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不同能源物質(zhì)對At.f菌浸出低品位銅尾礦的影響

2011-02-06 06:45董穎博林海莫曉蘭傅開彬
關(guān)鍵詞:硫代硫酸鈉硫酸亞鐵黃鐵礦

董穎博,林海,莫曉蘭,傅開彬

(北京科技大學(xué) 土木與環(huán)境工程學(xué)院 金屬礦山高效開采與安全教育部重點(diǎn)實驗室,北京,100083)

不同能源物質(zhì)對At.f菌浸出低品位銅尾礦的影響

董穎博,林海,莫曉蘭,傅開彬

(北京科技大學(xué) 土木與環(huán)境工程學(xué)院 金屬礦山高效開采與安全教育部重點(diǎn)實驗室,北京,100083)

以嗜酸氧化亞鐵硫桿菌LD-1菌株(At.fLD-1)為研究對象,研究硫酸亞鐵、硫代硫酸鈉和黃鐵礦3種能源物質(zhì)對At.fLD-1菌株浸出低品位銅尾礦浸出體系及銅浸出效率的影響。研究結(jié)果表明:At.fLD-1菌株浸出銅尾礦初期加入適量的硫酸亞鐵、硫代硫酸鈉、黃鐵礦均能提高銅的浸出效率,其中以硫代硫酸鈉的效果最為顯著;初始加入二價鐵質(zhì)量濃度為5 g/L時浸出效果較好,46 d銅浸出率達(dá)35.00%,與不加硫酸亞鐵的相比提高13.63%;硫代硫酸鈉中S質(zhì)量濃度為1 g/L時浸銅效果最好,46 d銅的浸出率達(dá)到38.10%,與不加硫代硫酸鈉的相比提高23.70%;加入黃鐵礦對提高銅浸出率也能起到促進(jìn)作用,浸出46 d后銅浸出率達(dá)34.17%,與不加黃鐵礦時相比提高11.00%。

At.fLD-1菌株;硫酸亞鐵;硫代硫酸鈉;黃鐵礦;銅尾礦;浸出

尾礦作為礦山固體廢物的主要組成部分,其長期堆存不僅占用大量土地,破壞生態(tài)環(huán)境,而且存在安全隱患等一系列問題,更為重要的是,尾礦中含有大量的有價資源,是亟待開發(fā)和利用的寶貴二次資源[1]。采用微生物浸礦技術(shù)處理低品位尾礦是一種有效的方法,具有成本低、投資少、工藝流程短、設(shè)備簡單、應(yīng)用范圍寬、易于管理、環(huán)境友好等特點(diǎn)[2]。嗜酸氧化亞鐵硫桿菌(Acidthiobacillus ferrooxidans, 簡稱At.f菌)作為浸礦的主要菌種,被廣泛應(yīng)用于處理常規(guī)礦物加工方法無法處理或沒有經(jīng)濟(jì)效益的礦產(chǎn)資源,尤其用于浸出那些含量特別少、粒徑特別小或有用成分被包裹的礦石[3]。At.f菌屬于嚴(yán)格自養(yǎng)型微生物,有較強(qiáng)的合成能力,能利用簡單無機(jī)物合成本身所需的糖、蛋白質(zhì)、核酸、維生素等復(fù)雜的細(xì)胞物質(zhì)。At.f菌從氧化Fe2+和還原態(tài)硫的氧化過程中獲得同化CO2和生長所需要的能量[4],它的培養(yǎng)基由簡單的無機(jī)物組成,以Fe2+和還原態(tài)硫復(fù)合物為能源。目前,國內(nèi)外對不同能源物質(zhì)條件下菌種的生長特性研究較多[5?6],而在不同能源物質(zhì)對菌種浸礦體系和浸出效率的影響方面研究很少。而浸出效率較低是微生物技術(shù)處理低品位礦石的一個主要障礙,研究不同能源物質(zhì)對浸礦體系以及浸出效率的影響,對于優(yōu)化浸出過程、提高浸出速率具有重要意義。在此,本文作者以實驗室開發(fā)的優(yōu)良浸出銅尾礦菌種作為實驗菌株,對湖北大冶某廢棄銅尾礦進(jìn)行浸出實驗。在浸礦初期,加入不同含量的硫酸亞鐵、硫代硫酸鈉以及黃鐵礦,考察不同能源物質(zhì)對浸出體系以及尾礦中銅浸出效率的影響。

