细菌浸矿技术现状及展望

一
细 菌 可 将 矿 石 中 的 黄 铁 矿 和 还 原 态 硫 等 氧 化 为 硫 酸 亚 铁 和 硫 酸 ，进 而 又 将 硫 酸 亚 铁 氧 化 为 硫 酸 铁 ，后 者 是 一 般
金 属 硫 化 物 和 其 它 矿 物 的有 效 浸 出 剂 。细 菌 的 间 接 作 用 依
赖 于 Ｆ ” 来 氧 化硫 化 矿 物 ，生 成 Ｆ 和 单 质 ｓ ｅ ｅ ，在 细 菌 的 作 用 下 ，两 者 被 氧 化 成 Ｆ ” 和 Ｈｚ Ｏ ，又 可 循 环 作 为 浸 矿 ｅ Ｓ 剂 来 浸 出硫 化 矿 物 。细 菌 间接 作 用 ：
目的矿 物 氧 化 而 溶 解 。事 实 上 ，矿 物 中 的 还 原 态 硫 和 铁 化 合 物 被 细菌 直接 氧 化 是 一 个 极 复 杂 的 多 级 过 程 。首 先 ，必
４ｅ ＋ Ｈ ＋０ 堕４ｅ Ｈ Ｏ Ｆｚ ４ Ｆ”＋２ ２＋３２ ２ ２ 堕 ２２Ｏ Ｓ Ｏ＋ Ｈ０ ＨＳ４
直 接作 用 的 特 征 是 ：细 菌 必 须 吸 附 在 矿 石 表 面 ； 在 吸
附 菌 的作 用 下 ，矿 石 中 的 ｓ 被 氧 化 成 ｓ ； ，金 属 呈 可 溶 。 ０
性 离 子 形 式 由 固 相进 入 液 相 中 。
３ ２ 间 接 作 用
年 在 铜 官 山铜 矿 松 树 山 段 成 功 回 收 了火 区 残 留 铜 矿 。 北 京
电积 工 艺 ，设 计 年 生 产 能 力 为 ２０ ０ ｔ ０ 阴极 铜 口 。
３ 细 菌 浸 矿 机 理
３ １ 直 接 作 用 ．
而 浸 出 体 系 中的 Ｆ 、单 质 ｓ只 能 在 细 菌 直 接 作 用 下 ｅ
氧化成 Ｆ。 硫酸 ： ｅ 和
细 菌 的 直 接 作 用 是 指 浸 矿 细 菌 附 着 在 矿 石 表 面 ，使 该
细菌直接作用可用下式统一表示 ：
Ｍ ＋０ 旦Ｍ。 ｓ； ｓ ｚ＋ ０
式 中 Ｍ— — 为 某 被 浸 金 属 元 素 。
（） １
得 了较好的经济效益 。
２ 细 菌 浸 矿 技 术 研 究
我 国对 细 菌 浸 矿 技 术 方 面 的 研 究 是 从 ２ Ｏ世 纪 ６ Ｏ年 代 开 始 的 ，并 先 后 在 铀 、铜 等 金 属 的生 产 中 取 得 成 功 。 １６ ９５
目前 ，细 菌 浸 矿 已 在 国 内 外 矿 山 得 到 了 广 泛 的 应 用 ，并 取
统 参 与 了 由基 质 传 递 电 子 给 氧 的 过 程 。 同 时 ，这 些 无 机 化 能 自养 型 细 菌 也 正 是 靠 氧 化 Ｆ 、硫 和 可溶 性 的 硫 化 合 物 ｅ
来 获得 生 命 过 程 所 需 能 量 的 。
１ 概 述
细 菌 浸 矿 是 利 用 细 菌 与 矿 石 发 生 生 物 化 学 作 用 ，促 使 矿 石 中 的 金 属 浸 出 的 过 程 。 细 菌 浸 矿 集 采 矿 、选 矿 、冶 金 于 一 身 ，具 有 能 耗 少 、成 本 低 、流 程 简 单 、无 污 染 等 特 点 。
摘 要 ：叙 述 了 细 菌 浸 矿 在 铜 、金 、铀 矿 的 应 用 现 状 。 细 菌 浸 矿 主 要 分 为 直 接 、间 接 和 联 合 作 用 。从 细 菌 浸 矿机 理 出 发 ，给 出 了 细 菌 浸 出 铜 矿 、铀 矿 的反 应 方 程 式 。对 细菌 浸矿 的发 展 方 向 进 行 了 展 望 。
铀 矿 选 冶 研 究 院 和 中科 院微 生 物研 究所 于 １ ６ ～ １６ ９７ ９ ９年 对 湖 南 某 铀 矿 贫 铀 矿 石 进 行 了 细 菌 浸 出 条 件 试 验 和 半 工 业 性 试 验 研 究 。德 兴 铜 矿 于 １７ ９ ９年 开始 致 力 于 研 究 利 用 含 细 菌 的酸性矿井水 从低 品位 铜矿 石 中 回收铜 的生 物堆 浸 技术 。 ９ Ｏ年 代 以后 ， 中 国科 学 院化 工 冶 金 研 究 所 、长 春 黄 金 研 究 院 、武 汉 化 工 学 院 等 单 位 也 相 继 开 展 了微 生 物 方 面 的 研 究 工 作 。１ ９ ９ ７年 德 兴 铜 矿 大 型 堆 浸 厂 的 投 产 标 志 着 我 国 微 生 物 浸 铜 技 术 有 了 重 大 进 展 ，堆 浸 厂 采 用 微 生 物 堆 浸 萃 取
ＭＳ Ｆ 。 ＋ ｅ — 一 Ｍ ＋ Ｆ ＋ Ｓ （） ２
间 接 作 用 的 特 征 是 ：依 靠 溶 浸 液 中 的 游 离 菌 将 Ｆ 氧 。 化 成 Ｆ ” ；Ｆ 什 对 金 属 硫 化 矿 物 起 纯 化 学 反 应 ，把 有 用 组 ｅ ｅ 分 以 硫 酸 盐 的 形 式 溶 解 出来 ，Ｆ 被 还 原 成 Ｆ ；间 接 作 ｅ ｅ 用 中 的 硫 产 物 必 须 是 单 质 ｓ 。
第 ９卷 第 ４期 ２ １ 年 ８月 ０１
矿 业 工 程
Ｍｉ ｎ ｎｉ ｇ Ｅｎｇ ｎ ｅ ｉ ｉ ｅ ｒ ｎｇ ３ ３
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矿物加工 ・ பைடு நூலகம்
细 菌 浸 矿 技 术 现 状 及 展 望
安 骞 杨 静 。 王 辉 韩 成 斌 。
（ ．中冶京诚 （ 皇 岛）工 程技 术有 限公 司 ；２ １ 秦 ．河北 建 材职业 技 术学 院 ，河北 秦 皇 岛 ０ ６ ０ ； ６ ０ ４ ３ ．常州 仲纳化 工有 限公 司 ，江苏 常州 ２ ３ ２ ） １ ０ ２
关键 词 ：细 菌 浸 矿 ；现 状 ；展 望 中 图 分 类 号 ：ＴＤ ８ ３ ３ ５ ． ７ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ７ —８ ５ （ ０ １ ０ — ０ ３ —０ ６ １ ５０ ２ １ ） ４ ０ ３ ３
内 ，然 后 在 各 种 酶 系 统 的 影 响 下 进 行 氧 化 过 程 。这 些 酶 系