生物技术在矿物加工中的应用

第1章 绪论 1

1．1 矿物资源微生物处理技术的历史回顾 1

1．2 矿物资源微生物处理技术的研究及应用概况 6

1．3 矿物资源微生物处理技术的发展趋势 10

1．3．1 浸矿用微生物的能量代谢机理及菌种改良 10

1．3．2 矿物资源微生物技术的未来发展方向 11

参考文献 12

第2章 微生物学基础 17

2．1 概述 17

2．1．1 微生物的概念 17

2．1．2 微生物的分类和命名 18

2．1．3 微生物的共同特点及特性 19

2．2 原核微生物 20

2．2．1 细菌 20

2．2．2 放线菌 35

2．2．3 蓝绿细菌 36

2．3 微生物的生理 38

2．3．1 微生物的酶 38

2．3．2 微生物的营养 42

2．3．3 微生物的产能代谢 46

2．4 微生物的生长 48

2．4．1 微生物的生长繁殖 48

2．4．2 影响微生物生长的环境因素 51

第3章 矿物加工工程中几种常用的微生物 55

3．1 处理硫化物矿石的微生物 55

3．1．1 氧化亚铁硫杆菌 56

3．1．2 还原硫的细菌 70

3．1．3 无色硫细菌 71

3．1．4 光合自养硫细菌 72

3．1．5 其他种类的硫细菌 73

3．2 处理含锰矿石的微生物及其特性 74

3．2．1 氧化锰的微生物 74

3．2．2 还原锰的微生物 78

3．3 分解难溶磷酸盐的微生物 80

3．3．1 分解难溶磷酸盐的微生物种类 80

3．3．2 分解难溶磷酸盐的微生物特性 80

3．4 吸附和沉积重金属离子的一些微生物 81

第4章 微生物浸矿工艺及其影响因素 83

4．1 微生物浸矿工艺 83

4．1．1 微生物堆浸 83

4．1．2 微生物槽浸 84

4．1．3 微生物原位浸出 84

4．1．4 微生物搅拌浸出 85

4．2 微生物浸矿流程 86

4．3 微生物浸矿设备 87

4．3．1 微生物培养设备 87

4．3．2 微生物浸出剂的连续制备与再生设备 88

4．4 浸矿用微生物的连续培养 91

4．5 微生物浸出剂的再生与循环利用 93

4．6 微生物浸矿过程的影响因素 93

4．6．1 培养基组成 93

4．6．2 矿浆温度 95

4．6．3 矿浆pH值 95

4．6．4 金属及某些离子 99

4．6．5 固体浓度 100

4．6．6 光线 101

4．6．7 表面活性剂 101

4．6．8 通气量 102

4．6．9 催化离子 103

第5章 微生物技术在矿物加工工程中的应用 106

5．1 铜矿石的微生物浸出 106

5．1．1 微生物浸铜的基本反应 106

5．1．2 铜矿石微生物浸出的工艺流程 108

5．1．3 铜矿石微生物浸出的应用实例 110

5．2 难处理金矿石的微生物氧化预处理 116

5．2．1 难处理金矿石微生物氧化的试验研究新探索 117

5．2．2 微生物氧化难处理金矿石的作用机理 123

5．2．3 难处理金矿石微生物氧化浸出的工艺流程 124

5．2．4 难处理金矿石微生物氧化过程的影响因素及工艺条件控制 127

5．2．5 难处理金矿石微生物氧化预处理的应用 134

5．3 铀矿石的微生物浸出 144

5．3．1 微生物浸出铀的工艺流程 144

5．3．2 铀矿石微生物浸出工艺的应用 145

5．4 锰矿石的微生物处理 149

5．4．1 概述 149

5．4．2 锰矿石的微生物富锰降磷机理 151

5．4．3 锰矿石的微生物浸出及氧化 152

5．5 其他矿石的微生物浸出 154

5．5．1 镍和钴矿石的微生物浸出 154

5．5．2 铅和锌矿石的微生物浸出 155

5．5．3 钼矿石的微生物浸出 156

5．5．4 稀有金属矿石的微生物浸出 157

参考文献 158

第6章 煤炭微生物脱硫 165

6．1 煤炭中硫的形态及形成 166

6．1．1 煤炭中硫的形态和特性 166

6．1．2 煤炭中硫的形成过程 167

6．2 煤炭脱硫微生物的种类及其生理特征 168

6．2．1 用于脱除煤炭中无机硫的菌种 169

6．2．2 用于脱除煤炭中有机硫的菌种 169

6．2．3 煤炭脱硫微生物的生理特征 169

6．3 煤炭微生物脱硫的方法及研究进展 170

6．3．1 煤炭微生物脱硫方法 170

6．3．2 煤炭微生物脱硫的研究进展 172

6．3．3 煤炭微生物浸出脱硫原理 174

6．3．4 煤炭微生物脱硫动力学 176

6．4 煤炭微生物预处理-浮选脱硫的影响因素 176

6．4．1 煤炭颗粒粒度对脱硫效果的影响 176

6．4．2 菌体细胞浓度对脱硫效果的影响 177

6．4．3 矿浆浓度对脱硫效果的影响 178

6．4．4 矿浆pH值对脱硫效果的影响 178

6．4．5 菌种驯化对脱硫效果的影响 179

6．4．6 预处理时间对脱硫效果的影响 180

6．5 煤炭脱硫效果的评定指标 181

参考文献 182

第7章 重金属离子的生物吸附 183

7．1 几种生物吸附剂的吸附效果 184

7．1．1 啤酒酵母菌对重金属离子的吸附 184

7．1．2 浮游球衣菌对重金属离子的吸附 194

7．1．3 沟戈登氏菌等对Pb 2＋的吸附 199

7．1．4 废啤酒酵母菌对Cd2＋的吸附 200

7．1．5 苦味诺卡氏菌对重金属离子的吸附 203

7．1．6 草分枝杆菌对重金属离子的吸附 206

7．2 生物吸附重金属离子的作用机理 208

7．2．1 物理吸附 209

7．2．2 表面螯合作用 210

7．2．3 软硬酸碱理论 210

7．2．4 离子交换机理 211

7．2．5 生物酶的作用 213

7．2．6 吸附模型 213

7．3 生物吸附重金属离子的主要影响因素 215

7．3．1 pH值的影响 215

7．3．2 温度的影响 216

7．3．3 共存离子的影响 216

参考文献 219