细菌氧化含砷金矿中脱砷试验研究

摘要

通过在摇瓶中设定不同初始pH值梯度，对细菌的活化以及金精矿的脱砷浸出进行研究，结果发现，最适细菌活化初始pH值为1.3-1.9，在此范围内，电位上升速度快，亚铁氧化效果好。在金精矿细菌氧化脱砷试验中，初始pH值低于1.7或高于1.9都不利于细菌对金精矿的氧化脱砷，HQ0211菌的最佳脱砷初始pH值为1.7-1.9。细菌对金精矿氧化处理后，含砷物相发生了转变，经X射线衍射分析发现，绝大多数的毒砂、斜方砷铁矿在此过程中溶解，砷溶解进入溶液中，少部分砷转化为臭葱石沉淀出来。
　　 细菌氧化处理2＃和3#含砷金精矿，低砷条件下（矿浆浓度为2.5％），2#金精矿经过6天的氧化，脱砷率达到98.33％;3#金精矿经过5天的氧化，脱砷率达到98.16％。高砷条件下（矿浆浓度为5.0％），细菌的适应期较长，氧化速率相对低砷条件较慢，2#金精矿经过10天的氧化，脱砷率达到98.25％;3#金精矿经过10天的氧化，脱砷率达到97.81％。
　　 在细菌处理含砷金矿中，进行砷的价态转化分析，定期测定氧化液中三价砷和五价砷的浓度，研究发现在细菌浸矿过程中，矿样中的砷先以As(Ⅲ)的形态进入溶液中，然后在Fe3+、氧和细菌的共同作用下，转化为As(Ⅴ)。在金精矿氧化处理的初期，氧化液的电位比较低，溶液中的砷主要以As(Ⅲ)的形态存在，As(Ⅴ)的含量较少；到氧化的后期，在高电位条件下，As(Ⅲ)加速转化为As(Ⅴ)，砷主要以As(Ⅴ)的形态存在。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 生物氧化提金工艺的发展现状

1.2 浸矿细菌作用机理

1.2.1 直接作用机理

1.2.2 间接作用机理

1.2.3 复合作用机理

1.2.4 电转换作用

1.3 浸矿细菌

1.3.1 浸矿细菌的分类

1.3.2 常用的浸矿菌种

1.3.3 中等嗜高温菌生物学特性及优越性

1.4 含砷金矿的氧化处理

1.4.1 我国含砷金矿的分布和特点

1.4.2 细菌处理金矿脱砷的机理

1.4.3 细菌处理金矿脱砷的影响因素

1.4.4 砷的价态问题

1.5 选题意义

第2章 试验材料及方法

2.1 试验菌种及药品

2.1.1 菌种

2.1.2 试验药品

2.2 试验仪器设备、材料及方法

2.2.1 试验仪器设备

2.2.2 试验材料

2.2.3 测定方法

第3章 HQ0211菌脱砷的条件试验研究

3.1 细菌的活化培养

3.1.1 活化过程中pH及电位变化趋势

3.1.2 活化过程中pH和电位变化情况分析

3.1.3 讨论

3.2 细菌对金精矿的氧化脱砷

3.2.1 氧化脱砷过程中pH和电位变化趋势及分析

3.2.2 氧化脱砷过程中Fe2+变化趋势及分析

3.2.3 细菌氧化金精矿砷浸出率的分析

3.2.4 矿物的XRD分析

3.2.5 讨论

3.3 本章小节

第4章 两种高砷金精矿的细菌氧化脱砷试验

4.1 2#金精矿的氧化脱砷试验

4.1.1 氧化过程中酸度及电位变化情况

4.1.2 Fe2+随氧化时间的变化

4.1.3 砷浸出率随氧化时间的变化

4.1.4 失重率的计算

4.1.5 金矿脱砷率的测定

4.2 3#金精矿的氧化脱砷试验

4.2.1 氧化过程中pH、电位、Fe2+及砷浸出率的变化情况

4.2.2 失重率的计算

4.2.3 金矿脱砷率的测定

4.3 讨论

4.4 本章小节

第5章 砷的价态转化分析

5.1 HQ0211菌对As(Ⅲ)与As(Ⅴ)的耐受性试验

5.1.1 试验结果

5.1.2 分析与讨论

5.2 砷的价态分析

5.2.1 低砷条件试验砷的价态分析

5.2.2 高砷条件试验砷的价态分析

5.2.3 细菌脱砷过程分析

5.2.4 讨论

5.3 本章小节

第6章 结论

参考文献

致谢