黄铜矿浸矿体系微生物对其表面性质的影响及分步溶解机制.pdf

中图分类号 U D C 博士学位论文 学校代码 1 0 5 3 3 黄铜矿浸矿体系微生物对其表面性质的影响及分步溶 解机制 E f f e c t so f m i c r o o r g a n i s m so ns u r f a c ep r o p e r t i e so f c h a l c o p y r i t ea n dt h es t e p w i s ed i s s o l u t i o nm e c h a n i s mo f c h a l c o p y r i t ed u r i n gb i o l e a c h i n g 作者姓名 学科专业 研究方向 学院 系、所 指导教师 论文答辩日期鱼鲻红■卜 中南 2 0 1 3 年 胡可婷 矿业工程 微生物冶金 资源加工与生物工程学院 顾帼华教授 一一席珥瘳圉 大学 1 2 月 万方数据 学位论文原创性声明 | | I I I III I III III I I II II Il Y 2 6 8 8 4 9 2 本人郑重声明，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 不包含为获得中南大学或其他教育机构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。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 作者签名日期型丝年j 月上日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学 位论文的规定即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以 将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。 保密论文待解密后适应本声明。 作者签名导师签名 日期 丛‘肇年上月乏日日期上鸟红年』月- 7 - 日 万方数据 博士学位论文摘要 黄铜矿浸矿体系微生物对其表面性质的影响 及分步溶解机制 摘要中温茵浸出黄铜矿的速度慢，浸出率低，严重制约着生物浸 出技术在实际生产中处理黄铜矿的应用。高温菌对黄铜矿显示出好的 浸出效果，其浸矿潜力及浸矿机制越来越受到生物冶金领域研究者的 重视。本论文在热力学分析基础上，采用吸附量、动电位、接触角测 定等方法研究了中温菌和高温菌对黄铜矿表面性质的影响及与溶解 机制的关系；并运用x 射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜和能谱等检 测方法，以及电化学分析等手段，详细考察和比较了中温菌及高温菌 作用下黄铜矿浸出过程的差别，深入讨论了导致黄铜矿浸出效果差异 的原因及影响黄铜矿溶解机理的因素，从而揭示微生物浸出过程中黄 铜矿的分步溶解机制。 本文提出了黄铜矿的浸出是一个分步溶解过程，在低氧化还原电 位下可转化为次生铜，次生铜的生成是深度溶解的关键，促进浸出， 这是导致中温菌和高温菌浸出差异的关键原因之一。高温菌浸出过程 中，F e 3 离子易于转化为铁矾沉淀，而高温菌氧化亚铁的速率远远低 于其生成的速率，从而导致体系的氧化还原电位保持在较低的水平， 黄铜矿可以转化为次生铜，有利于浸出；而中温菌浸出的过程中，体 系的电位基本保持在高电位下，次生铜难以生成，浸出速度缓慢。而 浸出过程中生成的硫膜、黄钾铁矾沉淀不是制约黄铜矿溶解的本质原 因。论文的主要结论如下 1 热力学分析结果表明酸性条件下，黄铜矿可转化为 C u 5 F e S 4 ，C u S ，C u 2 S 的铜硫化合物，最终释放出C u 2 离子，不同温 度条件下各组分优势区间的范围相近。高温酸性条件下，F e 3 离子更 容易生成K F e 3 S 0 4 2 O H 6 沉淀；另外，溶液中离子浓度升高也促进 了F e 3 离子转化为K F e 3 s 0 4 2 O H 6 沉淀。F e ”离子的沉淀过程可降低 浸出体系的氧化还原电位，从而影响黄铜矿的分解。 2 尽管不同能源物质培养的细菌在黄铜矿表面吸附的速度及 程度有所差别，但中温菌和高温菌在黄铜矿表面的初步吸附及对其表 面性质的影响规律相似，因此不是造成这两类细菌浸矿差异的主要因 素。而随着微生物对黄铜矿作用时间的延长，黄铜矿接触角的变化与 其溶解机制密切相关，溶解过程中会生成疏水的单质硫、铜硫化物及 亲水的铁矾等，从而改变了矿物表面的接触角大小。中、高温菌作用 万方数据 博士学位论文摘要 下，黄铜矿接触角变化规律存在差异。 3 浸出体系的氧化还原电位决定了黄铜矿是否能生成次生铜， 次生铜易氧化分解，从而促进浸出。中温菌浸出过程中，仅在浸出的 最初几天电位较低，之后一直保持在较高的数值 5 5 0 m VV S ．S C E 以上。与之对应，浸出前几天的浸渣能检测到次生铜C u 2 S ，浸出速 度相对较快；当电位达到较高数值时，次生铜的生成受到抑制，浸出 速度缓慢。然而，黄铜矿的高温菌浸出过程中，体系的氧化还原电位 一直保持在较低的水平 3 8 0 ．4 5 0m VV S ．S C E ，可生成C u 2 S ，此时 的浸出效果较中温菌浸出大幅提高。 4 微生物浸出过程中，微生物的主要作用是氧化铁或者氧化 硫。因此，高温菌和中温菌对黄铜矿显示出不同的浸出效果应该是基 于其氧化铁或者硫的能力的差异。以单质硫为能源物质培养的高温菌 氧化铁的能力明显弱于可溶性亚铁培养的中温菌。另外，温度升高， F e 3 离子易转化为铁矾沉淀而消耗。这是造成中温菌和高温菌浸出体 系氧化还原电位差异的主要因素。 5 电化学研究结果表明温度的变化和细菌的加入不改变黄 铜矿的分解机理，但温度的升高和细菌的加入反应速度增大。另外， 中温菌的浸出过程中，5 天后黄铜矿电极的开路电位大幅降低，之后 升高并保持在较高的电位值；而高温菌的浸出过程中，黄铜矿的开路 电位迅速下降后一直保持在较低的水平；可见在中温菌浸出黄铜矿 时，仅在浸出的前几天矿物易分解，之后浸出困难；而高温菌浸出的 整个过程中，黄铜矿均易分解。 6 黄铜矿的浸出过程中，硫膜、黄钾铁矾沉淀不是制约黄铜 矿溶解的本质原因。中温菌浸出中，铁氧化菌三．店阿i p h i l u m 菌浸出黄 铜矿的体系中加入硫氧化菌A ．t h i o o x i d a n s 菌后，导致硫膜的消失， 但铜浸出率提高不显著。而浸出中生成的铁矾疏松且脱落后黄铜矿表 面没有铁矾沉积，不会阻碍浸出。另外，高温菌的浸出效果较中温菌 浸出大幅提高，但浸渣中检测到硫和黄钾铁矾，进一步说明其不是制 约黄铜矿溶解的本质原因。 关键词黄铜矿，生物浸出，氧化还原电位，高温菌，中温菌 分类号 万方数据 博士学位论文A b s t t a c t E f f e c t so fm i c r o o r g a n i s m so ns u r f a c ep r o p e r t i e so fc h a l c o p y r i t e a n dt h es t e p w i s ed i s s o l u t i o nm e c h a n i s mo fc h a l c o p y r i t ed u r i n g b i o l e a c h i n g A b s t r a c t T h es p e e do fc h a | c o p r i t eb i o l e a c h i n gb ym e s o p h i l i cb a c t e r i a a n dt h el e a c h i n gr a t ea r es l o wa n dl o w ，w h i c hl a r g e l yr e s t r i c t st h e a p p l i c a t i o no fb i o l e a c h i n gi nt h ep r o c e s s i n go fc h a l c o p y r i m ．