生物选矿技术概论共34页文档
生物选矿
生物选矿目录第一节生物选矿的基本概念 (3)1.什么是生物选矿工艺？ (3)2.微生物浸矿工艺包括什么？ (3)3.什么是生物浸出？ (4)4.什么是生物氧化？ (5)5.生物浸出和生物氧化的主要区别是什么？ (5)6.什么是自养菌和异养菌？ (5)7.生物选矿技术研究的方向主要有哪些？ (5)第二节生物细菌及工业应用 (6)8.生物氧化细菌分为哪几类？ (6)9.如何对细菌进行说明？ (6)10.细菌的计量方法有哪些？ (6)11.浸矿细菌如何采集？ (7)12.浸矿细菌如何分离？ (7)13.细菌浸出过程的影响因素有哪些？ (7)14.对细菌浸出有促进作用的表面活性剂有哪几类？ (8)15.工业生产应用的主要菌种有哪些？ (8)16.影响细菌生长的因素有哪些？ (9)17.生物氧化过程中细菌有哪些作用？ (9)18.细菌的测定和计量方式有哪些？ (10)19.生物氧化工艺类型的分类？ (11)20.工业上生物氧化(浸出)的方法有哪些？ (12)第三节金矿石处理 (13)21.什么是难处理金矿石？ (13)22.难浸金矿石的三种类型？ (13)23.难处理金矿石的预处理工艺的分类有几种？ (14)24.典型生物氧化厂的简介？ (15)第一节 生物选矿的基本概念1. 什么是生物选矿工艺？人类有目的的采用生物技术从矿物中直接或间接提取有用金属的方法。
根据生物作用于目的矿物的过程与结果的不同，生物对矿物的氧化过程可以分为两类：生物浸出(：Bio —leaching)和生物氧化(Bio —oxidation)。
2. 微生物浸矿工艺包括什么？微生物浸矿工艺包括堆浸法、地浸法、槽浸法以及搅拌浸出法等。
（1）堆浸法：堆浸一般都在地面以上进行。
该工艺通常利用斜坡地形。
将待处理大块矿石 (未经破碎或经过一段粗碎)堆置在不透水的地基上，形成矿石堆，在矿堆表面设置喷淋管路，向矿堆中连续或间断地喷洒微生物浸出剂进行浸出，并在地势较低的一侧建筑集液池收集浸出液。
生物选矿共61页
• Boon假定黄铁矿的溶解以间接作用方式进行：
Fe3+与黄铁矿反应转化为Fe2+；Fe2+经细菌氧化变为Fe3+；两步 反应以Fe3+和Fe2+的互相转化相关联 第一步，Fe2+的生成速率
Fe2
Fe2 [FeS2 ]
1
max Fe2
B[Fe2 ]
[Fe3 ]
– 直接作用
细菌吸附到矿物表面，细菌通过氢键、离子键或蛋白酶与矿物作用
– 矿物间电化学作用
当两种硫化矿相互接触构成的电化学对中，活泼的矿物充当阳极发生腐蚀， 惰性的矿物充当阴极被保护
– 接触作用(充分肯定吸附细菌对矿物溶解的促进作用)
吸附在矿物表面的细菌，通过其胞外层结合的大量Fe3+离子对细菌进行氧 化溶解
acidocaldarius
– 1976年，Golovacheva R.S等分离出中等嗜热嗜酸菌
Sulfobacillus thermosulfooxidans
– 1994年，Hallberg K.B分离出中等嗜热嗜酸菌Acidithiobacillus
caldus
一、浸矿微生物
典型浸矿微生物分类
定态，此时的速率即为浸 出过程的速率。
由上面模型得到的黄铁矿浸出速率与溶液电位的关系线与实践数据相吻合
二、矿物－微生物作用
浸矿过程动力学
– 堆浸过程数学模拟
堆浸过程数学模型需要考虑热量和物质的传输，液体和 气体的流动以及堆中发生的各种生物化学反应。
国外以Dixon为代表的学者，开展了从液体流动、空气和 热量传递以及矿物溶解等各种因素的堆浸模拟研究。 国内相关研究还十分缺乏
生物选矿技术第三章新
二、氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans)
特征：
¶ 为圆头短杆状，通常以单个或成双、成短链状
存在，在菌体两端各有一油滴，可将培养基中的
硫溶入油滴之中再吸入体内进行氧化
¶ 其氧化元素硫的能力比氧化硫化合物的能力强， 可以产生较多的酸，并有较强的耐酸性能，可耐 5%的硫酸。生长温度：5-40℃；最适pH值：0.56.0. 能氧化元素硫，不能氧化Fe2+；
浓度的金属离子, 因此该菌属在从硫化矿提取金
属特别是从难选冶金矿回收金属方面展现了潜在
的应用前景.