1 實驗

1.1 實驗礦樣

試驗礦樣取自湖北大冶某廢棄尾礦,平均銅品位為0.2%,主要含銅礦物為黃銅礦,另有微量的銅藍(lán)。礦樣化學(xué)多元素分析結(jié)果和XRD圖譜分別如表1和圖1所示。從表1和圖1可見:尾礦中主要含有石英、方解石和白云石等礦物,含銅礦物含量較低。銅礦物嵌布粒度較小,多與脈石礦物連生。

表1 試樣化學(xué)多元素分析結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Table 1 Analysis results of multi-element of copper tailing %

1.2 菌種及培養(yǎng)基的制備

實驗所用菌種為At.fLD-1菌株,采自湖北大冶某銅礦酸性礦坑水中(pH約為4.5),經(jīng)過篩選、分離、鑒定、耐銅馴化培養(yǎng)、適應(yīng)尾礦環(huán)境馴化培養(yǎng)后所得。委托北京三博遠(yuǎn)志生物技術(shù)有限責(zé)任公司完成序列測定,其16S rDNA基因庫登錄序列號為FN811931.1。菌種最佳培養(yǎng)條件如下:初始pH為2.0,搖床溫度為30 ℃,轉(zhuǎn)速為160 r/min。采用改進(jìn)型4.5K培養(yǎng)基,將基礎(chǔ)無機(jī)鹽培養(yǎng)液于121 ℃滅菌20 min,能源物質(zhì)硫酸亞鐵經(jīng)微孔濾膜(直徑為0.22 μm) 真空抽濾除菌,之后混合使用。實驗所用硫代硫酸鈉也采用抽濾除菌,黃鐵礦采用間歇滅菌。

圖1 礦樣XRD譜圖Fig.1 X-ray diffraction pattern of copper tailing

實驗菌種制備方法:將菌種恒溫培養(yǎng)至生長對數(shù)期,對菌液進(jìn)行離心,在5 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心20 min,去上清液得到固體,用pH為2.0、預(yù)先滅過菌的硫酸溶液對沉淀進(jìn)行洗滌和重懸浮,然后,離心去上清液。如此反復(fù)操作3次,以得到純的細(xì)胞懸液,在生物顯微鏡下計數(shù),調(diào)整細(xì)菌濃度。

1.3 實驗方法

尾礦細(xì)菌浸出實驗均在250 mL錐形瓶中進(jìn)行,裝入90 mL已滅菌且pH為2.0、含有不同濃度硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)、硫代硫酸鈉(Na2S2O3)和黃鐵礦的稀硫酸溶液,設(shè)計所加硫酸亞鐵中Fe2+、硫代硫酸鈉中S的質(zhì)量濃度均分別為1,5和10 g/L,黃鐵礦(純度為87%)加入量為0.6 g/L,即Fe2+質(zhì)量濃度為2.4 g/L+S 2.6 g/L,之后接入10 mL純化后的At.fLD-1菌液,細(xì)菌濃度均為1.0×108個/mL,礦漿含量為5%,置于溫度為30 ℃、轉(zhuǎn)速為160 r/min的空氣浴恒溫?fù)u床內(nèi)振蕩培養(yǎng)。浸出初期定時定量用10%稀硫酸調(diào)節(jié)浸出體系的pH,定期測定浸出液中pH、氧化還原電位和Cu2+質(zhì)量濃度。蒸發(fā)的水分用蒸餾水補(bǔ)足,取樣消耗的液量用相應(yīng)的溶液補(bǔ)充,使錐形瓶內(nèi)溶液保持在100 mL刻度線。

1.4 分析方法

用S20 seveneasy pH儀測量浸出體系的pH,采用鉑?甘汞復(fù)合電極在PHS?2F型pH計的電位檔測定浸出體系氧化還原電位;Cu2+質(zhì)量濃度采用原子吸收光譜法測定;在ZBM?300E無窮遠(yuǎn)生物顯微鏡下觀察細(xì)菌并采用血球計數(shù)板測定浸出液中活細(xì)菌的數(shù)量。