O nt h e c o n t r a r y ，c h a l c o p y r i t e b i o l e a c h e d b yt h e r m o p h i l i c b a c t e r i ac a nb e s i g n i f i c a n t l yi m p r o v e d ，t h e m e c h a n i s mi nw h i c hh a sa t t r a c t e d i n c r e a s i n g l y a t t e n t i o nf r o mr e s e a r c h e r s ．B a s e do nt h e r m o m e c h a n i c a l a n a l y s i s ，t h i sp a p e rs t u d i e dt h ee f f e c t so fm e s o p h i l ea n dt h e r m o p h i l eo n s u r f a c ep r o p e r t i e so fc h a l c o p y r i mb yu s i n ga d s o r p t i o n ，z e t a - p o t e n t i a l ， c o n t a c ta n g l ea n db i o l e a c h i n gt e s t s ．X R D ，R a m a n ，S E M ／E D Sa n a l y s i s a n de l e c t r o c h e m i c a le x p e r i m e n t sw e r ee m p l o y e dt oc o m p a r et h ed i f f e r e n t b i o l e a c h i n gp r o c e s sb ym e s o p h i l ea n dt h e r m o p h i l e ，d e e p l yi n v e s t i g a t et h e r e a s o n sf o r t h ed i f f e r e n t l e a c h i n ge f f i c i e n c i e s ，f u r t h e ra n a l y z e t h e i n f l u e n c i n gf a c t o r so fc h a l c o p y r i t ed e c o m p o s i t i o nm e c h a n i s m ，a n dr e v e a l t h es t e p w i s ed i s s o l u t i o nm e c h a n i s mo f c h a l c o p y r i t e ． T h i sp a p e rp r e s e n t e dt h er e a s o nf o rd i f f e r e n tl e a c h i n ge f f i c i e n c i e s w h e n c h a l c o p y r i t e b i o l e a c h e d b ym e s o p h i l ea n dt h e r m o p h i l e ．T h e d e c o m p o s i t i o nm e c h a n i s mo fc h a l c o p y r i t ed o e sn o th a v ea d i r e c tr e l a t i o n t ot h ec h a n g e so fb a c t e r i ao rt e m p e r a t u r e ．T h ed i s s o l u t i o no fc h a l c o p y r i t e i S s t e p w i s e ．a n di t c a nb et r a n s f o r m e di n t oC u 2 S ．C u 2 Sa c c e l e r a t e d l e a c h i n gp r o c e s s ，w h i c hi s t h em a i nr e a s o nf o rt h ed i f f e r e n tl e a c h i n g e f f i c i e n c y ．D u r i n gl e a c h i n gp r o c e s sb yt h e r m o p h i l i cb a c t e r i a ，F e ’ i se a s y t ob ec o n v e n e di n t oj a r o s i t e ，w h i c hc a nr e s u l ti na n dk e e pal o wr e d o x p o t e n t i a l ，p r o m o t i n g t h ef o r m a t i o no fC u 2 Sa n dl e a c h i n g ．W h i l e b i o l e a c h i n gb ym e s o p h i l i cb a c t e r i a ，t h er e d o xp o t e n t i a lm a i n t a i n i n go na h i g hl e v e lh i n d e r st h eg e n e r a t i o no fC u 2 Sa n db i o l e a c h i n g ．H o w e v e r ，t h e g e n e r a t i o n o fs u l f u r ，ja r o s i t e p r e c i p i t a t i o n i sn o tt h er e s t r a i n t sf o r c h a l c o p y r i t ed i s s o l u t i o n ．T h em a i nc o n c l u s i o n sa r ea sf o l l o w s 1 T h et h e r m o d y ’n a m i ca n a l y s i sr e s u l t ss h o wt h a tc h a l c o p y r R ec a n b ec o n v e n e di n t oC u s F e S 4 ，C u S ，C u 2 Sc o p p e rs u l f u rc o m p o u n d su n d e r t h e a c i d i cc o n d i t i o n s ．