• (3)极端嗜热细菌 (Extreme thermophile)：
• 最佳生长温度60-85℃，多为古细菌，主要包括硫化 叶菌属。为兼性化能自养菌、嗜酸、极端嗜热, 可氧 化亚铁和元素硫。
• 其中，嗜中温菌和中等嗜热菌已成功应用于硫化矿的 生物氧化中，在低于45℃时以嗜中温菌为主;在45一 60℃范围内，以中等嗜热细菌为主;在40一45℃的范 围内可能有些重叠。 • 高温嗜热细菌在实验室已进行了扩大试验，但还未进 行大规模的工业应用。
2）培养分离
步骤 1、配臵培养基 液体培养基 由水和溶在水中的各种无机盐组成的，液体培
养基用于粗略地分离培养某种微生物。
•
浸矿自养菌的液体培养基是由水和溶在水中 的各种无机盐组成的，不能存在有机物。每种细 菌都有自己特有的培养基配方，这些配方是经过 研究者的试验研究之后得出的。例如氧化铁硫杆 菌培养基配方为 10克 0.4克 4克 1000ml MgSO4.7H2O FeSO4 CuCl2 0.5克 0.01克 0.25克
35℃恒温下，静臵培养（或振动培养）7～10天。
细菌生长繁殖使三角瓶中培养基的颜色由浅绿 变为红棕色，最后在瓶底出现高铁沉淀。 选择变化最快，颜色最深的三角瓶，在瓶中取 1mL培养液，接种到装有新培养基的三角瓶中， 同样培养。培养液将比头一次更快的变红棕色。
选矿概论
矿物在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用所生成的具有固定化学成分和物理性质的天然化合物或自然元素品位是指产品中金属或有用成分的质量与该产品质量之比，常用百分数表示。
通常用a表示原矿品位；β表示精矿品位；θ表示尾矿品位。
产率产品质量与原矿质量之比选矿比原矿质量与精矿质量的比值富矿比精矿品位与原矿品位的比值,即选矿过程中有用成分的富集程度。
粒级用某种方法( 如筛分)将粒度范围宽的物料群分离成若干个粒度范围窄的级别粒度组成上述各粒级按粗、细不同顺序排列，并指明各粒级占物料群总量的质量百分率，破碎比在破碎过程中，，物料粒度与产物粒度的比值。
劈裂破碎用一个尖棱( 或平面)和一个带有尖棱的工作表面挤压矿石时，矿石将沿压力作用线的方向劈裂。
折断破碎矿石受弯曲作用而破碎。
被破碎的矿石被视为承受集中载荷的两支点梁或多支点梁。
当矿石内的弯曲应力达到矿石的弯曲强度时，矿石即被折断。
研磨破碎矿石与运动的工作面之间存在相对运动而受一定的压力和剪切力作用。
当剪切应力达到矿石的剪切强度时，矿石即被粉碎。
冲击破碎物料受到足够大的瞬时冲击力而破碎。
含水率物料的含水率又称湿度或水分。
附着在物料颗粒表面的外在水分含泥量如果物料含有易结团的混合物( 如粘土等)，即使在水分含量很少粒度特性影响筛分过程的粒度特性主要是指原料中含有对筛分过程有特定意义的各种粒级物料的含量。
密度特性当物料中所有颗粒都是同一密度时，一般对筛分没有影响。
筛蓖由平行排列的具有一定断面形状的一组蓖条直接固定在筛框横梁上而构成的筛面重力选矿根据矿粒间密度的差异，在运动介质中所受重力、流体动力和其他机械力的不同，从而按密度分选矿粒群的过程。
介质阻力矿粒在介质中运动时，由于介质质点间内聚力的作用，最终表现为阻滞矿粒运动的作用力.跳汰选矿众多的矿粒混合物，在垂直升降的变速介质流中，技密度差异进行分层和分离的过程.摩擦阻力由于介质的粘性，使介质分子与矿粒表面存在粘性摩擦力，这种因粘性摩擦力所致的阻力，称为摩擦阻力。
选矿技术概论PPT课件
抑制剂
用于抑制脉石矿物的活性，使其不与 气泡附着。常见的抑制剂有石灰、水 玻璃等。
活化剂
用于激活有用矿物的活性，提高其可 浮性。常见的活化剂有硫酸、盐酸等。
调整剂
用于调整矿浆的pH值、黏度等性质， 以利于分选过程。常见的调整剂有酸、 碱、盐等。
新型选矿药剂的开发与应用
无毒或低毒药剂
研究与应用无毒或低毒的替代药剂，降低对环境和人 体的危害。
高效复合药剂
开发高效、复合的选矿药剂，提高分选效果和降低药 剂消耗。
生物制剂
研究与应用生物制剂在选矿中的应用，实现绿色、环 保的选矿。
