多金属矿

3、相关领域国内外发展现状与趋势
利用微生物进行生物浸矿具有悠久的历史，我国古代就有利用微生物浸出矿石中铜的记载。现代生物浸矿研究开始于20世纪40年代。1947年，美国Colmer和Hinkle从矿山酸性坑水中分离鉴定出氧化亚铁硫杆菌，并证实了微生物在浸出矿石中的生物化学作用。世界上第1座微生物堆浸工厂于1950年在美国的Kennecott铜业公司建成投产。之后，已有30多个国家开展了微生物浸矿的研究工作。铜、铀、金的微生物浸出首先实现工业化生产。钴、锌、镍、锰的微生物湿法提取也正由实验室研究向工业化生产过渡。
5、Golgin－245在志贺杆菌毒素从内体到高尔基体转运过程中的作用机理（30540013），国家自然科学基金，2006-01—2006-12，已结题。
6、仿生学合成Alangium lamarckii糖苷（教外司留（2005）383号），教育部留学回国人员科研启动基金，2005-10—2007-10，已结题。
1.4.3申请者已完成或正在承担（负责或参加）省级以上（含省级）各类科研计划、基金资助项目情况（包括：项目名称、编号、来源、起止年月、进展等）：
申请人参加的省级以上科研项目（负责人均为导师）：
1、人参皂甙Rb1的生物转化及应用（200905106），吉林省自然科学基金，2009-08—2011-12，发表论文3篇
1.4.2申请者发表与本项目有关的主要论著目次和获奖情况(近三年)：
1.Xuesong Zhao，Juan Wang，Jie Li，et al.，Yifa Zhou，Guihua Tai，2009，Highly selective biotransformation of ginsenoside Rb1toRdbyphytopathogenic fungiCladosporium fulvum (syn.Fulvia fulva).J Ind Microbiol Biotechnol，36 (5): 721-726. (SCI，IF=1.7，第一作者)
1.基本信息表【1.5项目背景、主要内容与指标、创新点简表】
项目提出背景
【提示】相关领域国内外发展现状与趋势；我省现有技术基础；立题必要性；项目申报单位实施该项目的优势：
1、金银铅锌复杂多金属硫化矿尾矿开发利用的意义
近年来，随着矿产资源的不断开发和利用，有限的矿物资源日趋枯竭，易选矿石越来越少，尾矿资源的二次开发利用越来越受到重视。另外，随着矿山规模的扩大和开采历史的延长，尾矿占用土地和污染环境的问题也受到全社会的广泛关注。《中国21世纪议程》已把“尾矿的处置、管理及资源化示范工程”列入了优先领域的优先计划，国家发改委、科技部和环保部把尾矿资源综合利用列为国家鼓励发展的资源节约、综合利用和环境保护技术。中国已经把尾矿资源的开发利用提高到了相当重要的位置。
金银铅锌复杂多金属硫化矿通常由金、银、铅、锌等金属离子共生。由于其复杂难选性，金银的回收率一直不高，所以金银铅锌复杂多金属硫化矿尾矿再选是提高黄金及其共伴生元素回收水平的有效途径。例如，吉林某含金银多金属硫化矿，老矿区尾矿存量约30万吨，尾矿含金品位为1.0～1.5g/t，新尾矿库的尾矿含金品位为1.4～0.68g/t，据估算，新老尾矿库中的尾矿共有黄金储量1.6吨，银2吨，铅500吨。辽宁省一金银铅锌复杂多金属硫化矿，矿物中含金、银、铅、锌、硫等共伴生元素，在浮选尾矿中仍含有较多可利用元素，其中金品位为0.35g/t，银品位达4.0g/t。
生物浸出可以在常温常压下将硫化矿中的金属溶出，与传统的硫化矿选冶技术相比，其特点是成本低、污染小、工作条件温和、矿物适用性广、有价金属易分离，能够处理传统工艺所不能够经济处理的低品位复杂矿(如多种化合状态的单金属矿和多金属复合矿)、难处理矿和废弃矿等。这些矿对于传统的选矿和冶金技术来说，其回收率低、效益差或已无利润可言，但对于生物浸矿技术而言，反而可以成为优点，因为同种金属的各种化合态、不同金属的硫化物能按电位的高低被依次浸出而达到分离。因此，生物浸出金银铅锌复杂多金属硫化矿尾矿可以尽可能多地回收各种有用元素，具有独特的优势。
2、茄科植物糖苷生物碱的结构与防御功能的关系（20070200004），教育部博士点基金，2008-01—2010-12，发表论文6篇，申请发明专利1项。
3、人参多糖抗肿瘤活性机理的研究（30570417），国家自然科学基金，2006-01—2008-12，已结题。
4、人参多糖作为抗肿瘤药物佐剂的研究与应用（20070710），吉林省自然科学基金，2007-10—2009-12，已结题。
2.Zhao X，Gao L，Wang J，et al.，Zhou Y，Tai G，2009，A novel ginsenoside Rb1-hydrolyzing β-D-gluco -sidase fromCladosporium fulvum，Process Biochemistry，44 (6): 612-618. (SCI，IF=2.4，第一作者)