e v e n t u a l l yr e l e a s et h eC u 2 i o n s ．T h ee x i N e n c e I V 万方数据 博士学位论文 A b s t 阳c t r a n g eo fc o m p o n e n t si sn e a r l yt h es a m eu n d e rd i f f e r e n tt e m p e r a t u r e c o n d i t i o n s ．I nt h ea c i d i t yc o n d i t i o na th i g ht e m p e r a t u r e ，F e 。 i o n sa r e l i k e l yt og e n e r a t eK F e 3 S 0 4 2 O H 6p r e c i p i t a t i o n ．I na d d i t i o n ，t h eh i g hi o n c o n c e n t r a t i o ni nt h es o l u t i o na l s op r o m o t e sF e 3 i o n sc o n v e r t i n gi n t o K F e 3 S 0 4 2 O H 6p r e c i p i t a t i o n ．T h ep r e c i p i t a t i o np r o c e s sc a nr e d u c et h e r e d o xp o t e n t i a lo fl e a c h i n gs y s t e m ，w h i c ha f f e c t st h ed e c o m p o s i t i o no f c h a l c o p y r i t e ． 2 D u et oas i m i l a ri m p a c tt oc h a l c o p y r i t es u r f a c e ，t h ee f f e c to f m e s o p h i l ea n dt h e r m o p h i l eo nc h a l c o p y r i t es u r f a c ep r o p e r t i e si sn o tt h e k e yf a c t o rt oi n f l u e n c et h ed i f f e r e n tl e a c h i n ge f f i c i e n c y ．W h i l ei nt h e l e a c h i n gs y s t e m ，t h ec h a n g e so fc o n t a c ta n g l eh a v eat i g h tc o n n e c t i o n w i t ht h e s t e p w i s ed i s s o l u t i o nm e c h a n i s mo fc h a l c o p y r i t e ．D u et ot h e f o r m a t i o no f h y d r o p h o b i c e l e m e n t a l s u l f u r ，c o p p e r s u l f i d e sa n d h y d r o p h i l i cj a r o s i t e ，t h ec o n t a c ta n g l eo fc h a l c o p y r i t ei n c r e a s e db e f o r e t h e ya r er e d u c e d ． 3 T h ek e yf a c t o rt or e d u c ec h a l c o p y r i t et oC u 2 Si sd e t e r m i n e db y t h er e d o xp o t e n t i a lo fl e a c h i n gs y s t e m ，w h i c hr e s t r i c t st h el e a c h i n gr a t eo f c h a l c o p y r i t e ．D u r i n gb i o l e a c h i n gb ym e s o p h i l e ，t h er e d o xp o t e n t i a l r e m a i n e da th i g hv a l u e m o r et h a n5 5 0m V V S ．S C E e x c e p tt h ef i r s tf e w d a y s ．T h el e a c h i n gr e s i d u ed u r i n gt h ei n i t i a ld a y si sd e t e c t e dt ob eC u 2 S a n dt h eb i o l e a c h i n gr a t ew a sr e l a t i v e l yf a s t ．H o w e v e r ，w h e nt h ep o t e n t i a l r o s et oah i g hv a l u e ，C u 2 Sc a n n o tb ed e t e c t e di nt h er e s i d u e ，w h i c h a p p r o v e dt h a tt h er e d u c t i o no fc h a l c o p y r i t ei sr e s t r a i n e da n dl e a c h i n g s p e e d i s h i n d e r e d ．T h r o u g h o u t t h ew h o l e b i o l e a c h i n gp r o c e s s o f c h a l c o p y r i t eb ym e s o p h i l i cb a c t e r i a ，t h er e d o xp o t e n t i a lo ft h es y s t e m k e e pi nh i g hv a l u e ，w h i c hi sn o tb e n e f i c i a lt ot h er e d u c t i o nr e a c t i o n ， h i n d e r i n gt h el e a c h i n go fc h a l c o p y r i t e ．D u r i n gc h a l c o p y r i t eb i o l e a c h i n g b yt h e r m o p h i l e ，t h er e d o xp o t e n t i a lh a ss t a b i l i z e da tar e l a t i v el o wl e v e l 3 8 0 4 5 0m VV S ．S C E ，w h i c he n h a n c e dt h el e a c h i n ge f f i c i e n c yo f c h a l c o p y r i t e ． 