资源短缺与环境保护的挑战
01
资源高效利用
研究与应用资源高效利用技术， 提高矿石的利用率和降低资源浪 费。
加强环保法规的执行力度，推动绿色选矿 技术的研发和应用，降低选矿过程的环境 影响。
资源综合利用
跨界融合
提高矿产资源的综合利用率，开展多金属 矿的选矿分离技术研究和应用，实现资源 的最大化利用。
加强与其他学科领域的交叉融合，引入新 材料、新能源等领域的先进技术，推动选 矿技术的创新发展。
THANKS
02
废弃物处理与资源 化
对选矿过程中产生的废弃物进行 妥善处理和资源化利用，降低对 环境的影响。
03
生态恢复与重建
对受损的生态环境进行恢复和重 建，实现矿业与环境的和谐发展。
06
结论
选矿技术的重要地位与作用
资源高效利用
选矿技术能够将矿石中的有价组分与脉石分离，提高矿产资源的 利用率，满足社会经济发展对矿产资源的需求。
破碎与磨矿自动化
生物选矿技术概论
最佳生长温度60-85℃，多为古细菌，主要包括硫化叶菌属。为兼性化能自 养菌、嗜酸、极端嗜热，可氧化亚铁和元素硫。
2.3 生物选矿微生物的一般性特征
目前所研究的与选矿有关的微生物都具有几个共同的生理特征: （1）营养类型一般属于化能无机自养型，以CO2为碳源。尽管主要的微生物之 间对二氧化碳的固定效率存在着差异，但它们都能固定CO2 。只不过固定效率 较低的种类往往需要较高浓度的CO2或少量的酵母提取物才能迅速地生长。 （2）能够利用亚铁离子或还原性无机硫(或二者都能利用)作为电子供体，一般 以O2为电子受体；尽管某些采矿微生物能够使用Fe3+(并不是氧气)作为电子受 体，但它们通常在氧气充足的条件下生长得更好。
3.2 微生物堆浸
◆微生物堆浸通常利用斜坡地形，把低品位矿石堆积在矿坑外，从底部开始 以阶梯形式堆积起来，并整平其上部（一般6-10m高）。从上部喷射含菌浸 出液，在低处建集液池收集浸出液。随着浸出的进行，浸出矿物的金属离子 含量逐渐下降，此时在上部重新设置堆积层继续进行浸出。 ◆ 为提高浸出后的浸出液的集水率，堆积场的地表要具有不透水物选矿用微生物
微生物浸矿工艺
目 录
CONTENTS
2 3 4
微生物浸出的实际应用
一、生物选矿的概念
生物选矿是指利用微生物的催化氧化作用，将矿物中有价金属以离
子形式溶解到浸出液中，再通过离子交换、电解沉积、溶剂萃取等方法加
以回收有价金属；或将矿物中某些元素溶解并除去的技术，也称为生物浸 出或生物冶金，是矿冶工程和现代生物科学交叉结合形成的一门新型学科。
生成的Fe2(SO4 )3是强氧化剂和溶剂，可溶解矿石。如溶解铜矿(CuS)， 从中浸出铜元素。 CuS+ Fe2(SO4 )3 → CuSO4 + 2FeSO4 + S 溶出的CuSO4 液再加入铁屑、废铁等便可将铜置换出来。生成的FeSO4 和S还可在这类细菌作用下再次氧化成H2SO4和Fe2SO4，而循环使用。
生物选矿技术 第七章其它矿物的生物浸出
反应原理
• 氰化法提金是从金矿石中提取金的主要方法之一。 金单质由于氰离子的络合作用降低了其氧化电位 从而能在碱性条件下被空气中的氧气氧化生成可 溶性的金酸盐而溶解，由此可以有效地将金从矿 渣中分离出来，然后再用活泼金属比如锌块经过 置换反应把金从溶液中还原为单质金。
• 金属氰化物对金溶解作用机理的解释目前尚不一 致，多数认为金在氰化溶中有氧存在的情况下可
• 硫脲浸金的基本反应可以表示为：
• 金的氧化 Au=Au＋ + e－
EΘ=1.69V
• 二硫甲脒的生成 2(Thio)=RSSR＋2H＋＋2e－ EΘ=0.42V
• 金与二硫甲脒的反应
•
Au＋RSSR＋2H＋＋e－→Au（Thio）2＋
EΘ=0.04V
• 硫脲溶解金 Au＋2SCN2H4 = Au(SCN2H4)2+＋e EΘ=0.38V
• 近年来，国内许多研究机构如中科院化冶所、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、中南大学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。
