浸钴细菌驯化和细菌浸钴的试验研究

论文摘要

本论文研究针对赞比亚铜钴混合精矿,开展了细菌浸钴的试验研究。论文在工艺矿物学的理论指导下,首先进行了细菌的筛选和优化试验研究,在此基础上进行了一系列的条件优化试验,最终得出了可靠的操作最佳条件,为实际生产奠定了基础。论文首次采用细菌法进行铜钴浸矿工艺研究,取得了很大创新性成果,意义重大。主要成果包括：1、赞比亚铜钴混合精矿的工艺矿物学研究表明：矿石中含铜23.6%,含钴1.03%,含硫32.3%,含铁31.79%。其中,铜主要以黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿的形式存在,钴主要以硫铜钴矿的形式赋存。2、开展了细菌的筛选和驯化研究,在40℃条件下,矿浆浓度为15%,驯化细菌对铜钴混合精矿很适应,浸钴能力得到了大幅度的提高,浸出率提高了33.97%。三种菌的钴浸出率的顺序为：土著菌<驯菌<矿菌。3、在菌种驯化中,采用改进后的钴盐培养基、添加矿物培养基的方法,进行菌种驯化得到驯菌和矿菌。优化的细菌在30g·L-1Co2+的环境具有良好的耐受性。最大细菌浓度能达到109cell L-1。4、首次在铜钻混合精矿的细菌浸出中：当温度为35℃、矿浆浓度为10%,矿菌和驯菌钻浸出率分别为88.50%、83.90%；在此温度下,矿浆浓度为15%,矿菌和驯菌钻浸出率分别为73.73%和69.60%。当温度为40℃、矿浆浓度为10%,矿菌和驯菌钴浸出率分别为94.90%、86.30%；在此温度下,矿浆浓度为15%,矿菌和驯菌钴浸出率分别为93.88%和86.62%；在此温度下,矿浆浓度为20%,矿菌和驯菌钴浸出率分别为79.58%和75.71%。当温度为45℃、矿浆浓度为10%,矿菌和驯菌钴浸出率分别为79.08%、64.17%；在此温度下,矿浆浓度为15%,矿菌和驯菌钴浸出率分别为72.44%和63.77%；在此温度下,矿浆浓度为20%,矿菌和驯菌钴浸出率分别为55.37%和49.16%。5、由此得出细菌浸钴的最佳条件为：40℃、矿浆浓度为15%,钴的浸出率可高达93.88%。效果十分显著。为企业提供了可靠的技术参数,具有重要的应用意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 在自然界中钴的存在形式
• 1.2 钴的提炼方法
• 1.3 浸矿细菌及其在生物冶金过程中的应用
• 1.3.1 浸矿细菌的生物特性
• 1.3.2 浸矿微生物的选育
• 1.3.3 微生物浸出硫化矿的机理
• 1.3.4 生物浸出含钴矿物的发展现状
• 1.4 研究意义及内容
• 1.4.1 研究意义
• 1.4.2 研究内容
• 第2章 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 试剂及仪器
• 2.1.2 菌种及其来源
• 2.1.3 矿石及其来源
• 2.1.4 培养基
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 微生物学试验
• 2.2.2 化学试验
• 2.2.3 仪器分析
• 第3章 细菌驯化试验
• 3.1 概述
• 3.2 细菌对钴离子耐受性驯化试验
• 3.2.1 细菌对低浓度钴离子耐受性驯化试验
• 3.2.2 细菌对中浓度钴离子耐受性驯化试验
• 3.2.3 细菌对高浓度钴离子耐受性驯化试验
• 3.3 铜钻混合精矿对细菌进行驯化试验
• 3.3.1 在矿浆浓度为3%条件下的细菌驯化试验
• 3.3.2 在矿浆浓度为5%条件下的细菌驯化试验
• 3.4 本章小结
• 第4章 铜钴混合精矿的细菌浸钴试验研究
• 4.1 概述
• 4.1.1 铜钴混合精矿的组成元素
• 4.1.2 铜钴混合精矿粒级分析
• 4.1.3 硫铜钴矿在矿石中的赋存方式
• 4.1.4 采用细菌浸出铜钴混合精矿的可行性分析
• 4.2 细菌浸钴试验
• 4.2.1 在35℃下的细菌浸钴试验
• 4.2.2 在40℃下的细菌浸钴试验
• 4.2.3 在45℃下的细菌浸钴试验
• 4.2.4 温度对生物浸钴影响和分析
• 4.2.5 土著菌浸钴试验
• 4.3 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