硫膜消除動力學與微生物促進硫砷銅礦溶解機制

《硫膜消除動力學與微生物促進硫砷銅礦溶解機制》是依託福州大學，由伍贈玲擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：硫膜消除動力學與微生物促進硫砷銅礦溶解機制
• 依託單位：福州大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：伍贈玲

項目摘要

含砷硫化銅礦是一種重要的礦產資源，是金、銅等有價金屬的有效載體礦物。硫砷銅礦是典型的含砷硫化銅礦，既含有價金屬銅，又有潛在有害元素砷，是影響選冶生產和環境安全的重要銅礦資源。採用16S rRNA基因實時螢光定量PCR鑑定技術監測浸礦微生物種群。通過微生物浸礦體系下Zeta電位、接觸角和表面形貌的研究分析，探討微生物與硫砷銅礦表面的吸附性能，構建吸附動力學模型，明確硫砷銅礦生物浸出機制；採用不同浸礦菌研究硫砷銅礦生物浸出動力學，探討菌種、礦漿濃度、溫度、鐵濃度、pH、氧化還原電位等因素對銅、砷浸出行為的影響，確定硫砷銅礦生物浸出的限速關鍵因素；藉助AFM、SEM、XPS、XRD等手段分析氧化表面硫的形態與轉變，確定硫膜消除動力學和生物促進硫砷銅礦溶解的機理；耦合微生物、物理和化學等因素，探明複雜生物浸礦體系下硫砷銅礦浸出控制方法，為硫砷銅礦資源清潔高效開發利用提供科學依據。

結題摘要

硫砷銅礦是典型的既含有價金屬銅，又有潛在有害元素砷的硫化銅礦，對選冶生產和環境安全具有重要影響。本項目採用馴化浸礦菌進行硫砷銅礦表面吸附性能研究，吸附平衡數據擬合符合Freundlich模型，Zeta電位測定與FT-IR圖譜分析結果表明，硫砷銅礦馴化菌表面帶有較多正電荷，蛋白含量大，生物吸附對硫砷銅礦生物浸出具有重要影響，間接接觸作用是主要浸出機制。硫砷銅礦細菌浸出的限速關鍵因素為溫度、礦漿濃度及初始二價鐵濃度。浸出過程礦物表面多硫化物和單質硫的相對原子含量變化揭示了浸出過程硫形態變化與細菌消除硫膜促進硫砷銅礦溶解機理。在此基礎上，形成了複雜生物浸礦體系中硫砷銅礦快速浸出方法。項目研究成果為低品位硫化銅礦生物堆浸過程控制及浸礦場地土壤污染成因與治理提供了強有力的技術支撐。