氧化亚铁硫杆菌浸出钴白合金研究

论文摘要

微生物冶金因其成本小、对环境安全、资源利用率高的特点越来越受到人们的重视。钻白合金是我国进口钴、铜资源的重要形式,对其进行微生物协同浸出具有重要意义。本文的内容和主要结论有：pH值和温度是影响细菌浸出的两个重要因素,对其进行研究具有重要意义。将氧化亚铁硫杆菌（A.f菌）在100mL的9K溶液中分散至107个/mL,加入七水硫酸亚铁,分别在初始pH值为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0和温度24、27、30、33、36℃的条件下培养。培养结果表明：A.f菌不能在pH值为1.0的环境中生长；A.f菌最适生长pH值为2.0,最佳生长温度为30℃。将A.f菌用于浸出难破碎的钻白合金。对9K培养基培养的A.f菌,进行了三种处理方式实验：1.直接接种A.f菌（107个/mL）用于合金浸出,浸出过程菌株数量渐减,合金中钴浸出完成需6d,铜8d；2.将菌液离心,收集A.f,并在无铁9K培养基中分散至107个/mL,浸出过程菌株数量也渐减,但合金中钴浸出完成为3d,铜7d;3.将A.f菌预先加入钴白合金进行适应性培养,适应性至A.f菌增长稳定到108个/mL后,再离心收集用于浸出,钻浸出完成为2d,铜为5d.浸出过程中pH值先增大后逐渐降低,电极电势随铜的浸出而增大。经过适应性培养的氧化亚铁硫杆菌浸出白合金,浸渣成分为极少量的黄氨铁矾,钴和铜的浸出率分别达99.5%及99.0%。钻白合金中铜的浸出为间接作用,即：A.f菌将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+将钴白合金中的铜氧化成Cu2+进入溶液,过程中不需要细菌和合金直接接触。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 文献综述
• 1.1 微生物湿法冶金技术进展
• 1.1.1 国外微生物湿法冶金的工业化进展
• 1.1.2 国内微生物湿法冶金的工业化进展
• 1.2 浸矿细菌种类
• 1.2.1 中温菌
• 1.2.2 中等嗜热菌
• 1.2.3 极端嗜高温菌
• 1.3 微生物浸出
• 1.3.1 微生物浸矿工艺
• 1.3.3 钝化现象
• 1.3.4 生物浸出工艺的影响因素
• 1.3.5 强化浸出措施
• 1.4 钴铜资源现状及钴白合金浸出工艺
• 1.4.1 国内钴铜资源
• 1.4.2 钴白合金浸出工艺
• 1.5 课题的提出
• 第二章 实验试剂和仪器及测试方法
• 2.1 实验试剂
• 2.2 实验设备
• 2.3 表征及测试
• 2.3.1 原子吸收光谱测定法
• 2.3.2 亚铁滴定测定法
• 2.3.3 X射线衍射分析（XRD）
• 2.3.4 场发射扫描电子显微镜（SEM）
• 2.3.5 pH测定
• 2.3.6 生物观察及细菌计数
• 第三章 氧化亚铁硫杆菌生长特性研究
• 3.1 氧化亚铁硫杆菌
• 3.2 细菌培养基
• 2+机理'>3.3 氧化亚铁硫杆菌氧化Fe²⁺机理
• 3.4 影响氧化亚铁硫杆菌生长的因素
• 3.4.1 pH对氧化亚铁硫杆菌生长的影响
• 3.4.2 温度对氧化亚铁硫杆菌生长的影响
• 3.5 氧化亚铁硫杆菌保藏
• 3.5.1 保藏时间对细菌浓度的影响
• 3.5.2 保藏时间对细菌生长的影响
• 2+氧化活性的影响'>3.5.3 保藏时间对细菌Fe²⁺氧化活性的影响
• 3.6 本章小结
• 第四章 氧化亚铁硫杆菌浸出钻白合金研究
• 4.1 引言
• 4.2 细菌浸出机理
• 4.2.1 直接作用
• 4.2.2 间接作用
• 4.2.3 联合作用
• 4.2.4 电化学作用
• 4.3 氧化亚铁硫杆菌浸出钴白合金
• 4.3.1 实验方法
• 4.3.2 浸出过程中pH值变化
• 4.3.3 浸出过程中细菌浓度
• 4.3.4 浸出液中钻离子浓度
• 4.3.5 浸出液中铜离子浓度
• 4.3.6 浸出过程中铁离子浓度
• 4.3.7 浸出过程中电极电势变化
• 4.3.8 适应性菌浸出钴白合金
• 4.3.9 浸渣分析
• 4.4 氧化亚铁硫杆菌浸出钻白合金机理分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文