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1、----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方微生物冶金工艺及发展(童威祖）(1009030216)摘要论述了微生物浸出的原理,介绍了用于冶金工业的微生物及用于工业上的生物冶金方法:堆浸法、槽浸法及就地浸出法,并讲述了国外浸出铜、金、铀、锰四种金属采用微生物浸出工艺的生产情况。提出了目前微生物冶金发展中存在的问题及今后微生物冶金发展的方向。关键词微生物冶金浸出引言目前,世界矿产资源日渐贫杂,资源、能源、环境问题越发引起人们重视,我国矿产资源国家战略地位与日俱增。随着矿物
2、贫杂化和严重能源危机及环境污染的加剧,传统的冶金技术面临巨大挑战,寻求更为高效、低能、清洁的绿色资源利用途径成为研究焦点。根据美国国家研究委员会(NRC)2001年的研究报告,在未来20a,美国矿业最重要的革新将是采用湿法冶金工艺取代有色行业传统的熔炼工艺[1]。1微生物湿法冶金概述微生物湿法冶金技术是一门新兴的矿物加工技术,它包括微生物浸出技术和微生物浮选技术。微生物浸出技术始于20世纪50年代,并已在铜、铀贫矿的堆浸及含砷难处理金矿的预处理方面实现了工业化生产应用;微生物浮选技术在20世纪80年代出现,目前尚在实验室研究阶段。由
3、于微生物湿法冶金具有环境危害小和资源利用率高的优点,在资源环境问题日益受重视的今天倍受关注,在矿物加工领域展示了广阔的应用前景[2]。微生物浸矿是指用微生物生长代谢产生的酸性水溶液,将有价金属元素(如铜、铀)等从其矿石中溶解出来,加以回收利用的方法。这些金属矿物一般指低品位矿、复杂矿物、尾矿石等用传统方法难以利用的矿物,是生物、冶金、化学、矿物等多学科交叉技术。微生物浸出工艺一般采用堆浸,在细菌存在的情况下,如硫化矿物被氧化并释放出金属离子,浸出液回收有价金属,残余液添加试剂再返回堆中复浸。通常残余液中都含有硫酸及Fe3+/Fe2+
4、离子,这些对矿物金属的浸出是十分有益的。微生物浸矿的优点表现在:低能耗、低药剂消耗量,低劳动力需求,低成本;反应温和,工艺流程短,设备简单,易于建筑,流动资金占有量小;资源利用广,能使更多不同种类极低品位矿物得到有效利用;无废气,一定程度上可认为无废物、废水排放,环境友好,增加生产安全性;简化了整个工艺过程。因此在矿石的日益贫杂及环境问题日益突出的今天,微生物浸矿技术将是有效的金属元素提取、环境保护工程及废物利用的有效方法,生物浸出技术在湿法冶金工艺中将越来越重要。很早以前,生物氧化最初是自然发生的[3],----------专业最
5、好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方人们在采矿废石堆及煤矿堆的矿坑水中发现有金属及酸的存在,利用酸性矿坑水从硫化矿中浸出铜的经验性生产。在菲尼基及罗马时代,16世纪Welsh在Anglesey,18世纪RioTinto在Spain曾用有细菌存在的酸性水进行硫化矿的生物浸出。1922年,有Rudolf等用自养菌浸出硫化铁及硫化锌的报道,但直到20世纪40~50年代,Bryner,
6、Beck及其同事们的研究才使人们开始全面认识细菌的作用。微生物提取金属技术从规模研究开发到部分工业应用已有30~40a的历史,在浸矿微生物生长、选育,微生物与矿物的作用等方面展开了许多研究,近年来在国外该技术的研究已成为湿法冶金领域热点。自1980年以来,智利、美国、澳大利亚等国相继建成大规模铜矿物生物堆浸厂,第一个商业化规模的低品位铜矿生物浸出堆浸在智利Santiago附近的Mi-neraPudahuel矿山公司(SMP)建成,10a以后,该技术又在智利另外两个矿山CerroColorado和QuebradaBlanca建成更大规
7、模的细菌堆浸厂。2000年铜产量最大的美国PhlpsDodge公司建成世界最大的铜矿生物堆浸厂;在金的提取方面,南非、巴西、澳大利亚等国,细菌氧化提金技术已得到工业应用。Duncan、Murr、Torma、Brierly等人对于锌、镍、钴、铀等金属的细菌浸出,高砷金矿的预氧化,以及细菌浸矿的原理进行了研究,据报道在美国超过10%的铜是由此法生产所得,在加拿大安大略州伊利澳特湖地区已有多个铀矿公司在进行这项工作[4]。在国内,微生物浸矿的研究最早始于20世纪60年代,中科院微生物研究所对铜官山铜矿进行试验研究。后因种种原因而一度停止。
8、自80~90年代,中科院微生物研究所、中科院化工冶金研究所、昆明理工大学、东北大学、内蒙古大学、沈阳黄金研究所、中南大学等分别对铜、镍等低品位矿的生物提取及高砷金矿预氧化的理论及工艺进行了广泛研究。90年代中后期,低品位铜矿生物提取工