• 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。
• 生物氧化法主要是通过细菌及其代谢产物作用来 分解载金硫化矿物，达到解离包裹金的目的。此 法具有条件温和、污染程度小、成本低、浸出指 标高等优点。
• 矿石中的金，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。
铬矿选矿中的生物选矿技术研究
环保：减少对环境的污染，提高资源利用率 成本：降低选矿成本，提高经济效益 效率：提高选矿效率，缩短选矿时间 应用领域：拓展生物选矿技术在更多领域的应用，如冶金、化工、环保等
结论
提高选矿效率： 生物选矿技术可 以提高铬矿选矿 的效率，降低选 矿成本。
环保：生物选矿 技术是一种环保 的选矿技术，可 以减少对环境的 污染。
生物选矿技术的 应用将更加环保， 减少对环境的污 染，提高选矿效 率。
生物选矿技术的研 究将更加注重与其 他学科的交叉融合， 如生物技术、材料 科学、环境科学等， 以实现技术的创新 和突破。
提高生物选矿效率：通过优化生物选矿工艺，提高选矿效率，降低成本。 扩大应用范围：将生物选矿技术应用于更多类型的矿石，如铜、铅、锌等。 提高环保性能：通过改进生物选矿技术，降低对环境的影响，实现绿色选矿。 智能化发展：结合人工智能、大数据等技术，实现生物选矿过程的智能化控制。
微生物吸附：利用微生物的吸附能力，将铬离子吸附在细胞表面 微生物氧化：利用微生物的氧化能力，将铬离子氧化为可溶性铬化合物 微生物还原：利用微生物的还原能力，将可溶性铬化合物还原为不溶性铬化合物 微生物沉淀：利用微生物的沉淀能力，将不溶性铬化合物沉淀下来，达到选矿的目的
环保：生物选矿技术对环境污染小，符合可持续发展理念 效率高：生物选矿技术具有较高的选矿效率，可提高铬矿的回收率 成本低：生物选矿技术所需设备简单，运行成本低，经济效益显著 适应性强：生物选矿技术可适用于各种类型的铬矿，具有广泛的应用前景
案例一：某公司采用生物选矿技术，成功提高了铬矿的回收率 案例二：某公司采用生物选矿技术，成功降低了铬矿的选矿成本
案例三：某公司采用生物选矿技术，成功减少了铬矿选矿过程中的环境污染
案例四：某公司采用生物选矿技术，成功提高了铬矿选矿的效率
生物选矿技术第四章
• 胞外多聚物 (Extracellular Polymers，简称EPS) 是微生物表面分泌的粘液层，它是附着于细胞壁 外面的一层松散透明、粘液状或胶质状的物质。 胞外多聚物的化学组成因菌种和培养条件而不同， 主要是多糖，有时为多肽、蛋白质、脂肪以及由
他们组成的复合物一一脂多糖、脂蛋白等。
2、 非接触浸出机制
硫代硫酸盐途径（FeS2、MoS2、WS2） • 酸不溶性硫化矿物可抵抗质子攻击，不能被
酸溶解，仅仅能被Fe3+氧化,并产生一种叫做硫代 硫酸盐的副产物。铁氧化菌可氧化Fe2+ 到Fe3+ , 因此它们只能被铁氧化菌溶解。用反应式可表示 为
• •
FeS2+6Fe3++3H2O——7Fe2+ +S2O32-+6H+
这是迄今为止绝大多数研究者都赞同的细菌 浸出机制。
非接触浸出
对比细菌和Fe3+浸出辉铜矿（CuS2）发现二者的反 应产物不同。 Fe3+ 氧化为元素硫： Cu2S+2Fe2(SO4)3=2CuSO4+4FeSO4+S
细菌氧化不产生元素硫：
Cu2S+H2SO4+2O2 = 2CuSO4+H2O
用细菌浸出已知组成的铜蓝和辉铜矿发现有菌与无 菌条件下铜蓝的浸出速度相差很大。
上述反应形成的硫代硫酸盐在酸性溶液中并 不稳定,尤其是遇到Fe3+时易被氧化成连四硫酸盐, 而连四硫酸盐又可经过一个复杂的中间产物分解 成其他的连多硫酸盐、单质硫和硫酸。
• 黄铁矿( FeS2）是酸不溶性的，细菌新陈代谢由 于需要能量，必然更多、更快地吸附到黄铁矿表 面，因为溶液中缺乏足够的能量； • 而闪锌矿（ZnS）、黄铜矿( CuFeS2）等是酸溶性 的，溶液中有一定的能量源，于是细菌对矿物的 黏附要慢、要少一些。
