ９ Ｓ （ ） Ｏ ｇ Ｌ ＫＣ ． ＮＨ ， ｇ Ｌ Ｋ， ＨＰＯ ０．ｇ Ｌ； Ｓ ・ Ｈ， ０．ｇ Ｌ； （ ） ２ ５ ／ Ｍｇ Ｏ４ ７ Ｏ ５ ／ ＣａＮＯ ０． １ ／ ０ ｇ Ｌ｛ Ｆｅ Ｏ４ ７ Ｏ ５ ／Ｌ； 磺粉 １ ／ 高压 蒸汽 灭 菌。 Ｓ ・ Ｈ， ２ ｇ 硫 ｇ Ｌ， （） 养条 件 ： ２培 ｐＨ１ ８， Ｏ ． １ ％固液 比接 种 ， ５℃， ０ 细 菌 堆 浸现 场 试 验 主要 分 以 下 三个 阶 段 ：１酸 化 阶 段（ （） 第 １ ｄ～１ ｄ ： ） 该阶 段 的 主要 目的 是尽 快 降低 浸 出液ｐＨ值 。 ７ 该阶 段 采用 高 酸 度（ 大 酸度 ２ ｇ Ｌ 、 最 ０ ／ ） 大喷 淋 量 的 喷淋 制 度 ， 视其 浸 出 液 的ｐ Ｈ 值 下 降情 况 而 逐 步 降低 酸 度 和喷 淋 强 度 。 当浸 出 液 的ｐ Ｈ值 小 于或 等 于２ ， 趋 于稳 定 ， 这 一 阶 段结 束 ， 阶段 历 时 １ 天 。２ 菌 喷 时 并 视 该 ７ （）
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。
核燃料铀的提取——浸出.doc
核能作为目前最清洁的一种能源，在其发展过程中，我们必须从矿石中提取铀—一种能够发生核裂变并产生核聚能的金属，而铀在矿石中含量是相当低的。
铀在地球上的平均含量比较低，且很分散，这就要求我们不能像火法冶金一样，直接从矿石中提取，必须进行湿法冶金——其中包括浸出、分离、纯化、浓缩、沉淀等多个工序，制取发展核能所必须的铀制剂。
因此首先必须针对矿石的特性进行浸出，将大多数无用的杂质分离出来。
浸出就是用化学试剂将与众多矿物伴生的矿石中的有用组分—铀转化为可溶性化合物，并选择性地溶解出来，得到含金属铀的溶液，实现铀组分与杂质组分的分离过程。
随着核电的发展，需要愈来愈多的铀作为核反应堆的核燃料，因此我们要从各种不同铀矿石中采取浸出的方法提取铀，来获得我们所需要铀产品，这也是制取核燃料的第一步。
接着通过离子交换或萃取的方法制取铀的化合物，并通过沉淀的方法制取铀的浓缩物，然后通过纯化、氧化还原制取铀的氧化物，再通过冶金制取铀金属，最后制成我们所需要的核燃料。
这里所提到的浸出就是将含有溶剂的水溶液，例如酸溶液或碱溶液等，直接与矿石按一定的比例进行搅拌混合接触，使之在矿石中的铀有选择性地溶解在含有酸、碱的水溶液中，而与其它不溶解的矿物进行分离，得到含有绝大部分的铀而只含有极少部分溶解的其它矿物成分的水溶液，从而实现铀与其它矿物的分离。
浸出技术经过长期的发展，特别是我国核工业经历几十年的发展，产生许多不同的浸出的方式和方法。
浸出过程根据固液接触方式和形式是多种多样的。
影响浸出效率的高低取决于许多因素，其中最主要的就是我们所常说的浸出六大因素的研究：1）矿石的粒度；2）浸出液固比；3）浸出试剂的浓度；4）浸出时的温度；5）浸出时间的长短；6）氧化剂的用量。
浸出的机理主要是当含有浸出剂（如硫酸或碱）的溶液与含有铀的矿物接触时，溶液中的溶剂不断地通过矿石中孔隙向铀矿物表面扩散，当溶液中的溶剂与所要取得的铀矿物接触时，铀矿物就不断地扩散到溶液中与溶剂进行结合生成新的化合物，同时含有溶解铀的溶剂也不断地向矿物外的溶液中扩散，此时进入溶液中的铀矿物即是我们所要取得的目标物——铀化合物。
生物浸矿技术研究进展
研究与探讨生物浸矿技术研究进展*李雄 柴立元 王云燕(中南大学冶金科学与工程学院 长沙410083)摘 要 近年来发展迅速的生物浸出技术由于其反应温和,能耗低,流程简单,环境友好等特点,在低品位矿物浸出中将会发挥重要的作用。
从微生物浸铜、铀、金及其他金属几个方面介绍了生物浸矿技术的研究状况,展望了生物浸矿技术的发展前景。