此外，由于各地区矿物理化性质的差异以及不同浸矿用微生物生理特性的复杂性，矿物的生物浸出没有普遍适用的反应条件和反应机理，必须针对特定矿物做单独的细菌选育和浸矿动力学研究。
因此，进一步加强生物浸矿过程相关基础研究，对我国生物选矿技术的工程应用有着非常重要的理论指导意义和实用价值。
4、我省现有技术基础
在基础研究方面，目前我省只有东北大学初步开展了含砷金矿的生物浸出研究。在工业应用方面，我省辽宁天利金业有限责任公司依托长春黄金研究院“九五”科技攻关课题成果，于2003年底建立了处理凤城地区含砷含硫难处理金精矿的生物氧化厂。纵观我省的研究现状和技术基础，与我省丰富复杂的含金矿石资源相比，生物选矿研究特别是生物浸出含金尾矿的研究相当缺乏，研究力量明显不足，仍然存在着许多需要解决的理论和应用问题。目前还没有人开展金银铅锌复杂多金属硫化矿尾矿的生物浸出研究。
1.基本信息表【1.3研究内容和意义】
研究
内容和意义
摘
要
本课题拟开展辽西地区金银铅锌复杂多金属硫化矿尾矿生物浸出的应用基础研究，选育出高效专属浸矿菌种，探索出最佳浸出条件，探讨多金属硫化矿尾矿生物浸出的特性和机理，为提高辽西地区该类矿尾矿中金及其他有价金属等的回收率奠定科学基础。
辽西地区该类矿床较多，大部分没有充分开发利用；该类矿床的尾矿存量可达亿吨级，有着六十余年的堆存历史。本项目的研究成果将使辽西金银铅锌复杂多金属硫化矿尾矿的生物浸出工业应用成为可能，促进辽西矿产资源的充分开发利用，提高企业的经济效益，减少环境污染。该成果可以对我省本溪、丹东等地区同类矿床的开发提供借鉴。亦可为国内其他地区金银铅锌复杂多金属硫化矿尾矿的生物浸出提供参考数据。
主题词
1.主题词数量不多于三个2.主题词之间空一格
金银铅锌复杂多金属硫化矿尾矿生物浸出
本项研究已取得成果
摘
要
本物学性质研究已经完成。
预期成果
摘
要
本项目的研究成果将应用于辽西金银铅锌复杂多金属硫化矿尾矿中金银等有价元素的提取。
本校的产学研合作基地辽宁万华企业集团有限公司（三个金矿）和辽宁阜新全一工贸有限公司积极支持本项目的申报，除了能给予一定的资金支持外，还可以提供试验基地，本项目取得的成果会优先与他们合作应用到实际生产中。通过本项目的实施，预计能在国际本专业的主流刊物上发表1～2篇论文，申请1～2项专利。
经过二十年的发展，生物浸出难选金矿的方法已经日趋成熟，在国内外都已经实现工业化生产。但是，生物浸矿技术仍然存在不足之处。
首先，生物氧化分解矿物的速度太慢是阻碍细菌氧化工艺应用的主要问题。人们现在使用的菌种生长速度慢、浸矿周期较长，搅拌槽浸氧化需要几天，堆浸、地浸需要数月甚至长达数年，直接影响了浸矿效率。而且它们对环境适应性较差，在实际浸矿体系中，随着浸矿时间的延长，矿物浸出液中表面活性剂、重金属离子等的浓度加大，当含量超过一定浓度时，将抑制细菌生长，甚至造成菌体死亡。如何提高微生物的活性和适应性，从而提高浸矿效率是有待研究的重点。
近年来，国内许多研究机构如中南大学、中科院化冶所、中科院微生物所、北京有色冶金研究总院、陕西地勘局堆浸中心等开始不同程度地开展了难处理金矿细菌预氧化试验研究，而且工程化方面取得了初步成效。目前我国生物浸出金矿的研究主要集中在生物浸出金精矿和低品位含砷难处理金矿石上，金银铅锌复杂多金属硫化矿尾矿的生物浸出研究未见报道。我国第一座10t/d规模生物氧化提金系统于1998年在西安建成，烟台黄金冶炼厂2000年建成投产的生物氧化厂加工难处理含砷金精矿，处理量为60t/d，该金精矿以常规浸出仅回收其中10%的金，而生物氧化浸出，金的回收率高达96%。莱州黄金冶炼厂生物氧化提金系统于2001年4月建成投产，生产能力100t/d。
难处理金矿生物浸出研究始于20世纪70年代，到1986年南非Fairview 细菌处理厂投产，标志着难浸金矿细菌氧化预处理实现了商业化。目前已有几十家生物预氧化提金工厂分布在巴西、澳大利亚、南非、美国、加拿大、中国和加纳等国家，其中加纳的阿散蒂规模最大。它处理的矿石是含碳质的硫化物金矿石，直接氰化金浸出率仅5%-40%，细菌氧化预处理后的氰化金浸出率可提高到94%以上。生物浸出金矿在美国的矿冶工程中已占有相当重要的地位，美国黄金总产量的1/3是用生物堆浸法生产的。
2、生物浸出金银铅锌复杂多金属硫化矿尾矿的优势
选矿厂抛弃的尾矿中的有用矿物，普遍具有品位低，成分复杂的特点，这就意味着尾矿极为难选。在此情况下，生物浸出技术成为矿冶技术的研究热点。生物浸矿是指利用微生物表面的吸附作用和微生物的氧化作用来处理难浸矿石，从矿石中提取有价金属，或将矿物中有害元素溶解并除去的技术，也称为生物冶金。矿石中的一些金属成分在浸矿微生物的作用下，可以直接氧化成可溶性的离子形式，释放到溶液中，如铜、镍、锰、钴；有些金属通过微生物的作用并不能直接溶出，如矿石中的金，但通过浸矿微生物作用后，可以除去金矿中大部分难溶的黄铁矿杂质及一些重金属离子，提高金矿石的品位，有利于下一步化学冶金的进行，提高金的提取率。