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氟化钠连续浸出白钨矿工艺及装备研究

中国钨业 2024年

作者：李军张秋江王振兴胡慧敏王硕中南大学资源加工与生物工程学院湖南柿竹园有色金属有限责任公司生态环境部华南环境科学研究所

为克服氟化钠分解法单个压煮釜间歇作业固有的生产效率低、劳动强度大、人工操作失误率高、综合能耗高、设备利用率低、自动化程度低和安全风险点多的不足，设计并制造了节能环保、安全高效的新型氟化钠连续浸出白钨矿新工艺和卧式连续... 详细信息

为克服氟化钠分解法单个压煮釜间歇作业固有的生产效率低、劳动强度大、人工操作失误率高、综合能耗高、设备利用率低、自动化程度低和安全风险点多的不足，设计并制造了节能环保、安全高效的新型氟化钠连续浸出白钨矿新工艺和卧式连续浸出釜。并通过试验探索了影响氟化钠连续浸出白钨矿分解率的影响因素及影响程度，确定了氟化钠连续浸出白钨矿的工艺条件为：磨矿粒度-300目，反应温度为195℃，液固比2.8:1，氟化钠用量2.1倍，进料速度6m3/h，在最佳运行条件下钨最终浸出率可达99.63%。改良后该工艺具有操作过程简单安全、生产效率高、自动化程度高、综合能耗低、分解率高且稳定的优点，可一定程度上弥补氟化钠价格居高、成本优势不足的缺点，有利于白钨矿的绿色冶炼和高效利用。

关键词：白钨矿氟化钠连续浸出绿色冶炼

嗜酸氧化亚铁硫杆菌冷冻保藏保护剂的正交法优化

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中南大学学报（自然科学版） 2006年第5期37卷 891-895页

作者：杨宇张燕飞何环万民熙师舞阳邱冠周中南大学资源加工与生物工程学院生物冶金教育部重点实验室湖南长沙410083

以甘油、海藻糖、蔗糖和二甲亚砜为考察因素,采用正交实验方法,对嗜酸氧化亚铁硫杆菌冷冻保藏保护剂的优化配比进行研究。直接分析、因素指标分析和方差分析结果表明:在由甘油、海藻糖、蔗糖、二甲亚砜4种保护剂组成的混合保护剂中,对... 详细信息

以甘油、海藻糖、蔗糖和二甲亚砜为考察因素,采用正交实验方法,对嗜酸氧化亚铁硫杆菌冷冻保藏保护剂的优化配比进行研究。直接分析、因素指标分析和方差分析结果表明:在由甘油、海藻糖、蔗糖、二甲亚砜4种保护剂组成的混合保护剂中,对冷冻存活率影响由大至小的顺序为:甘油,海藻糖,蔗糖,二甲亚砜。最佳保护剂组合为100 g/L甘油+100 g/L海藻糖+180 g/L蔗糖+50 g/L二甲亚砜,该组合能使冷冻存活率达到89%。

关键词：嗜酸氧化亚铁硫杆菌冷冻保护剂正交法保藏

高通量测序技术分析不同温度下赞比亚低品位铜矿生物浸出过程中的微生物多样性

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中国有色金属学报 2015年第9期25卷 2558-2564页

作者：郝晓东曾伟民彭堂见胡琪梁伊丽尹华群邱冠周刘学端中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学教育部生物冶金重点实验室长沙410083

与传统微生物生态学分析方法相比,近几年高通量测序以速度快、通量高、低成本等特征在微生物多样性检测方面得到了充分应用,并采用此方法研究温度对微生物浸出赞比亚一种低品位铜矿的效率和群落生态的影响。结果表明:在30℃和45℃浸出... 详细信息

与传统微生物生态学分析方法相比,近几年高通量测序以速度快、通量高、低成本等特征在微生物多样性检测方面得到了充分应用,并采用此方法研究温度对微生物浸出赞比亚一种低品位铜矿的效率和群落生态的影响。结果表明:在30℃和45℃浸出条件下,铜浸出率分别为64.2%和69.4%,45℃条件下获得了较高铜浸出率。采用高通量Illumina Miseq测序技术分析30℃和45℃浸出条件下微生物群落结构及其动态变化,当浸出温度为30℃,Acidithiobacillus caldus和Acidiphilium sp.是主要浸矿菌;当浸出温度为45℃时,Sulfobacillus sp.和Acidithiobacillus caldus是优势种群。

