溶液电位及堆结构影响次生硫化铜矿生物堆浸的动力学

作     者：李宏煦 苍大强 邱冠周 吴爱祥 LI Hong-xu;CANG Da-qiang;QIU Guan-zhou;WU Ai-xiang

作者机构：北京科技大学冶金与生态工程学院教育部生态与循环冶金重点实验室北京100083 中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2006年第37卷第6期

页      面：1087-1093页

核心收录：

学科分类：080603[工学-有色金属冶金] 07[理学] 08[工学] 071005[理学-微生物学] 0710[理学-生物学] 1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100705[医学-微生物与生化药学] 0806[工学-冶金工程] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0813[工学-建筑学] 0703[理学-化学] 0814[工学-土木工程] 0702[理学-物理学] 10[医学] 

基　　金：国家重点基础研究发展规划项目(2004CB619205) 国家自然科学基金资助项目(50204001) 

主　　题：生物冶金 细菌浸出 堆浸 次生硫化铜矿 溶液电位 动力学 

摘      要：基于堆中溶液Fe3+与Fe2+的浓度比、颗粒空隙度、颗粒半径与各化学反应组分对次生硫化铜矿生物堆浸的影响,建立堆浸过程硫化矿细菌氧化反应速率动力学模型。计算与实验结果表明:模型仿真结果与实际结果较符合;堆浸过程次生硫化铜矿(辉铜矿)的氧化分为2个阶段,其中,辉铜矿反应步骤Ⅰ受溶液Fe3+浓度控制,随着Fe3+浓度增加,反应速率加快;反应步骤Ⅱ较反应步骤Ⅰ慢,为浸出反应的限制性步骤,Fe3+与Fe2+的浓度比是影响该反应步骤的关键因素。由于受扩散的限制,反应物颗粒粒径的增大导致浸出速率下降,但粒径过小时浸出率提高不明显。当喷淋强度由3.47/(m2.h)增加到69.00/(m2.h)时,浸出率逐渐下降,说明喷淋强度过大时,造成空隙间流体与颗粒孔道流体间界面剪切力过大,不利于物质传输与交换;当堆过高时,堆中离子的传输受阻,不利于次生硫化铜矿的浸出。