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1绪论1

1.1 铜矿资源概况1

1.1.1 世界铜矿资源及分布特点1

1.1.2 我国铜矿资源及分布特点2

1.1.3 硫化铜矿类型及其共伴生脉石矿物4

1.2 影响硫化铜矿微生物浸出的因素6

1.2.1 浸矿菌种的选育7

1.2.2 矿物性质11

1.2.3 环境条件13

1.3 共伴生脉石矿物微生物浸出研究17

1.3.1 硅酸盐矿物的微生物浸出研究17

1.3.2 磷矿石的微生物浸出研究18

1.3.3 其他非金属矿物的微生物浸出19

1.4 不同类型硫化铜矿的浸出及规律19

1.4.1 不同类型铜矿的微生物浸出19

1.4.2 硫化矿微生物浸出规律研究22

参考文献23

2微生物浸出铜尾矿菌种的选育32

2.1 概述32

2.2 浸矿细菌的筛选32

2.2.1 样品的采集及预处理33

2.2.2 菌种的筛选33

2.2.3 菌种的鉴定34

2.3 浸矿细菌的培养特性36

2.3.1 培养基初始pH值36

2.3.2 温度的影响37

2.3.3 溶氧量的影响38

2.3.4 接种量的影响39

2.3.5 主要营养物质的影响40

2.4 At.f菌的驯化和诱变43

2.4.1 浸矿细菌的阶段驯化43

2.4.2 紫外线诱变50

2.4.3 微波诱变55

2.4.4 化学诱变58

2.4.5 复合诱变61

2.5 不同能源物质对At.f菌浸出铜尾矿的影响64

2.5.1 初始Fe 2＋浓度的影响64

2.5.2 初始Na2S2O3浓度的影响66

2.5.3 黄铁矿含量的影响68

参考文献70

3不同浮选药剂对菌种活性和黄铜矿浸出体系的影响73

3.1 概述73

3.2 浮选药剂对菌种活性的影响73

3.2.1 捕收剂对菌种活性的影响73

3.2.2 起泡剂对菌种活性的影响80

3.2.3 不同组合浮选药剂对菌种活性的影响82

3.2.4 浮选药剂对菌种生长及活性的影响规律84

3.3 浮选药剂对铜浸出率的影响87

3.3.1 单一浮选药剂对铜浸出率的影响87

3.3.2 组合浮选药剂对铜浸出率的影响89

3.4 浮选药剂对浸矿菌种的抑制作用机理91

3.4.1 不同浮选药剂在菌体表面的吸附91

3.4.2 浮选药剂对浸矿菌种的毒害作用95

3.5 浮选药剂对铜浸出率的影响机理98

3.5.1 菌种在浮选药剂作用后黄铜矿表面的吸附99

3.5.2 浮选药剂作用下黄铜矿浸渣SEM-EDS分析103

3.5.3 浮选药剂作用下黄铜矿浸渣XPS分析108

3.5.4 浮选药剂作用下黄铜矿浸渣FTIR分析115

参考文献122

4脉石矿物对微生物浸出黄铜矿的影响规律124

4.1 概述124

4.2 单一脉石矿物对黄铜矿微生物浸出的影响研究124

4.2.1 矿样的制备与分析124

4.2.2 黄铁矿-黄铜矿体系的浸出研究125

4.2.3 石英对微生物浸铜的影响131

4.2.4 硅酸盐类矿物对微生物浸铜的影响134

4.2.5 碳酸盐磷酸盐卤化物类矿物的影响145

4.2.6 单一脉石矿物对微生物浸铜的影响规律150

4.3 不同脉石矿物组合对微生物浸铜的影响研究155

4.3.1 组合脉石矿物对微生物浸铜的影响155

4.3.2 模拟铜尾矿微生物浸出研究160

4.4 脉石矿物对黄铜矿微生物浸出的影响机理163

4.4.1 矿物颗粒表面电位的变化163

4.4.2 矿物微生物浸出前后的物相分析168

4.4.3 微生物浸出后矿物的微观形貌变化分析175

参考文献187

5脉石矿物在微生物浸出黄铜矿体系的溶出特性189

5.1 概述189