关键词：铜矿温度生物浸出群落动态 Illumina Miseq测序

Really active form of fluorine toxicity affecting Acidithiobacillus ferrooxidans activity in bioleaching uranium

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2013年第3期23卷 812-817页

作者：彭志俊余润兰邱冠周覃文庆顾帼华王清良李乾刘学端中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学教育部生物冶金重点实验室长沙410083

In order to determine the mechanism of bacterial tolerance to fluorine,Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 23270 was domesticated and studied under the conditions of different fluorine concentrations and pH values with or without treatment by Proteinase *** bacterial activities were observed through measuring the changes of solution potentials by platinum electrode with Ag/AgCl reference electrode and the intracellular fluorine was determined by-uorine ion-selective *** results indicated that the tolerance of Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 23270 to fluorine could be obviously improved by domestication,HF was the effective form of fluorine to affect the bacterial activity,and pH increase or concentration change of ions of strong complex ability with fluorine ions in solution could result in false appearance of high fluorine-resistant *** proteins located in cell wall or cell membrane were intimately relative with the bacterial fluorine tolerance.

关键词： fluorine toxicity bioleaching uranium ore Acidithiobacillus ferrooxidans

不同嗜酸氧化亚铁硫杆菌(DY15,DY26,DC)对黄铜矿的浸出及其基因Afe0022的差异表达

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中国有色金属学报 2011年第4期21卷 932-938页

作者：吴学玲袁鹏胡琪侯冬梅苗博邱冠周中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学教育部生物冶金重点实验室长沙410083

通过摇瓶浸矿比较研究3株Acidithiobacillus ferrooxidans(***)菌DY15、DY26和DC的耐受Cu2+能力的差异以及在不同的初始Cu2+浓度影响下菌对黄铜矿浸出能力的不同。采用Real time RT(Reverse transcriptase)PCR检测这些菌株的阳离子通道蛋白基因Afe0022在不同Cu2+环境下的差异表达,进行相对表达量分析。结果表明:DY15、DY26和DC菌的最高Cu2+抗性分别是0.40、0.22和0.04 mol/L,且在以元素硫为能源的9K培养基中,3株菌DY15,DY26和DC对应的培养体系pH值在7 d内由1.8分别降到0.8、1.2和1.3,说明DY15的硫氧化能力最强;3株菌都具有较好的亚铁氧化能力,在40 h内,DY15、DY26和DC的Fe2+氧化率分别是80%、100%、100%。黄铜矿精矿浸矿实验表明,DY15对黄铜矿精矿的浸出效率最高,DY26的其次,DC的最低,但DY15的单菌浸出效率略低于3株菌的混合浸出效率。对Cu2+抗性越强的菌株,其基因Afe0022表达量越高,这对菌株的Cu2+抗性能力有一定的理论解释作用,在分子层面上为研究***菌抗铜机理提供一定的理论依据。

关键词：嗜酸氧化亚铁硫杆菌黄铜矿精矿浸出元素硫氧化 Cu2+抗性差异表达

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株洲清水塘工业区周边土壤微生物群落特征

环境科学 2018年第11期39卷 5151-5162页

作者：申丽李振桦曾伟民余润兰吴学玲李交昆王烁琨中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学教育部生物冶金重点实验室长沙410083

基于Illumina高通量测序技术分析了株洲清水塘工业区周边土壤的微生物群落特征,研究重金属污染对土壤微生物群落的影响.结果表明,土壤微生物群落的相对丰度和多样性变化趋势一致,均随着重金属污染程度增加而减小;稻田土壤平均相对丰度... 详细信息

基于Illumina高通量测序技术分析了株洲清水塘工业区周边土壤的微生物群落特征,研究重金属污染对土壤微生物群落的影响.结果表明,土壤微生物群落的相对丰度和多样性变化趋势一致,均随着重金属污染程度增加而减小;稻田土壤平均相对丰度最高的门是变形菌门(49. 56%),其次为绿弯菌门(13. 07%)和酸杆菌门(8. 77%);较高重金属污染程度下伴随着更高丰度的变形菌门、绿弯菌门与更低丰度的硝化螺旋菌门、酸杆菌门; 4组样品的微生物群落结构相似性较高,OTU重叠度达52. 64%,丰度较高的OTU其微生物群落更趋向于相似;结合Spearman相关性分析,Cr与变形菌门显著负相关,与绿弯菌门显著正相关,Cd、Cu、Pb和Zn与硝化螺旋菌门显著负相关.以上结果表明,重金属污染是影响清水塘工业区周边土壤微生物群落结构的重要因素.