生物选矿技术概论
3.2 微生物堆浸
◆微生物堆浸通常利用斜坡地形，把低品位矿石堆积在矿坑外，从底部开始 以阶梯形式堆积起来，并整平其上部（一般6-10m高）。从上部喷射含菌浸 出液，在低处建集液池收集浸出液。随着浸出的进行，浸出矿物的金属离子 含量逐渐下降，此时在上部重新设置堆积层继续进行浸出。 ◆ 为提高浸出后的浸出液的集水率，堆积场的地表要具有不透水性。
2.4 选矿细菌的采集、培养与训化
(1)细菌菌样的采集；
(2)细菌的分离、培养、纯化与鉴定； (3)细菌的驯化；
(4)细菌数量的测定；
(5)细菌活性的测定。
2.5 细菌生长曲线
四个时期： 生长慢期：2～4周 对数生长期 稳定生长期 衰亡期
以上是所有微生物生长繁殖所必须经历的四个时期，每个时期的长 短和细菌的活跃程度受环境因素制约。
2.6 生物选矿的机理
2.6.1 接触浸出机制
◆在浸出体系中，细菌通过分泌胞外多聚物(EPS)，吸附于矿物表面形
成吸附层。在吸附层内，细菌将硫化矿氧化产生的及其它存在于浸出体
系中的Fe2+氧化为Fe3+，将低价S氧化为高价S,Fe3+和H+具有强氧化作用，
对硫化矿物进一步氧化，硫化矿物氧化析出有用金属及Fe2+，Fe2+又被细 菌氧化为Fe3+，如此反复。这样整个浸出过程分为两步，即Fe3+的生成和
生成的Fe2(SO4 )3是强氧化剂和溶剂，可溶解矿石。如溶解铜矿(CuS)， 从中浸出铜元素。 CuS+ Fe2(SO4 )3 → CuSO4 + 2FeSO4 + S 溶出的CuSO4 液再加入铁屑、废铁等便可将铜置换出来。生成的FeSO4 和S还可在这类细菌作用下再次氧化成H2SO4和Fe2SO4，而循环使用。
生物选矿ppt课件
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8
6、什么是微生物技术 Microbiological Technology
（1）Definition one：利用微生物学基本概念、微生物基本特征或微生物资源（微生物有机 体），来解决实际问题的一般原理与工艺技术。
（2）Definition two：利用生物有机体或其组成部分发展新产品或新工艺。 （3）Definition three：操纵微生物的细胞或酶，进行生物合成、生物转化或生物降解，大
属回收和浸出剂再生等主要工序；
(3)难以处理碱性矿床和碳酸盐型矿床（Difficult to treat alkaline and carbonate deposits）。
微生物浸矿工艺之所以能受到人们的重视，关键在于能用来处理那些用常规矿物加工
方法无法处理或没有经济效益的矿产资源，尤其是对于那些特贫、特细或有用成分被 包裹的矿石，采用微生物处理技术已显示出无与伦比的独特优势。
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• 没有核膜、核仁； • 由脱氧核糖核酸（DNA）纤维组成； • 只有细菌染色体； • 似核结构一般呈球状、棒状或哑铃状，在分裂时还可能呈其他形状；
• 携带者细菌的全部遗传信息，功能是决定遗传性状和传递遗传性状，是重要的遗传物 质。
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细胞质膜的定义：位于细胞壁内侧的包围着细胞质的一层柔软而又富有弹性的半透性 薄膜。
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(4)如何描述细菌的培养特征？
• 在平板培养基上——菌落特征 • 在斜面培养基上——菌苔特征 • 在明胶培养基中——穿刺生长特征 • 细菌在半固体培养基中的培养特征 • 细菌在液体培养基中的培养特征
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(5)Write out the composition of the cultural medium of Nocardia spp.