关键词 微生物 生物浸矿 研究进展Research Progress on Bioleaching TechnologyLI Xiong CHAI Li yuan WANG Yun yan(Colle ge o f M e tallurgic al Science and Engine ering,Cent ral South U ni versity Changsha410083) Abstract Bioleaching technology has developed rapidly i n recent years,which pl ays an i mportant part i n the leaching of l ow grade ores with advantages of mild reaction,low energy consumption,simple process and envi ronmental benign.In this paper research on this technology is conducted i n several aspec ts,such as bi oleaching copper,uranium,aurum,and other metals the development prospec ts are forecasted.Keywords microbe bioleaching res earch progress随着社会的发展及矿物资源的日渐贫乏,人们对矿物资源的需求越来越大,适用于品位较高矿物资源的传统冶金工艺存在着利用率低、能耗大、环境污染严重等缺点。
堆浸技术的历史_现状及其应用前景
古代，人们偶然在小溪中发现了附于铁粒上的铜元素，受此启发，发明了用浸出原理从围岩中提取金属的工艺。
意识到岩石中流出的溪水中含有可见的铜矿物，接下来一定导致人们寻找研究河道中含铁矿石的沉积位置，并提取收集这些天然沉积岩中的金属，用于下一步的冶炼。
在1984年澳大利亚矿物基金会出版的《论溶液采矿》一书中，作者L. J. Morris 认为，中国是最早使用溶液采矿法生产铜的国家，他引论的日期为公元907年；不过，纪录该工艺的文献可追溯到公元前177年。
最新的案例有，十七世纪和十八世纪在中欧、威尔士和爱尔兰等国家和地区广泛使用堆浸工艺，从沉积岩石中提取铜；虽然，那个时代人们不会对堆浸采矿工艺的基本历史进行叙述。
符合逻辑的推断是，因为溶液采矿不如火法冶金那么重要，火法冶金要求必须具有较高的专业技术水平才能成功运行。
用溶液采矿法生产沉积铜要依赖自然条件，而且产能有限；但是，由于其成本低廉，可以说为矿山经营者提供了有额外收益的另一个资源。
据报道，从上世纪50年代初开始，位于美国加利福尼亚州的铜矿区每年可提取回收300~500吨铜。
由于溶液采矿依赖天然水的酸度，故阻碍了铜产量的增加。
曾有历史证据证实，西班牙的Rio Tinto 公司曾在十七世纪50年代通过加酸来加速堆浸作业中铜的溶解；同时，还首次将矿石堆成堆，在堆顶喷洒溶液进行浸出，而没有采用岩石就地自然浸出的工艺。
对于矿主们如何得到堆浸工艺所需的足量的酸，至今仍然是一个谜。
尽管如此，这些工作实践为以后的堆浸应用提供了技术根据。
近年来外国矿企应用堆浸的现状近年来，国外对堆浸技术的研究与应用已成为矿冶领域的热点。
堆浸在铜、金等金属的提取上已成功获得工业应用。
自1980年以来，智利、美国、澳大利亚等文|本刊编辑部堆浸采矿技术源远流长，特别是最近几十年获得了广泛的工业应用。
现在，堆浸不仅广泛用于世界各地的铜、金提取回收，而且也应用于从低品位的矿石资源中回收其他金属，如钒、锌、镍和钼等。