矿物性质对黄铜矿微生物浸出的影响-矿产综合利用.doc

 PAGE \* MERGEFORMAT 6 矿物学因素对黄铜矿微生物浸出影响的研究现状与展望 暨 静收稿日期:2014-12-17  基金项目：国家自然科学基金项国家重大基础研究项目（973）2010CB630903 作者简介：暨静(1991-)，女，湖南长沙人，硕士研究生 HYPERLINK mailto: jijingcsu@163.com.。 ，顾帼华 （中南大学资源加工与生物工程学院,湖南 长沙，410083） 摘要：黄铜矿微生物浸出一直是近年来的研究热点，研究者们主要从化学、矿物学及生物化学等角度展开对黄铜矿与细菌相互作用的研究。本文综述了影响黄铜矿微生物浸出的矿物学因素方面的研究，指出晶格能，、晶格缺陷，和同质多像等是影响微生物浸出黄铜矿的重要因素，并对未来的研究趋势进行了展望，这对日后黄铜矿微生物浸出工作的发展具有重要的意义。 关键词：黄铜矿；微生物浸出；矿物学 doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2015.04.00x 中图分类号：TD952 文献标志码;：A 文章编号:1000-6532(2015)04-00 前言 铜是工业发展必不可少的资源，传统的提铜工艺主要是火法冶金。但随着富矿、易处理矿产资源日渐减少，环保要求的不断提高，向传统选冶技术提出了挑战。微生物冶金技术因其具有工艺成本低、污染小，能有效开发利用低品位、难处理矿产资源等特点而显示出优越性，因此有关低品位硫化铜矿微生物冶金成为全球矿冶领域研究的热点。黄铜矿作为典型的硫化铜矿，由于自身晶格能高，浸出效率低，一直是微生物冶金研究的焦点。近十几年来学者分别从化学、表面分析化学、矿物学、生物化学和分子生物学等方面研究微生物与黄铜矿的相互作用机制，并取得显著进展。本文主要对近些年有关影响黄铜矿微生物浸出的矿物学因素方面的研究进行综述。 1. 不同产地黄铜矿微生物浸出的研究 白静[1]研究了三个产地的黄铜矿矿石浮选精矿在不同pH值和矿浆浓度条件下的极端噬热菌的浸出差异性，这三种黄铜矿矿石分别来自江西德兴（斑岩型铜矿），云南大红山（海相火山岩型铜矿）和青海赛什塘（矽卡岩型铜矿）。研究结果表明:(1)在pH值为0.5～-2.0范围内，赛什塘黄铜矿和德兴黄铜矿的铜浸出率明显低于大红山黄铜矿；（2）三种黄铜矿矿石对细菌生长的影响不同，大红山黄铜矿达到最大菌体浓度需要的时间更长；（3）三种类型的黄铜矿浸渣成分不一样，大红山铜矿浸渣里含有黄铁矿及铜蓝而另外两种浸渣里含有闪锌矿和黄钾铁矾。 傅开彬[2-3]等研究对比了浙江绍兴漓渚（黄铁矿型铜矿）与江西德兴（斑岩型铜矿）两地黄铜矿矿石的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌浸出及其钝化。研究结果显示：黄铁矿型黄铜矿矿石的浸出效果较好，且浸出过程中氧化还原电位较低；两者的钝化机制不一样，黄铁矿型黄铜矿矿石的钝化膜为硫及其多聚物，而斑岩型黄铜矿矿石的钝化膜为富铜贫铁层，且富铜贫铁层对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌浸出黄铜矿的阻碍能力强于硫及其多聚物的。 Ying-bo Dong[4]等研究了嗜酸性氧化亚铁硫杆菌ATF 6在两种黄铜矿矿石（黄铁矿型铜矿，和斑岩型铜矿）上的吸附特性，,80 min后达到吸附平衡，黄铁矿型铜矿表面吸附的细菌数量达到4.24×106 cell/cm2,，而斑岩型铜矿表面吸附的细菌数量只有2.35×106 cell/cm2,，进一步研究表明，黄铁矿型铜矿与细菌作用后的电位比斑岩型铜矿与细菌作用后的电位降低得更明显。 李寿朋[5]研究了永平和铜陵两地的黄铜矿矿石的混合菌浸出及其对浸出过程强化。研究结果表明，浸出永平铜矿时浸出效果最好的是混合菌E，而浸出铜陵铜矿时浸出效果最好的是混合菌YS2-2；用超声波分别处理两种铜矿，浸出效率均得到了明显的提高，但铜陵铜矿提升幅度更大；用银离子催化浸出时，银离子对永平铜矿的催化效果更好。 J?维尔凯兹[6]等研究了智利Atacama（斑岩型铜矿）与日本Hanaoka（火山岩型铜矿）铜精矿在不同浸矿细菌作用下的浸出。研究表明，不同产地黄铜矿适用的浸矿细菌不一样；智利Atacama的适用细菌是S.metallicus菌，而日本Hanaoka的适用细菌是A.brieleyi菌。 张冬艳[7]等研究对比了内蒙古东升庙和霍格气两大矿区的氧化亚铁硫杆菌浸出黄铜矿矿石的行为。研究发现，霍格气矿比东升庙矿含黄铁矿量多，且矿样表面细菌吸附量多；而东升庙黄铜矿比霍格气黄铜矿溶解快，且浸出率更高。但两者有一共同规律：浸出前期，铜的浸出速度较快；浸出后期，铁的浸出速度较快。 2. 矿物性质对黄铜矿矿石微生物浸出的影响 矿物性质是影响黄铜矿矿石微生物浸出的主要原因，矿物的性质是多方面的，如：矿物晶格能，、晶格缺