4 D u r i n gm i c r o b i a ll e a c h i n gp r o c e s s ，t h er o l eo fm i c r o b e si st o d e t e r m i n et h eo x i d a t i o no ff e r r i ci o n so rs u l f u r ．T h e r e f o r e ，m e s o p h i l i c b a c t e r i aa n d t h e r m o p h i l i c b a c t e r i a s h o w i n g d i f f e r e n t p a t t e r n s o f c h a l c o p y r i t el e a c h i n ge f f e c t ss h o u l db eb a s e do ni t si r o no x i d eo rs u l f u r V 万方数据 博士学位论文 A b s t r a c t c a p a c i t yd i f f e r e n c e s ．F o rt h e r m o p h i l i cb a c t e r i au s i n ge l e m e n t a ls u l f u ra S e n e r g ym a t e r i a l ，i t sa b i l i t yo fo x i d i z i n gf e r r o u si ss i g n i f i c a n t l yw e a k e r t h a nt h ea b i l i t yo fb a c t e r i a c u l t u r e da tm e d i u mt e m p e r a t u r e ．I na d d i t i o n ， w h e nt h et e m p e r a t u r er i s e s ，F e 3 i o n sa r ee a s i l yt r a n s f o r m e di n t oj a r o s i t e a n dF e ”i o n sc o n s u m p t i o ne n s u e s ．T h i si st h ec r i t i c a lf a c t o rt h a tr e s u l t s i nd i f f e r e n tr e d o xp o t e n t i a la th i g ht e m p e r a t u r ea n dm e d i u mt e m p e r a t u r e l e a c h i n gs y s t e m s ． 5 T h ee l e c t r o c h e m i c a lr e s e a r c hr e s u l t sp r e s e n tt h a tt h ec h a n g e so f t e m p e r a t u r eo rb a c t e r i ad on o ta l t e rt h ed e c o m p o s i t i o nm e c h a n i s mo f c h a l c o p y r i t e ，b u tt h e ye n h a n c e dt h ed e c o m p o s i t i o n ．I na d d i t i o n ，d u r i n g b i o l e a c h i n gb ym e s o p h i l i cb a c t e r i a ，t h eo p e n c i r c u i t p o t e n t i a l o f c h a l c o p y r i t es h a r p l yd e c l i n e da f t e r5d a y s ，a n dt h e nr o s ea n dk e p ta ta h i g hv a l u e ．B yc o n t r a s t ，d u r i n gt h eb i o l e a c h i n gp r o c e s sb yt h e r m o p h i l i c b a c t e r i a ，t h eo p e nc i r c u i tp o t e n t i a lo fc h a l c o p y r i t ed r o p p e dr a p i d l ya n d k e p ta tl o w e rl e v e l ．O b v i o u s l y ，c h a l c o p y r i t ec a nb ee a s i l yd e c o m p o s e d o n l yi nt h ef i r s tf e wd a y so fb i o l e a c h i n gb ym e s o p h i l eb u ti tb e c o m e t o u g ha f t e r w a r d s ．H o w e v e r ，i tc a ne a s yb ed i s s o l v e dd u r i n gt h ew h o l e p r o c e s sw h e nb i o l e a c h e db yt h e r m o p h i l e ． 6 D u r i n gb i o l e a c h i n g o f c h a l c o p y r i t e ，s u l f u r a n d j a r o s i t e p r e c i p i t a t i o na r en o tt h er e s t r a i n t s f o rc h a l c o p y r i t ed i s s o l u t i o n ．D u r i n g b i o l e a c h i n gb ym e s o p h i l i cb a c t e r i a ，w h e n a d d s u l f u r - o x i d i z i n g A ． t h i o o x i d a n si nt h el e a c h i n gs y s t e mb yi r o n o x i d i z i n gL ．f e Ⅳi p h i l u m ，t h e s u l f u rm e m b r a n e d i s a p p e a r e d ，b u tc o p p e rl e a c h i n g r a t ew a sn o t s i g n i f i c a n ti m p r o v e d ．D u r i n gb i o l e a c h i n g ，t h ej a r o s i t ep r e c i p i t a t e w a s l o o s ea n df a l lo f ff r o mc h a l c o p y r i t es u r f a c e ．H e n c e ，i tc a n n o th i n d e rt h e l e a c h i n g ．