5.2 单一脉石矿物在微生物浸出体系的溶出特性189

5.2.1 石英的溶出规律和动力学特性190

5.2.2 绢云母的溶出规律和动力学特性199

5.2.3 磷灰石的溶出规律和动力学特性206

5.2.4 萤石的溶出规律和动力学特性214

5.2.5 白云石的溶出规律和动力学特性218

5.2.6 微生物和化学浸出对脉石矿物溶出的影响221

5.3 共伴生脉石矿物组合在微生物浸出体系的溶出特性222

5.3.1 石英-绢云母体系223

5.3.2 石英-绢云母-白云石体系225

5.3.3 石英-绢云母-萤石体系227

5.3.4 石英-绢云母-磷灰石体系229

5.3.5 石英-绢云母-白云石-萤石体系231

5.3.6 石英-绢云母-白云石-磷灰石体系233

5.3.7 石英-绢云母-白云石-萤石-磷灰石体系235

5.4 矿石性质和不同共伴生关系对脉石矿物溶出的影响237

5.4.1 矿石性质的影响237

5.4.2 共伴生关系的影响248

参考文献252

6浸出体系离子胁迫对微生物浸出黄铜矿的影响和机理257

6.1 概述257

6.1.1 矿样257

6.1.2 试验菌种及培养基258

6.2 单一阳离子对At.f菌浸出黄铜矿的影响258

6.2.1 钾离子和镁离子259

6.2.2 钙离子和铝离子264

6.2.3 不同离子之间的差异270

6.3 复合离子对At.f菌浸出黄铜矿的影响272

6.3.1 硅与钾、镁离子组合272

6.3.2 硅与钙、铝离子组合275

6.3.3 不同组合之间的影响比较279

6.4 离子对At.f菌浸出黄铜矿的影响机理279

6.4.1 黄铜矿浸渣XRD分析279

6.4.2 黄铜矿浸渣SEM-EDS分析281

6.4.3 黄铜矿浸渣FTIR分析287

6.4.4 黄铜矿浸渣AFM和Zeta分析291

参考文献301

7不同类型硫化铜矿微生物浸出规律与机理303

7.1 概述303

7.1.1 试验方法303

7.1.2 检测方法304

7.2 不同类型硫化铜矿铜浸出规律研究305

7.2.1 接种量对不同类型硫化铜矿浸出的影响305

7.2.2 矿浆浓度对不同类型硫化铜矿浸出的影响309

7.2.3 [Fe 2＋]对不同类型硫化铜矿浸出的影响311

7.2.4 最佳条件下不同类型硫化矿铜矿的浸出规律318

7.3 不同类型硫化铜矿微生物浸出热力学分析319

7.3.1 不同类型硫化铜矿浸出的主要反应319

7.3.2 反应可能性判断320

7.3.3 浸出体系的E-pH图322

7.4 细菌对不同类型硫化铜矿的选择性吸附及机理324

7.4.1 不同类型硫化铜矿的比表面积324

7.4.2 细菌在不同类型硫化铜矿表面的吸附327

7.4.3 细菌对不同类型硫化矿的吸附特征330

7.4.4 傅里叶变换红外光谱（FTIR）研究331

7.4.5 Zeta电位研究335

7.5 细菌对不同类型硫化铜矿吸附作用力性质研究338

7.5.1 浸出体系的表面热力学338

7.5.2 EDLVO理论研究339

7.5.3 费米能级研究344

7.6 不同类型硫化铜矿矿物表面演变研究346

7.6.1 不同类型硫化铜矿XPS分析346

7.6.2 中间产物对不同类型硫化铜矿的浸出影响352

7.6.3 浸渣XRD分析355

7.6.4 浸渣SEM-EDS分析358

7.6.5 浸渣XPS分析359

7.7 不同类型硫化铜矿物性质与其浸出规律关系研究361

7.7.1 不同类型硫化铜矿的晶体结构362

7.7.2 静电位371

7.7.3 黄铁矿/硫化铜摩尔比372

7.7.4 半导体类型372

7.7.5 晶格能373

7.7.6 可溶性373

参考文献374