2 結(jié)果和討論

2.1 基礎(chǔ)培養(yǎng)基對浸出效果的影響

At.fLD-1菌株生長和繁殖需要從外界攝取各種營養(yǎng)物質(zhì),其中包括碳源、氮源、能源、磷源及其他微量元素。該菌為無機(jī)化能自養(yǎng)菌,所以,碳源一般來自空氣中的二氧化碳,能源物質(zhì)為溶液中的Fe2+、硫化礦及額外添加的單質(zhì)硫等。磷源及其他營養(yǎng)元素需要以基礎(chǔ)培養(yǎng)基的形式向浸礦溶液中添加。然而,在實驗中,尾礦中所含各種元素會釋放在浸出液中,可補(bǔ)充菌種生長所必需的一些營養(yǎng)元素。針對這種情況,設(shè)計了基礎(chǔ)培養(yǎng)基對尾礦浸出效果影響實驗,以確定浸礦實驗所用培養(yǎng)液組成。本實驗過程中使用的基礎(chǔ)培養(yǎng)基為無鐵4.5K培養(yǎng)基。

基礎(chǔ)培養(yǎng)基對浸出效果的影響見表2。從表2可見:浸礦初期是否添加基礎(chǔ)培養(yǎng)基對浸銅效果影響不明顯。因為隨著尾礦中含Mg,P,K和Na等脈石礦物的溶解,可以不斷釋放營養(yǎng)元素來滿足菌種生長,所以,實驗采用pH為2.0的稀硫酸溶液代替了無機(jī)鹽基礎(chǔ)培養(yǎng)液。在浸礦初期,pH有所升高,這是尾礦中含有較多堿性脈石礦物所致。為了防止pH過高對菌種生長不利,在尾礦浸出實驗前2 d,每組均定時定量加入10%稀硫酸調(diào)節(jié)浸出體系的pH,使其穩(wěn)定在適合菌種生長的范圍內(nèi)。

表2 基礎(chǔ)培養(yǎng)基對浸出效果的影響Table 2 Effect of basic medium on copper leaching rate %

2.2 不同初始Fe2+質(zhì)量濃度對At. f LD-1菌浸出銅尾礦的影響

At.f菌在以硫酸亞鐵為能源物質(zhì)時,F(xiàn)e2+通過細(xì)菌被代謝為Fe3+,氧作為電子受體,At.f菌在代謝過程中獲得能量[7]。以Fe2+作為At.fLD-1菌株的能源物質(zhì)進(jìn)行銅尾礦浸出實驗,在不同初始Fe2+質(zhì)量濃度下,浸出體系pH和氧化還原電位Eh隨時間的變化分別如圖2和圖3所示。從圖2和圖3可見:不同初始Fe2+質(zhì)量濃度下浸出體系pH均呈先上升后下降最終保持穩(wěn)定的趨勢。浸出前期體系的pH上升主要是尾礦中堿性礦物耗酸所致。此外,浸礦過程本身會消耗H+(如反應(yīng)(1))。之后補(bǔ)加了一定量的稀硫酸,同時,體系浸出一段時間后部分氧化分解的硫化礦所產(chǎn)生的S被細(xì)菌氧化為硫酸,F(xiàn)e3+發(fā)生水解以及黃鐵鉀釩沉淀的生成使培養(yǎng)體系酸度增加(如反應(yīng)(2)~(4)),從而使溶液的pH有所降低。隨著初始Fe2+質(zhì)量濃度的增加,pH越來越低,當(dāng)初始Fe2+質(zhì)量濃度為10 g/L時,浸出28 d后體系pH降低至1.9,而不加入硫酸亞鐵的浸礦體系最終pH穩(wěn)定在2.3左右。其原因可能是Fe2+質(zhì)量濃度越高,氧化后浸出液中Fe3+較多,促進(jìn)了反應(yīng)(3)和(4)的進(jìn)行,導(dǎo)致酸度較快增加[8]。

從圖3可以看出:氧化還原電位Eh均隨著Fe2+的氧化逐漸上升到最高值,維持在相對穩(wěn)定的范圍內(nèi),且初始Fe2+質(zhì)量濃度越高,Eh也越大;在初始Fe2+質(zhì)量濃度為10 g/L浸出28 d后,Eh穩(wěn)定在580 mV,比不加硫酸亞鐵浸出液的氧化還原電位Eh高20 mV左右。這是因為當(dāng)溶液中含有大量的Fe2+時,細(xì)菌首先利用Fe2+作為能源,代謝產(chǎn)生大量的Fe3+并使溶液電位升高,F(xiàn)e3+與Fe2+等質(zhì)量濃度是引起電位升高或降低的關(guān)鍵因素。細(xì)菌以溶液中Fe2+為能源,菌密度快速增大,導(dǎo)致Fe2+氧化作用進(jìn)一步增強(qiáng),使浸出液中Fe3+與Fe2+等質(zhì)量濃度較高,從而使浸出液的Eh提高。

