铜萃取改质剂对氧化亚铁硫杆菌吸附和浸出行为的影响(2)
2.3.2 pH和电位的测定 12
2.3.3铜离子浓度测定 12
2.3.4亚铁离子浓度的测定 12
3结果与讨论 14
3.1氧化亚铁硫杆菌的纯培养实验 14
3.2壬基酚和煤油组成的有机相对氧化亚铁硫杆菌生长情况的影响 15
3.3铜萃取改质剂对氧化亚铁硫杆菌吸附行为的影响 19
3.4铜萃取改质剂对氧化亚铁硫杆菌浸出行为的影响 20
4 结论 27
5 致谢 28
6参考文献 29
1 文献综述
1.1背景
我国铜的保有储量为6917万t，铜的提取方式并不是单一的，近年来生物冶金提铜较为热门，其中用氧化亚铁硫杆菌的生物氧化低品位黄铜矿就是其中的一个例子。实验研究表明，传统的采选冶金技术资源开发率只有28％左右，而利用生物浸出技术开发率接近100％。目前，我国在微生物冶金应用方面已实现产业化，为了提高生物浸矿效率、降低提取成本，发展和推广生物浸出提铜技术显得尤为重要。
根据最新完成的一项调查研究表明[1]，世界上每年有 20亿美元以上的金属是用生物技术提取的，其中以铜为主，并且每年以10%左右的速度增长。通常情况下，生物浸出生产电铜的成本比火法生产电铜的成本低20%左右。未来20 年,世界主要产铜国智利 、 美国矿业最重要的革新将是采用湿法冶金工艺取代有色行业传统熔炼工艺。而生物浸出技术有望在湿法冶金工艺中充当越来越重要的角色，应用微生物浸矿的优势在于 ：反应温和,环境友好,能耗低,流程短。直到20世纪40年代末期，人们才认识到细菌在提取铜过程中具有可以大大加强亚铁离子的氧化作用的能力。大量研究表明：在金属硫化物矿山环境中，氧化亚铁硫杆菌对硫化物的氧化分解具有重要作用,低品位黄铜矿在氧化亚铁硫杆菌的生物氧化作用下比单纯的氧化作用要快的多。
但是，铜的生物浸出率低是这些年来困扰研究者的一个难题，他们采用了各种方法来最大限度的提高铜的浸出率：如加入硫酸高铁、金属离子（像银离子）来提高铜的浸出率，还有的研究者试图将各种矿物混合以提高浸出率，还有些学者通过外加电压来提高铜的浸出率，都取得了不错的效果。本实验要研究的是在不同浓度的壬基酚污染的情况下，氧化亚铁硫杆菌对低品位黄铜矿的吸附和浸出行为。
壬基酚常用作改善铜萃取性能的改质剂，铜溶剂萃取时有机物夹带和溶解于萃余液中，其中的壬基酚会随萃余液循环而污染生物浸出环境，毒害细菌。本实验所要研究的问题是在浸矿细菌及其生存环境被壬基酚污染的状态下，氧化亚铁硫杆菌生长速度、在低品位黄铜矿表面吸附、浸铜效率等变化特征。以期评判铜萃取改质剂壬基酚对黄铜矿生物浸出的影响程度。
1.2 氧化亚铁硫杆菌
氧化亚铁硫杆菌在自然界中有着悠久的历史，但是直到1947年cohner才从一个遗弃的煤矿废水中分离出[2]。此后，专家发现氧化亚铁硫杆菌可以浸出很多金属，其中有些已经进入到工业化生产。氧化亚铁硫杆菌一种自养型好氧菌，以亚铁为能源，最佳生长的pH为2.0，最佳生长温度为25℃。一般认为氧化亚铁硫杆菌所特有的细胞外被膜的结构功能特性,使这种细菌能在酸性介质中生长。胞膜内的两种酶(铁氧化酶和硫氧化酶)使像Fe2+和S2-的作用通过被膜层和层间电子传递而进行氧化, 细胞外被膜具有趋化性和化学传感结构,细菌必须固着硫化矿物表面才能侵蚀和氧化矿物[3]。氧化亚铁硫杆菌的作用机理是:将Fe2+氧化为Fe3+(氧化剂，间接作用)氧化:将S2-氧化为SO42-或S0;。[4]
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