I na d d i t i o n ，d u r i n gb i o l e a c h i n gb yt h e r m o p h i l i cb a c t e r i a ，t h e l e a c h i n ge f f e c th a sb e e nl a r g e l ye n h a n c e dc o m p a r e dt ob i o l e a c h i n gb y m e s o p h i l i cb a c t e r i a ，t h o u g hs u l f u ra n dj a r o s i t eh a sb e e nd e t e c t e di nt h e l e a c h i n gr e s i d u e ．I tf u r t h e ri l l u s t r a t e st h a tc h a l c o p y r i t ed i s s o l u t i o nc a n n o t b er e s t r i c t e db ys u l f u ra n d j a r o s i t ep r e c i p i t a t i o n ． K e y w o r d s c h a l c o p y r i t e ，b i o l e a c h i n g ，r e d o xp o t e n t i a l ，t h e r m o p h i l i c b a c t e r i a ，m e s o p h i l i cb a c t e r i a C I a s s i f i c a t i o n 万方数据 博士学位论文 目录 目录 学位论文原创性声明⋯⋯⋯⋯⋯_ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．I 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I I 目录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．V I I 1 文献综述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．1 微生物冶金的应用现状及前景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．1 ．1 微生物冶金的应用现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 ．1 ．2 微生物冶金的前景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一2 1 ．2 浸矿用微生物⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 1 ．2 ．1 中温菌⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 ．2 ．2 中等嗜热菌⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一5 1 ．2 ．3 高温菌⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一5 1 ．2 ．4 微生物生长代谢过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一6 1 ．3 影响微生物浸出的因素及其工业技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．8 1 ．3 ．1 细菌性质的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9 1 ．3 ．2 矿石性质的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一9 1 ．3 ．3 环境条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 1 ．4 黄铜矿的微生物浸出⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 1 ．4 ．1 黄铜矿生物浸出机理的不同观点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 1 ．4 ．2 黄铜矿生物浸出中的钝化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l3 1 ．4 - 3 促进生物浸出黄铜矿的方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 5 1 ．5 本论文研究的意义及主要内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 7 1 ．5 ．1 本论文研究的意义和目的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 7 1 ．5 ．2 本论文研究的主要内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 7 1 ．6 论文的课题来源⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 8 2 黄铜矿浸出体系的热力学分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一1 9 2 ．1 引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 9 2 ．2E p l q 的理论基础及绘制原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一l9 2 ．2 ．1 常温下黄铜矿一水系E p H 图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 9 2 ．2 ．2 高温下黄铜矿．水系E ．p H 图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 2 ．3 黄铜矿在不同温度体系下的E p H 图及其分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 V I I 万方数据 博士学位论文 目录 2 ．4 黄铜矿在不同离子活度体系下的E ．p H 图及其分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 6 2 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 9 3 微生物在黄铜矿表面的吸附及对矿物表面性质的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一3 0 3 ．1 引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 0 3 ．2 材料与方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 0 3 ．2 ．1 矿物的制备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