圖2 不同初始Fe2+質(zhì)量濃度對浸出體系pH的影響Fig.2 Influence of ferrous iron at different initial mass concentrations on pH of leaching system

圖3 不同初始Fe2+質(zhì)量濃度對浸出體系Eh的影響Fig.3 Influence of ferrous iron at different initial concentrations on Eh of leaching system

圖4所示為不同初始Fe2+質(zhì)量濃度下At.fLD-1菌株浸出銅尾礦的對比效果。從圖4可見:初始Fe2+質(zhì)量濃度為1和5 g/L時的浸出效果好于初始不加Fe2+的菌浸效果,尤其在Fe2+質(zhì)量濃度為5 g/L時,浸出效果最好,浸出46 d后銅的浸出率達(dá)到35.00%,而初始不加Fe2+的銅浸出率為30.80%;但是,當(dāng)Fe2+質(zhì)量濃度增加至10 g/L時,銅浸出率反而有所下降,僅為28.10%。其原因是:在礦物細(xì)菌浸出過程中,高的溶液電位是影響浸出的重要因素[9],細(xì)菌將Fe2+氧化為Fe3+,使溶液氧化還原電位升高,但硫酸亞鐵是速效能源,浸礦菌會優(yōu)先利用,浸礦體系加入過多的硫酸亞鐵會影響浸礦菌前期對黃銅礦的浸出,并導(dǎo)致黃鉀鐵礬沉淀得過早和過多產(chǎn)生,沉積在礦物顆粒表面,成為質(zhì)子和電子傳遞的屏障,阻礙礦物的進(jìn)一步氧化分解,并最終使浸出速率減小[10?11]。所以,為了減少沉淀的產(chǎn)生,又能在適合黃銅礦浸出的適宜范圍內(nèi)加速硫化銅礦的氧化分解,必須保持適量的起始總鐵離子質(zhì)量濃度[12]。從圖4可以看出:初始加入質(zhì)量濃度為5 g/L的Fe2+時,尾礦中銅的浸出效果最好,能夠加強(qiáng)尾礦的生物浸出。

圖4 不同初始Fe2+質(zhì)量濃度下At.f LD-1菌對銅尾礦的浸出效果Fig.4 Copper leaching rates under different initial ferrous iron mass concentrations

2.3 不同初始Na2S2O3質(zhì)量濃度對At.f LD-1菌浸出銅尾礦的影響

以Na2S2O3為能源物質(zhì)時,At.fLD-1菌浸出銅尾礦體系pH的變化情況如圖5所示。從圖5可以看出:溶液中pH變化趨勢與以硫酸亞鐵為能源物質(zhì)有所不同;當(dāng)空白試驗和初始Na2S2O3中S質(zhì)量濃度為1 g/L時,溶液pH先上升后下降;當(dāng)S質(zhì)量濃度為5和10 g/L時,溶液pH先上升后下降,之后又上升,過一段時間后快速下降。前期pH上升主要是尾礦中堿性礦物耗酸和Na2S2O3在酸性溶液中迅速分解所致[13]。但初始加入Na2S2O3中S質(zhì)量濃度為5和10 g/L時,由于加入Na2S2O3過多,所補(bǔ)加稀硫酸被消耗,導(dǎo)致pH又開始上升;分別在第8和14 d時,溶液pH又快速下降,28 d時均已降至1.70左右。這是隨著At.fLD-1菌的大量繁殖,Na2S2O3和反應(yīng)(5)產(chǎn)生的S被細(xì)菌氧化產(chǎn)酸所致,如反應(yīng)(6)和(2)。

圖5 不同初始S質(zhì)量濃度對浸出體系pH的影響Fig.5 Influence of S at different initial mass concentrations on pH of leaching system

圖6所示為不同初始Na2S2O3質(zhì)量濃度下,At.fLD-1菌浸出尾礦體系Eh的變化情況。從圖6可見:不同浸出條件下的氧化還原電位均逐漸上升達(dá)到最高值,最終維持在560~580 mV范圍內(nèi);但隨著初始Na2S2O3質(zhì)量濃度的增大,浸出體系Eh達(dá)到最高穩(wěn)定值的浸出時間延長;當(dāng)初始Na2S2O3中S質(zhì)量濃度為1 g/L時,10 d后浸出體系的Eh已快速上升到544 mV,之后緩慢升高并穩(wěn)定在575 mV左右;而在相同浸出時間下,當(dāng)S質(zhì)量濃度為5和10 g/L時,浸出體系的Eh較低,僅分別為487和465 mV。這是因為在不同初始Na2S2O3質(zhì)量濃度下,At.fLD-1菌浸出銅尾礦體系中氧化還原電位的變化是由Na2S2O3中低價態(tài)硫的氧化程度所決定,同時,與不同初始Na2S2O3質(zhì)量濃度下浸出體系pH的變化呈一定的相關(guān)性。