选矿概述 参照
溜槽选 pinchedsluices 根据矿粒沿斜面水流运动特点，达 到不同密度矿物分离
水力旋流器选矿 Hydrocyclone 重介质选矿 dense-media process
利用回转运动水流，不同密度矿粒 受离心力差异而分离 在密度大于水的介质中，使矿粒按 密度分选
细粒矿石选矿；水力分 级；脱泥、脱水 一般用于粗选，以提高 后续作业处理量
1.2 重选研究的对象object
1·矿粒间密度差是重选的基本条件
• 矿粒的密度和粒度共同决定着颗粒的重量，是推动颗粒在 介质中运动的基本作用力。不同重量的矿粒在介质中所受 重力流体动力和其它机械力的不同，其运动速度和运动轨 迹the sport track也不同。
重选可选性准则guide line
• 矿物能否用重选方法分离，按下式判断：
E=(δ2－ρ)/(δ1－ρ)
δ2、δ1、ρ—分别表示重矿物、轻矿物和介质的密度
/ E/值愈大，分选愈容易
E 值
难易性
>2.5 较易
d≥19μm OK 38-19μm 效果差
2.5-1.75 容易
d≥38μm OK 74-38μm 困难
1.75-1.5 1.5-1.25 中等 困难 d≥0.5
名 称 洗矿 washed ore 水力分级classification 跳汰选矿Jigs 摇床选 shakingTables 作用原理简述 用机械及水流冲力，分散粘土，矿 粒按沉降速度分级 利用匀速水流运动，矿粒按沉降速 度分成不同级别 利用垂直脉动介质流，分散粒群， 按密度分层，分选 床面往复运动惯性力及斜面流冲力 ，使不同矿物分离 用途简述 辅助作业,矿石含泥大于 10%时需洗矿 准备作业.控制磨矿产品 粒度.脱泥脱水 主要重选法之一，处理 粒度d＞0.5mm 给矿3～0.037mm，分选 细粒矿石理想方法 大宗低品位重金属的粗 选或扫选
生物选矿技术 第二章 微生物学基础
– 肽聚糖是N-乙酰氨基葡萄糖(NAG)和带有交替 排列的D-型或L-型氨基酸侧链的N-乙酰胞壁酸 (NAM)的多聚体。
图 肽聚糖的化学组成和一级结构
四、革兰氏染色 (Gram Stain)
– 1884年革兰姆·克里斯琴(Christian Gram)发 明；
– 细菌常被分成两类：G+和G-。
G+细菌细胞壁组成
•革兰氏阳性细菌细胞壁具有较厚（30-40nm） 而致密的肽聚糖层，多达20层，占细胞壁的成 分60-90%，它同细胞膜的外层紧密相连；
第二章 微生物学基础
• 第一节 微生物概述 • 第二节 细菌的形状、大小和结构 • 第三节 微生物的营养
2、生物中哪些是微生物
• 微生物通常包括： • （1）病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒、朊病毒） • （2）具原核细胞结构的细菌、古菌 • （3）具真核细胞结构的真菌（酵母、霉菌、蕈
菌等） • （4）原生动物和单细胞藻类 • 它们的大小和特征如下：
（紫阳G＋）；
• 呈现第二次染色的效果 红色；称革兰氏阴性菌
（红阴G -）
Gram Stain of Staphylococcus aureus
A Gram Stain of a Mixture of GramPositive and Gram-Negative Bacteria.
Gram Stain of Escherichia coli
如 1 2.5 m 。 – 细菌大小的测定：在显微镜下使用显微测微尺
测定。
三. 细菌的细胞构造
(一)细胞壁
(二)细胞膜
基 本
(三)细胞质及其内含物
结
(四)原核和质粒
生物选矿
• 柱底部设有多孔隔板，矿石即装添在此板之上。 柱底部设有多孔隔板，矿石即装添在此板之上。 浸出液在底部容器中配制， 浸出液在底部容器中配制，该容器也作为收集浸 出排出液用。顶部浸液喷淋应保证布液均匀。 出排出液用。顶部浸液喷淋应保证布液均匀。并 随时测定PH PH。 PH计调节溶液的酸度 计调节溶液的酸度。 随时测定PH。用PH计调节溶液的酸度。 • 主要的工艺流程为：细菌氧化，产出的氧化浸出 主要的工艺流程为：细菌氧化， 液进行细菌再生，产生的氧化渣进行碱中和、 液进行细菌再生，产生的氧化渣进行碱中和、富 集，经进一步处理、分离提取出金属。 经进一步处理、分离提取出金属。 • 浸出时，首先用硫酸预浸，待PH稳定后(约1.5浸出时，首先用硫酸预浸， PH稳定后 稳定后( 1.52.5)，然后接种菌种开始细菌浸出。 2.5)，然后接种菌种开始细菌浸出。循环的浸出 液量可根据具体情况而定，这方面的数据较少。 液量可根据具体情况而定，这方面的数据较少。 试验过程中需要定期测量PH Eh及金属溶解量 PH、 及金属溶解量。 试验过程中需要定期测量PH、Eh及金属溶解量。 当浸出液中浸出目的金属的浓度达到一定值时， 当浸出液中浸出目的金属的浓度达到一定值时， 应通过适当方法回收。 应通过适当方法回收。
