微生物技术应用在矿物加工工程中应用.ppt

随堂练习 6;微生物技术;微生物技术在矿物加工工程中的应用;第一章 前 言; 资源微生物技术的历史回顾 ;柯尔默（Colmer）于1947年首次发现酸性矿坑水中含有一种可以将Fe2+氧化成Fe3+的细菌，认为这种细菌在铜的浸出过程中或矿坑水的进一步酸化过程中起着主要作用。 坦波尔（Temple）和幸凯尔（Hinkle）于1951年从煤矿的酸性矿坑水中首次分离出一种能氧化金属硫化物的细菌。 柯尔默和坦波尔于1951年将这种细菌命名为氧化亚铁硫杆菌。;1954年布莱涅（Bulyner）等人在从废铜矿石堆流出的酸性水中也分离出了氧化亚铁硫杆菌。用氧化亚铁硫杆菌在实验室中对硫化铜矿石进行的浸出实验结果表明，这种细菌对硫化矿具有明显的氧化作用。 基于这些研究结果，美国肯尼柯特（Kennecott）铜矿公司率先利用氧化亚铁硫杆菌进行渗滤浸出硫化铜矿石的工业应用实验研究，实验工作进行得非常顺利，不久这种新型的微生物浸铜工艺即在肯尼柯特铜矿公司所属的犹他（Utah）矿获得成功，并于1958年申请到了这项技术的专利。 ;实际上，世界上第一例利用微生物浸出铀矿石的工业应用，是葡萄牙的“镭公司”，从1953年开始进行铀矿石自然浸出的试验研究，镭公司的科技人员利用铀矿石中存在的或人为添加的黄铁矿，在酸性矿坑水和空气的作用下产生Fe3+和SO42- ，从而使金属铀氧化成UO22+，而从矿石中溶解出来。 在1956年召开的第二届国际和平利用原子能会议上，他们发表了题为“铀的自然浸出方法”的研究报告。很显然，这种铀矿石的浸出工艺，并不完全是一个自然过程，而是一个有氧化亚铁硫杆菌参与的微生物浸出过程，只是由于受科学技术发展水平的制约，当时没有被人们所认识罢了。 ;这一新技术自20世纪60年代起开始用于工业生产。据统计，美国当时利用微生物堆浸工艺从贫、废铜矿石中回收铜的矿山达十多个，产铜量约占美国铜产量的10%。 从20世纪70年代起，资源微生物技术开始用于高碳、高砷金矿石的氧化预处理，为难处理金矿石的开发利用开辟了一条新途径。我国在这方面最先开展研究工作的单位是中国科学院微生物研究所。;东北大学于80年代，在成矿过程研究中，系统地研究了硫酸盐的微生物还原机理和金属硫化物矿床的微生物氧化机理，并于80年代后期，将这些研究结果移植到高砷金矿石的氧化预处理研究中。 进入90年代以后，中国科学院化工冶金研究所、吉林省黄金研究所、武汉化工研究所、中南工业大学、东北大学等单位，也相继开展了这方面的研究工作。与此同时，东北大学还开始了高磷碳酸锰矿石的微生物氧化富锰脱磷研究，并首次从锰矿坑水中分离出了两种氧化锰的微生物。 ;目前，资源微生物技术的应用范围在日益扩大，研究工作正在日益深入，所取得的经济效益和社会效益正在日益增加。随着人们保护环境的意识和对环境质量的要求不断提高，可以预见，资源微生物技术的应用前景将会越来越广阔。 正如一些学者曾预言的那样，21世纪将是资源微生物技术得以蓬勃发展的一个世纪，这一技术甚至有可能成为占主导地位的选矿工艺。 ;第二章 浸矿用微生物 ;处理含硫矿石的微生物 ; 无色硫细菌 ;无色硫细菌实例;光合自氧硫细菌;常见的光合自氧硫细菌;浸矿用微生物的来源;氧化亚铁硫杆菌;氧化亚铁硫杆菌;;The Ecology of T.f.;氧化亚铁硫杆菌;氧化亚铁硫杆菌;利瑟恩(Leathen)培养基;微生物的驯化;驯化办法;T.f菌对铀离子的适应性驯化试验;T.f菌对铜离子的适应性驯化试验;浸矿用微生物的计量方法 ;第三章 微生物浸矿机理;? 酸浸作用;直接作用;间接作用;浸矿机理;硫铁矿（FeS2) 4FeS2+15O2+2H2O = 2Fe 2(SO4)3+2H2SO4 （微生物） FeS2+ Fe 2(SO4)3 = 3FeSO4+2S 方铅矿（PbS） PbS+2O2→PbSO4 （微生物） 4FeS2+15O2+2H2O = 2Fe 2(SO4)3+2H2SO4 （微生物） PbS+Fe2(SO4)3→PbSO4+ 2FeSO4十S 闪锌矿（ZnS) ZnS+2O2→ZnSO4 （微生物） 4FeS2+15O2+2H2O = 2Fe 2(SO4)3+2H2SO4 （微生物） ZnS+Fe2(SO4)3→ZnSO4+ 2FeSO4十S ;黄铜矿(CuFeS2)： CuFeS2+4O2→CuSO4+ FeSO4 （微生物） 4FeSO4+2H2SO4+O2→2Fe2(SO4)3+2H20 （微生物） CuFeS2+2Fe2(SO4)3→CuSO4+FeSO4+2S 2S+3O2+2H2O→2H2SO4 （微生物） 斑铜矿(