圖6 不同初始S質(zhì)量濃度對浸出體系Eh的影響Fig.6 Influence of S at different initial mass concentrations on Eh of leaching system

圖7所示為不同初始S質(zhì)量濃度下At.fLD-1菌浸出銅尾礦的效果。從圖7可以看出:初始S質(zhì)量濃度為1 g/L時的浸出效果最好,浸出46 d后銅的浸出率能達(dá)到38.10%;在At.fLD-1菌浸出銅尾礦初期,當(dāng)Na2S2O3質(zhì)量濃度較高時,導(dǎo)致溶液pH過高,使At.fLD-1菌的生長受到抑制,所以,浸出10 d時,初始S質(zhì)量濃度為5和10 g/L的浸出體系銅浸出率遠(yuǎn)低于S質(zhì)量濃度為1 g/L和初始不加Na2S2O3的銅浸出率,之后,隨著At.fLD-1菌的生長,溶液pH開始下降,從而又為菌種大量繁殖和尾礦浸出體系提供了較好的pH環(huán)境,所以,后期銅浸出率有較大幅度提高,46 d時銅浸出率幾乎達(dá)到了初始不加Na2S2O3的銅浸出率,但仍低于S質(zhì)量濃度為1 g/L時的浸出率。因此,適量的起始Na2S2O3質(zhì)量濃度對菌種生長繁殖和尾礦浸出是必要的。結(jié)果表明:當(dāng)初始加入Na2S2O3的S質(zhì)量濃度為1 g/L時,尾礦中銅的細(xì)菌浸出效果最好。

圖7 不同初始S質(zhì)量濃度時At.f LD-1菌對銅尾礦的浸出效果Fig.7 Copper leaching rates under different initial S mass concentrations

2.4 黃鐵礦作為能源物質(zhì)對At.f LD-1菌浸出銅尾礦的影響

At.f菌不但可以利用Fe2+和低價態(tài)的硫作為能源,也可以將硫化礦作為能源物質(zhì),黃鐵礦中含有的Fe和S均為還原態(tài),而這2種物質(zhì)的氧化過程都能夠為細(xì)菌提供生長所需要的能源,促進(jìn)其快速生長[14]。黃鐵礦作為At.fLD-1菌能源物質(zhì)浸出銅尾礦體系的pH和Eh的變化如圖8和圖9所示。從圖 8和圖9可見:黃鐵礦作為能源物質(zhì)的細(xì)菌浸出液中pH在浸出2 d后開始下降,停止補(bǔ)加酸后仍能夠在較長時間保持低pH環(huán)境;隨著浸出過程的進(jìn)行,溶液pH還略有降低,28 d時浸出液pH為1.99;而浸出時間相同時,初期不加黃鐵礦的浸出體系pH為2.35左右。這可能是因為以黃鐵礦為能源物質(zhì)時,細(xì)菌浸出銅尾礦過程產(chǎn)酸,類似細(xì)菌溶解金屬硫化物的過程,它完全基于Fe3+對元素S的氧化作用,直至元素硫中的6個電子全部被轉(zhuǎn)移,形成S2O32?,反應(yīng)中還伴隨單質(zhì)S的產(chǎn)生,S2O32?進(jìn)一步被氧化,經(jīng)由SnO62?和S8最后生成SO42?[15](見反應(yīng)(7))。從圖9可以看出:初期加入黃鐵礦的浸出體系Eh和不加黃鐵礦浸出體系的Eh變化趨勢相同,但在浸出后期明顯高于不加黃鐵礦浸出體系的Eh,提高10 mV以上。因為隨著At.fLD-1菌的大量繁殖,黃鐵礦中溶解出的Fe2+被氧化的速度高于Fe3+對其他元素的氧化速度,導(dǎo)致溶液電位升高。

