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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