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随着富矿的不断开发,贫、杂、细矿的不断增多,生物湿法冶金的应用也越来越广,而在生物冶金领域,高效菌种的培育是影响浸出率的关键因素之一。本课题利用混合菌种对低品位硫化铜矿的浸出试验结果表明,利用不同菌种的不同特性使它们对元素硫、亚铁离子及其它的一些金属离子具有不同的作用效果,可以较大幅度地提高浸铜效果。本课题选用了氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans简称T.f菌)和氧化硫硫杆菌(Thiobacillus thiooxidans简称T.t菌)联合浸出低品位高硫高铁铜矿。实验目的主要是研究该混合菌群在固定化条件下的浸矿效率和影响因子,首先通过在实验室中给予良好酸性环境,在自然培育的条件下形成浸矿微生物混合菌,然后利用T.f和T.t菌各自适合的液体培养基在各自适合的环境条件下进行扩大培养,分离纯化,反复转移培养,得到菌种纯化、活性较好的菌群,然后再通过T.f菌的氧化性能的测定试验及T.f和T.t菌的耐受性驯化进一步培养出活性,耐毒性更好的目的菌群。再经耐受性驯化,最后将经过耐受性驯化的目的菌种用自制生物载体作为固定细菌的载体,在自制的生物反应器里面进行硫化铜矿生物浸出试验,实验结果显示:(1)由固定混合菌的混合比例的不同条件试验结果可得出:T.f和T.t菌最佳混合比例为1:2;(2)由混合菌的固定与否条件试验结果中可得出,没有固定的混合菌浸出18d,铜的浸出率为28.56%,而固定了的混合菌浸出18d铜的浸出率达到45.23%,因此得出菌种的固定与否对生物浸出的效果影响是非常显著的;(3)从固定菌种种类的不同条件实验结果中可得出,混合细菌对矿样的铜浸出率达到了45.23%,要远远高于单一固定T.f菌或T.t菌对矿样中的铜浸出率,因此选用混合菌种对贫铜矿进行处理可以得到良好的浸出效果;(4)由矿浆浓度条件试验结果可以得出,在浸矿系统中,最佳矿浆浓度为10%;(5)由细菌接种量条件试验结果可得出,在该浸矿系统中,细菌接种量为10%为最佳细菌接种量;(6)由介质的pH值条件试验结果可得出,该矿石生物浸出的最佳浸矿酸度为pH=2;(7)由矿石粒度条件实验结果可得出,矿石粒度越小的浸出率越高,300μm的矿粒,浸出18d,浸出率为11.34%,150μm的矿石粒度浸出18d,浸出率达到28.76%,而75μm矿石粒度浸出18d后,其浸出率达到45.23%。最后得出T.f和T.t混合菌作用下最佳实验条件为:T.f和T.t菌混合比例为1:2,矿浆浓度为10%,细菌的接种量为10%,矿石粒度为75μm,pH为2。与此同时,研究了金属银离子对铜浸出效果的影响,将银离子加入到浸出系统中,当银离子浓度为5mg/L时,最优条件下浸出18天,浸出率提高到59.23%。这是因为在浸出溶液中加入Ag+后,反应过程中生成的Ag2S,通过催化作用可以快速强化硫化铜矿物的溶解,从而大大提高了硫化铜矿中铜的浸出率。