细菌对铀矿石堆浸过程中的胶体阻滞及机理研究

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1、分类号密级UDC编号硕士学位论文细菌对铀矿石堆浸过程中的胶体阻滞及机理研究研究生姓名：苏琴指导教师姓名、职称：张晓文教授学科、专业名称：市政工程研究方向：固体废物处理与资源化2014年5月万方数据南华大学学位论文原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南华大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人

2、承担。作者签名：年月日南华大学学位论文版权使用授权书本学位论文是本人在南华大学攻读（博/硕）士学位期间在导师指导下完成的学位论文。本论文的研究成果归南华大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人同意南华大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保留学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》，并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。

3、同意授权中国科学信息技术研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。对于涉密的学位论文，解密后适用该授权。作者签名：导师签名：年月日年月日万方数据万方数据摘要随着现代核工业的快速发展，铀作为核燃料的一种重要能源正逐步耗竭，造成低品位铀矿的大量积累，而这些铀矿中仍留有大量的铀，放置不处理会对自然环境及人类健康带来持久性的放射性危害。生物浸矿技术由于其经济、环保等优势已被广泛应用于矿石研究中。但铀矿生物浸出是一个非常复杂的物理、化学、生物作用过程。在浸出过程中会产生胶体，阻碍铀酰离子的迁移，导致铀浸出率不高，

4、浸出周期延长，造成经济负担和环境压力。因而，研究浸出过程中各因素对胶体形成影响，以及其对铀矿浸出的阻滞机理具有重要的意义。本文以中国南方某铀原矿为研究对象，采用从南华大学溶浸采矿技术重点实验室取得的嗜酸氧化亚铁硫杆菌为试验用菌，对其进行培养以及由于浸矿研究。细菌培养试验考察了温度，培养基硫酸浓度对细菌生长活性的影响。试验结果表明：在培养温度为30℃，培养基硫酸浓度为2.5g/L时，细菌生长活性最好，繁衍至对数期的时间最短。静态细菌辅助浸出试验考察了温度，溶浸剂硫酸浓度以及细菌加入量对胶体成量的影响。试验结果表明：在浸出温度为30℃，溶浸剂硫酸浓度

5、为10g/L，细菌投加量越多，浸出形成的胶体量就越高。动态小柱细菌辅助浸出试验主要考察了溶浸剂硫酸浓度、氧化剂、细菌的添加对浸出过程中浸出液pH值、Eh值、浸出液铀浓度、胶体量以及胶体载铀量的影响。试验结果表明，随着浸出时间的延长，浸出液pH值先迅速降低最后保持平稳，Eh值先上升再呈下降趋势，铀浓度先迅速下降再保持平稳，胶体载铀量和铀浓度变化趋势一致，胶体量先上升后下降。加有细菌的浸出液各指标与未加细菌的相比：其pH要低些，浸出液的Eh值以及铀浓度都相对较高，胶体量在前期比未加细菌的要低，而胶体载铀量在前期比未加细菌的要低些，表明At.f对铀矿浸

6、出促进作用。氧化剂H2O2试验结果表明，H2O2促进能够促进矿石浸出。进一步讨论了胶体的阻滞作用机理。SEM/EDS图谱显示，胶体表面凹凸不平，附着有许多交联的条片状晶体，比表面积较高；胶体上包含有U的特征峰。RITR光谱分析表明，胶体中含有大量的羟基，羧基以及酰胺基。胶体对铀矿石浸出的阻滞主要是细菌分泌物，代谢产物以及细菌尸体能够形成大分子物质以及胶体通过絮凝、沉淀由溶胶变成凝胶，使矿石微粒间的空隙和毛细裂隙堵塞，阻I万方数据碍铀酰离子迁移到溶液中。关键词：嗜酸氧化亚铁硫杆菌；铀矿；堆浸；胶体；阻滞II万方数据AbstractWiththera

7、piddevelopmentofmodernnuclearindustry,uraniumasanimportantenergyfuelwasgraduallydepleted,whichhasresultedtheaccumulationoflow-gradeuraniumtailings,andtherewerealsolargenumberofuraniumexistedinthetailings,whichwouldbringthepersistenceofradioactivityhazardstothenaturalenvironme

8、ntandhumanhealthhazards.Bioleachingtechnologyduetoitsadvantagessucha