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随着可用Cu矿资源的逐渐匮乏,生物浸出成为一种有效的解决途径,它具有生产成本低、投资少、工艺流程短、设备简单、环境友好、能处理复杂多金属矿物等诸多优点,成为矿物加工和冶金行业的最佳选择。本文首先进行复杂难处理硫化矿的搅拌浸出研究,并用实时荧光定量PCR技术监测浸出过程中菌群的动态变化。研究结果表明,在多种微生物的共同作用下,硫化矿的生物浸出率达到85.66%,而酸浸仅为24.43%。在生物浸出的前期,嗜酸氧化亚铁硫杆菌(At.ferrooxidans)是主要的浸矿微生物,Cu的浸出率达到79.50%。而浸出后期嗜酸氧化硫硫杆菌(At. thiooxidans)成为优势种。进一步进行Mantel分析发现,浸出液中Cu(r=0.87, p<0.05)和Fe(r=0.91, p<0.05)与微生物群落结构的关系密切。其次进行复杂难处理硫化矿的柱浸研究,并用功能基因芯片(FGAs)技术监测浸出过程中群落结构和功能的变化。结果表明：Cu的浸出速度与Fe2+和Eh密切相关,Fe2+通过影响微生物群落结构影响浸出速度,一定范围内的Eh有利于Cu的浸出；浸出24天后硫化矿表面形成的钝化层严重阻遏了Cu的浸出,硫酸钙结晶可能是钝化层的重要组成部分；群落结构强烈影响Cu的浸出,当At. ferrooxidans为优势种时,浸出速度很快。当At. thiooxidans为优势种时,Cu的浸出速度很慢；在整个浸出过程中,浸出速度逐渐下降的同时,Fe2+氧化菌的含量逐渐减少,硫氧化菌的含量逐渐增多；浸出液中Cu2+、Mg2+、Fe2+和Fe3+等离子与群落结构密切相关(p<0.10)；以FGAs技术研究柱浸过程中群落功能基因的变化规律,通过分析发现,铁代谢、硫代谢、氮代谢、碳代谢、电子传递、金属抗性的相关基因与Cu的浸出的关系密切,群落的功能对浸出速度有较强的影响,所有功能基因的信号值呈先升后降的趋势,且当信号值较大时浸出速度较快。此外,浸出液的物化因素与微生物群落功能显著相关(p<0.05)。