含砷难处理金矿石生物氧化提金基础与工程化研究（杨松荣，2004博士论文）NH和pdf文档

老马居士 · 发表于 2012-1-3 22:01

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论文标题：含砷难处理金矿石生物氧化提金基础与工程化研究
Fundamental and Industrialization Investigation on Biooxidation of Arsenic-bearing Refractory Gold Ore
论文作者：杨松荣
论文导师：邱冠周胡岳华
论文学位：博士
学位授予年份：2004
论文专业：矿物加工工程
论文单位：中南大学
论文页数：124
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附件：NH3，pdf2

摘要：
本文对浸矿微生物（嗜中温的氧化亚铁硫杆菌，氧化硫硫杆菌和氧化亚铁微螺旋菌）在硫化矿物氧化过程中的作用机理及其生物氧化体系中各种物理化学因素的影响做了详细研究。依据嗜中温细菌的生长特性和硫化矿物的物理化学性质，利用生物氧化过程各种参数的变化，对含砷难处理的含金硫化矿物生物氧化过程进行了系统的分析和探讨，完善了生物氧化预处理工艺，并进行了工业应用。对黄铁矿和毒砂两种单矿物进行了生物氧化和化学氧化的微观机理研究，从而提出了生物对硫化矿物选择性接触氧化机理及其作用模型。在生物氧化的四相（液、固、气、微生物）体系的研究中，根据体系的特点，对与体系运行密切相关的矿物晶体结构（晶格能、键能），物理化学因素（体系中温度、充气量、溶氧量、二氧化碳含量、矿物的浓度、粒度、剪切强度等），电化学因素(Fe2+、Fe3+含量及As3+、As5+的转换等)及其不同菌种对Fe2+的氧化能力进行了研究和分析，并通过讨论给出了理论上的解释，提出了自己的看法。对试验细菌分离培养出了氧化亚铁硫杆菌（T.f.菌）和氧化硫硫杆菌（T.t.菌），但没有发现氧化亚铁微螺旋菌（L.f.菌）。由于L.f.菌对Fe2+的氧化能力远高于T.f.菌，故认为菌液中没有L.f.菌是矿浆最终电位较低的主要原因。研究中对生物氧化体系的工程化因素，如原料中的不同物料配比和溶液中的铁砷摩尔比对生物氧化过程的影响、对中和渣的影响，系统的热量平衡、氧平衡、二氧化碳平衡、固体平衡等，进行了系统的理论分析和计算，并对生物氧化后的氧化渣碱浸原理和过程做了分析和理论推导。论文对生物氧化预处理体系的工程化系统进行了详细的阐述，对高效节能生物反应器、多孔溶氧充气搅拌剪切分散系统、生物氧化后有害离子的脱除分离系统、氧化废液中和处理系统、生物氧化工艺所需的辅助系统、生物安全性和环境保护等问题进行了详细讨论。对影响含砷难处理金矿石生物氧化预处理工艺的各种因素的系统研究，解决了我国首次靠自己技术建立的工业化生物氧化预处理提金厂所遇到的技术问题，使工艺条件更加完善，生产技术指标达到了世界先进水平。
关键词：生物氧化; 含砷金矿石; 基础; 机理; 工程化

目录：
文摘
英文文摘
原创性声明及关于学位论文使用授权说明
第一章综述
1.1生物氧化(浸出)技术在矿冶领域的发展应用现状
1.2细菌的培养与氧化机理的研究
1.2.1生物氧化预处理细菌的种类和特性
1.2.2生物氧化过程不同菌种的作用
1.2.3细菌的来源
1.2.4优良菌种的选育和驯化
1.2.5细菌的测定和计量
1.3生物氧化(浸出)技术应用的研究
1.3.1生物氧化(浸出)的类型
1.3.2工业上生物氧化(浸出)的方法
1.3.3生物氧化的影响因素
1.4生物氧化预处理技术在难处理金矿石处理上的应用
1.4.1难处理金矿石的特点及需要预处理的原因
1.4.2难处理金矿石的预处理方法
1.4.3生物氧化预处理的特点、对难处理金矿石的适应性及其原则流程
第二章试样与研究方法
2.1矿物样品
2.2菌种和培养基
2.3试验研究方法
2.3.1纯矿物试验
2.3.2氧化体系因素试验
2.4试验用设备及测试仪器
2.4.1試验设备
2.4.2测试仪器
2.5工程化研究方法
第三章细菌氧化硫化矿物的微观机理研究
3.1纯矿物生物氧化研究
3.1.1纯黄铁矿的氧化
3.1.2毒砂的氧化
3.1.3 T. t菌对毒砂的氧化研究
3.2含砷浮选硫化金精矿的生物氧化
3.3生物氧化机理讨论及模型
第四章生物氧化体系物理化学因素研究
4.1导言
4.2矿物晶体结构对生物氧化过程的影响
4.3体系温度对生物氧化过程的影响
4.4充气量对溶液中溶解氧含量的影响
4.5溶液中溶解氧的含量与生物氧化速率的关系
4.6溶液中二氧化碳的含量与生物氧化关系
4.7固体矿物含量与生物氧化过程的关系
4.8固体颗粒粒径对生物氧化过程的影响
4.9溶液的剪切强度对生物生长及生物氧化过程的影响
4.10溶液中有害离子对生物氧化的影响和细菌的生长规律
第五章生物氧化体系的电化学研究
5.1 Fe2+的含量的影响
5.2氧化菌种及Fe3+/Fe2+的比值关系
5.3生物氧化过程中氧化还原电位的变化
5.4毒砂的生物氧化电化学机理
5.4.1毒砂的生物氧化机理
5.4.2溶液中As3+及As5+对生物氧化过程的影响
第六章生物氧化预处理提金工艺研究与工程实践
6.1生物氧化预处理提金工艺研究
6.1.1难处理金矿石的生物氧化
6.1.2给料的工艺矿物学性质对生物氧化过程的影响
6.1.3生物氧化工艺的平衡计算
6.1.4难处理金矿石生物氧化后有害离子的分离脱除及其工艺
6.1.5脱除有害离子后的固体矿物碱性浸出原理
6.2生物氧化预处理提金工艺工程化几个关键系统的研究
6.2.1高效节能生物氧化反应槽的研究
6.2.2多孔充气溶氧及剪切分散系统
6.2.3生物氧化后有害离子的脱除分离系统
6.2.4含有害离子的氧化废液中和处理系统
6.2.5生物氧化工艺所需的辅助系统
6.3工艺流程
6.4生产实践
第七章生物氧化工艺的废渣及废液处理
7.1导言
7.2含有害离子的氧化废液中和原理
7.2.1铁砷摩尔比
7.2.2 pH值
7.3氧化废液中和后的废渣处理
第八章结论
参考文献
致谢
攻读学位期间主要的研究成果