试验开始后，按一定时间间隔， 试验开始后，按一定时间间隔，定时取样分析 Fe2+/Fe3+电位、pH值和 值和SO 浓度等， Fe2+/Fe3+电位、pH值和SO42-浓度等，每次取样前 电位 应补偿蒸馏水以补偿水的蒸发损失， 应补偿蒸馏水以补偿水的蒸发损失，取样后记下矿 浆重量，待下次取样前补水恢复。搅拌浸出的起始 浆重量，待下次取样前补水恢复。搅拌浸出的起始 参数一般由摇瓶实验结果提供。 参数一般由摇瓶实验结果提供。 • 摇瓶试验的设备是锥形瓶和恒温生物摇床。 摇瓶试验的设备是锥形瓶和恒温生物摇床。 • 使用摇床试验的最大好处是它可同时进行几个条件 的试验，获得多种信息。 的试验，获得多种信息。故它特别适合于条件试验 及菌种选育。 及菌种选育。
选矿概论.doc
选矿选矿mineral processing;frustrating根据矿石的矿物性质，主要是不同矿物的物理、化学或物理化学性质，采用不同的方法，将有用矿物与脉石矿物分开，并使各种共生的有用矿物尽可能相互分离，除去或降低有害杂质，以获得冶炼或其他工业所需原料的分选过程。
根据矿石中不同矿物的物理、化学性质，把矿石破碎磨细以后，采用重选法、浮选法、磁选法、电选法等，将有用矿物与脉石矿物分开，并使各种共生的有用矿物尽可能相互分离，除去或降低有害杂质，以获得冶炼或其他工业所需原料的过程。
选矿使有用组分富集，减少冶炼或其他加工过程中的燃料、运输等的消耗，使低品位的贫矿石能得到经济利用。
选矿试验所得数据，是矿床评价及建厂设计的主要依据。
从脉石中有时从其他矿物中分选出金属矿物或有价值的别种矿物的机械加工方法。
定义介绍选矿是整个矿产品生产中最重要的环节，是矿企里的关键部门。
一般大型矿企都是综合采，选，冶的资源性企业。
用物理或化学方法将矿物原料中的有用矿物和无用矿物（通常称脉石）或有害矿物分开，或将多种有用矿物分离开的工艺过程，又称“矿物加工”。
产品中，有用成分富集的称精矿；无用成分富集的称尾矿；有用成分的含量介于精矿和尾矿之间，需进一步处理的称中矿。
金属矿物精矿主要作为冶炼业提取金属的原料；非金属矿物精矿作为其他工业的原材料；煤的精选产品为精煤。
选矿可显著提高矿物原料的质量，减少运输费用，减轻进一步处理的困难，降低处理成本，并可实现矿物原料的综合利用。
由于世界矿物资源日益贫乏，越来越多地利用贫矿和复杂矿，因此需要选矿处理的矿石量越来越大。
目前，除少数富矿石外，金属和非金属(包括<A a 煤)矿石几乎都需选矿。
发展历程早期的选矿，是利用矿物间的物理性质或表面物理化学性质的差异，但不改变矿物化学组成的物理选别过程，主要用于处理金属矿石，称“矿石选别”。
以后扩展到非金属矿物原料的选别，称“矿物选别”。
后来,把利用化学方法回收矿物原料中有用成分的过程，也纳入选矿，称为。
生物选矿(生物冶金)资料
1、矿物资源微生物技术的未来的发展方向①开发更经济的、有效的低品位铜矿石的微生物堆浸工艺，以提高技术指标和经济效益。
②深入系统地研究金属硫化物矿石微生物浸出过程中的基础理论，特别是细菌与矿物颗粒间的作用机制。
③燃煤微生物脱硫研究工作的进一步深化，无论是采用微生物堆浸、微生物搅拌浸出脱离工艺，还是采用微生物预处理—浮选脱硫工艺，在实现工业化应用之前，都需要进行大量的、深入细致的实验研究工作。
④采用生物吸附技术从工业废水中脱出重金属、镭、铀等有毒物质，集环境污染治理与资源综合利用为一体，将会受到广泛关注。
⑤针对不同矿种，寻找、分离和驯化新的浸矿用工程菌，拓宽矿物资源微生物处理技术的应用范围，将进一步受到重视。
⑥运用基因操纵与微生物工程技术修饰构件浸矿工程菌株将引起人们的更多关注，用蛋白质定量分析、特定酶基因分析、基因克隆及定点突变等一系列与“新工程菌”构件相关的研究工作将逐渐开展。
2、微生物是对所有个体微小的单细胞、结构极为简单的多细胞以及没有细胞结构的低等生物的同意称谓，是一群生物化学上进化地位较低的简单生物。
3.微生物的共同特点及特性①个体小、表面积与体积的比值非常大。
②分布广、种类繁多。
由于微生物及其微小，易随风飞扬，所以它们在自然界中的分布非常广泛，上至大气层的外层，下至深海的海底，无处不在。