关键词：株洲清水塘工业区土壤重金属污染高通量测序微生物多样性微生物群落结构

嗜酸氧化亚铁硫杆菌中锌离子转运基因的鉴定与分析

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中国有色金属学报 2012年第5期22卷 1497-1502页

作者：侯冬梅苗博王洋洋张云静刘代刚吴学玲中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学教育部生物冶金重点实验室长沙410083

鉴定了Acidithiobacillus ferrooxidans DC(*** DC)中与锌离子转运相关的4个ATP-binding cassette(ABC)transporter基因,并采用Reverse Transcription quantitative real-time PCR(RT-qPCR)技术分析在不同浓度的锌离子胁迫下这4个ATP-binding cassette(ABC)transporter基因在转录水平上的差异表达情况。然后利用Vector NTI、cluster X、BLAST、ORF Finder等生物信息学软件对各基因做进一步的生物信息学分析。结果表明:在锌离子胁迫下,4个ABC transporter基因(AFE_2435、AFE_2436、AFE_2437、AFE_2438)的表达量均有所上调,说明这4个基因对于锌离子的胁迫具有很强的敏感性。经生物信息学分析可知,基因AFE_2435和AFE_2436编码位于细胞质膜上的透性酶,AFE_2437编码位于细胞质膜上的ATP结合蛋白,AFE_2438编码位于周质空间的锌离子结合蛋白,这4个基因共同组成了一个与锌离子转运有关的ABC转运子。这些结果都表明这4个ABC transporter基因与DC菌中锌离子的转运有着密切的关系。

关键词：嗜酸氧化亚铁硫杆菌 ABC transporter RT-qPCR 锌离子胁迫生物信息学分析

Surface species of chalcopyrite during bioleaching by moderately thermophilic bacteria

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2015年第8期25卷 2725-2733页

作者：赵红波王军覃文庆郑细华陶浪甘晓文邱冠周中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学生物冶金教育部重点实验室长沙410083

X-ray diffraction （XRD） and X-ray photoelectron spectroscopy （XPS） analyses were carried out to investigate the surface species and interfacial reactions during bioleaching of chalcopyrite by different strains of moderately thermophilic bacteria （45 °C）. Results show that monosulfide （CuS）, disulfide （S22？）, polysulfide （Sn2？）, elemental sulfur （S0） and sulfate （SO42？） are the main intermediate species on the surface of chalcopyrite during bioleaching byA. caldus,S. thermosulfidooxidans andL. ferriphilum. The low kinetics of dissolution of chalcopyrite inA. caldus can be mainly attributed to the incomplete dissolution of chalcopyrite and the passivation layer of polysulfide. Polysulfide and jarosite should be mainly responsible for the passivation of chalcopyrite in bioleaching byL. ferriphilumorS. thermosulfidooxidans. However, elemental sulfur should not be the main composition of passivation layer of chalcopyrite during bioleaching.

关键词： chalcopyrite surface species bioleaching passivation moderately thermophilic bacteria

混合高温菌浸出黄铜矿及浸出过程中微生物群落的演替

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中国有色金属学报 2010年第2期20卷 346-353页

作者：刘凯刁梦雪杨宇覃文庆吴学玲中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学生物冶金教育部重点实验室长沙410083

研究3株极端嗜热古菌(金属硫叶菌,Sulfolobus metallicus JCM9184;瑟杜生金属球菌,Metallosphaera sedula JCM9185和万座酸菌,Acidianus manzaensis YN25)在不同起始pH值和不同温度条件下对黄铜矿的混合浸出,并对浸矿过程中混合菌群落... 详细信息

研究3株极端嗜热古菌(金属硫叶菌,Sulfolobus metallicus JCM9184;瑟杜生金属球菌,Metallosphaera sedula JCM9185和万座酸菌,Acidianus manzaensis YN25)在不同起始pH值和不同温度条件下对黄铜矿的混合浸出,并对浸矿过程中混合菌群落的动态演替进行分析。结果表明:在起始pH1.5时的铜浸出率明显高于在起始pH2.5时的铜浸出率,而65℃条件下的铜浸出率高于75℃时的铜浸出率。利用限制性长度多态性(RFLP)分析65℃、起始pH1.5条件下的微生物群落演替,结果显示:在黄铜矿的浸出前期Sulfolobus metallicus是占据优势的菌种,而到后期Acidianus manzaensis的比例则会上升,并最后取代Sulfolobus metallicus成为优势种。

关键词：生物浸出黄铜矿精矿极端嗜热微生物微生物群落演替