圖8 能源物質(zhì)黃鐵礦對浸出體系pH的影響Fig.8 Influence of pyrite on pH of leaching system

圖9 能源物質(zhì)黃鐵礦對浸出體系Eh的影響Fig.9 Influence of pyrite on Eh of leaching system

加入與不加入能源物質(zhì)黃鐵礦時At.fLD-1菌浸出尾礦的銅浸出率對比效果如圖10所示。從圖10可以看出:加入能源物質(zhì)黃鐵礦后,尾礦中銅的浸出率有所提高;在浸出前期,這種作用不是很明顯,一直到浸出8 d左右,加入黃鐵礦的浸出體系銅浸出率比不加黃鐵礦的僅高出1.00%,這是因為黃鐵礦不溶于水,與硫酸亞鐵和硫代硫酸鈉相比,屬于緩效能源,其作用滯后是必然的;但在浸出46 d后前者銅的浸出率能達(dá)到34.17%,與不加黃鐵礦相比,銅浸出率提高11.00%。這表明At.fLD-1菌可以利用黃鐵礦中的亞鐵和硫作為生長的能源物質(zhì),能夠提高銅浸出效率,但與培養(yǎng)基中的亞鐵離子和硫代硫酸鈉相比,其銅浸出率偏低。

圖10 能源物質(zhì)黃鐵礦對浸出體系銅浸出率的影響Fig.10 Influence of pyrite on copper leaching rate

3 結(jié)論

(1) 不同硫酸亞鐵用量對At.fLD-1菌浸銅效率的影響有所差異。當(dāng)Fe2+質(zhì)量濃度較小時,銅浸出率較小,但當(dāng)亞鐵質(zhì)量濃度較高時,銅浸出率并非隨著Fe2+質(zhì)量濃度的增大而增大。當(dāng)初始加入Fe2+質(zhì)量濃度為5 g/L時,對于At.fLD-1菌浸礦是適宜的,能夠加強(qiáng)銅尾礦的細(xì)菌浸出,尾礦中銅的浸出效果最好,46 d時銅浸出率達(dá)到35.00%,與不加硫酸亞鐵的銅浸出率相比提高13.63%。

(2) 適宜的硫代硫酸鈉用量能夠有效提高細(xì)菌浸銅效率,初始Na2S2O3中S質(zhì)量濃度為1 g/L時的浸銅效果最好,細(xì)菌浸出46 d后銅的浸出率能達(dá)到38.10%,與不加Na2S2O3相比銅浸出率提高23.70%。

(3)At.fLD-1菌浸出銅尾礦體系加入黃鐵礦能夠?qū)μ岣咩~浸出率起到促進(jìn)作用,浸出46 d后銅的浸出率能達(dá)到34.17%,與不加黃鐵礦相比銅浸出率提高11.00%。

(4) 不同能源物質(zhì)對細(xì)菌浸出尾礦體系和銅浸出效率的影響程度不同。硫酸亞鐵、硫代硫酸鈉和黃鐵礦3種能源物質(zhì)都能夠提高細(xì)菌浸出低品位銅尾礦的銅浸出效率,其中硫代硫酸鈉的浸出效果最為顯著。

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(編輯 陳燦華)

Effect of different energy sources onAt.fbacterial leaching of low-grade copper tailings

DONG Ying-bo, LIN Hai, MO Xiao-lan, FU Kai-bin
(Key Laboratory of Ministry of Education of China for High-Efficient Mining and Safety of Metal Mines, School of Civil & Environment Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China)

The effect of different energy sources on bio-leaching of the low-grade copper tailings was studied with strainAcidthiobacillus ferrooxidans(At.f) LD-1. The results show that ferrous sulfate, sodium thiosulfate and pyrite can improve the efficiency of copper leaching. When the initial mass concentration of ferrous is 5 g/L, the copper leaching rate reaches 35.00% after 46 d leaching, 13.63% higher than that without ferrous sulfate. When sodium thiosulfate is added with 1 g/L of initial S mass concentration, the copper leaching rate reaches the highest value of 38.10% after 46 d leaching. It is improved by about 23.70% compared with the copper leaching rate without sodium thiosulfate. Pyrite is also able to enhance the effect of copper leaching. The copper leaching rate reaches 34.17% after 46 d leaching, 11.00% higher than that without pyrite.

At.fLD-1; ferrous sulfate; sodium thiosulfate; pyrite; copper tailing; leaching

TD925.5

A

1672?7207(2011)05?1181?07

2010?04?20;

2010?06?28

北京市教育委員會共建項目(XK100080432)

董穎博(1983?),女,河南鄭州人,博士研究生,從事微生物選礦研究;電話:010-62333603;E-mail: gaia1983@163.com

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