③繁殖快。
绝大多数微生物以裂殖方式繁殖后代。
④代谢灵活性大、容易变异。
高等动物和高等植物的酶系是相当不灵活的，在个体发育中，虽然它们的酶系可稍作改变，但无法适应环境条件的较大变化，从而导致了它们在自然界中的分布明显受环境条件的制约。
4、细胞结构及其功能①细胞壁。
主要功能是固定细菌的细胞形态，保护脆弱的原生质体，避免渗透压引起原生质膜破裂，细胞壁还是一种有效地分子筛，它可以阻挡某些分子的进入，使其保留在革兰氏阴性菌的细胞壁和细胞膜之间的蛋白质分子。
此外细胞壁还为鞭毛提供支点，使鞭毛摆动。
②细胞质膜（原生质膜）。
生物选矿概况
附录C 专题生物选矿概况辽宁工程技术大学矿业学院矿加系，伍定发，123000，辽宁阜新摘要：本文主要介绍了生物选矿的一些概况，包括生物选矿的原理发展状况等。
通过对本文的阅读，可让读者对生物选矿有一个大致的了解。
生物选矿技术主要应用于：次生硫化铜矿( 辉铜矿、铜蓝、斑铜矿等)生物堆浸；原生硫化铜矿(黄铜矿)生物堆浸及精矿生物搅拌浸出；难处理金矿生物预氧化；硫化镍、钴、锌矿的生物浸出；煤炭脱硫，铝土脱硅等。
关键词：生物选矿；生物选金；生物选铜引言：60 年代以来,随着世界经济的快速发展,人类对矿物资源的需求不断增加，导致：矿物资源中,富矿减少、贫细矿物资源增加,这些矿床的特点是金属品种及伴生稀有、贵金属品种多，品位低，嵌布细，难处理。
煤炭是重要的能源,在中国尤是如此。
但燃煤给环境带来的污染已经成为全球严重关注的问题。
煤炭的脱硫及深加工技术一直是而且仍将是矿物加工面临的重要问题。
矿山、冶炼厂排出的废水、固体废弃物等对环境的污染与治理问题越来越受到重视。
传统的选矿技术（重选、磁选、电选、浮选）与理论已不能完全解决这些问题。
人类社会生活的发展要求矿物加工科技发展的目标是实现矿物加工过程的“高效益、低能耗、无污染。
由此产生了生物选矿技术。
生物选矿技术主要应用于：次生硫化铜矿( 辉铜矿、铜蓝、斑铜矿等)生物堆浸；原生硫化铜矿(黄铜矿)生物堆浸及精矿生物搅拌浸出；难处理金矿生物预氧化；硫化镍、钴、锌矿的生物浸出；煤炭脱硫，铝土脱硅等。
1生物选矿的概念与发展状况1.1 生物选矿的概念生物选矿是指利用微生物的催化氧化作用，将矿物中有价金属以离子形式溶解到浸出液中加以回收，或将矿物中某些元素溶解并除去的技术，也称为生物浸出或生物冶金，是矿冶工程和现代生物科学交叉结合形成的一门新型学科。
生物法选矿是生物学、化学及其他工程学科在矿物加工领域中的综合应用。
生物选矿就是利用某些微生物或其代谢产物与矿物相互作用,产生氧化、还原、溶解、吸附等反应从而脱除矿石中不需要的组分或回收其中的有价金属的技术。
《选矿学基础》ppt课件(全)共74页文档
二、选矿的任务及其在国民经济中的地位和作用
将矿石中的有用矿物和脉石矿物相互分离，除去有 害杂质，充分而经济合理的利用国家资源，是选矿的主 要任务。
三、选矿的基本内容和选矿厂的生产流程
选矿过程是由选前的准备作业、选别作业、选后脱 水作业所组成的连续生产过程。
式颚式破碎机两种。
鄂式破碎机结构简单，不易堵塞，工作可靠、易于制 造、维护方便，主要用于中硬以上矿石的粗碎和中碎。 其缺点是生产率相对低、破碎比小、产品粒度不均匀。
鄂式破碎机的规格用给矿宽度（B）和长度（L） 表示： B×L
破碎主要类型示意图
简单摆动式颚式破碎机
复杂摆动式颚式破碎机
（二）中细碎圆锥破碎机
（1）选前准备作业 为了从矿石中选出有用矿物，首先必须将矿石粉碎，
使其中的有用矿物和脉石矿物达到单体解离。
选前准备作业由破碎筛分作业和磨矿分级作业两个 阶段完成。
破碎机和筛分机多为联合作业，构成破碎车 间。
磨矿机与分级机常组成闭路循环，构成磨选 车间。
（2）选别作业 选别的主要方法有： 浮选法→表面性质 2）磁选法→磁性 3）重力选矿法→密度 4）电选→电力性质（导电性）
优点：该筛转速高，筛分效率可达80%，适用于处理细 粒级矿石（0.1~15mm），还能筛分潮湿和粘性物料。
缺点：电动机及皮带寿命短，振幅不能太大。
（3）自定中心振动筛 (又称万能吊筛)
主轴旋转时，由偏心产生的离心力和飞轮配重产生的离 心力互相平衡，对主轴O-O而言，位置不变，而筛框则绕 轴线O-O作半径为r（偏心距）的圆周运动。 规格：宽×长
（二）筛分分析
确定物料中颗粒大小分布的规律的工作叫粒度分析，方法有 筛分分析、水力分析、显微镜分析。
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