細(xì)菌對鈾礦石堆浸過程中的膠體阻滯及機(jī)理研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代核工業(yè)的快速發(fā)展，鈾作為核燃料的一種重要能源正逐步耗竭，造成低品位鈾礦的大量積累，而這些鈾礦中仍留有大量的鈾，放置不處理會對自然環(huán)境及人類健康帶來持久性的放射性危害。生物浸礦技術(shù)由于其經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等優(yōu)勢已被廣泛應(yīng)用于礦石研究中。但鈾礦生物浸出是一個(gè)非常復(fù)雜的物理、化學(xué)、生物作用過程。在浸出過程中會產(chǎn)生膠體，阻礙鈾酰離子的遷移，導(dǎo)致鈾浸出率不高，浸出周期延長，造成經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)和環(huán)境壓力。因而，研究浸出過程中各因素對膠體形成影響，以及其對

2、鈾礦浸出的阻滯機(jī)理具有重要的意義。本文以中國南方某鈾原礦為研究對象，采用從南華大學(xué)溶浸采礦技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室取得的嗜酸氧化亞鐵硫桿菌為試驗(yàn)用菌，對其進(jìn)行培養(yǎng)以及由于浸礦研究。
　　細(xì)菌培養(yǎng)試驗(yàn)考察了溫度，培養(yǎng)基硫酸濃度對細(xì)菌生長活性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：在培養(yǎng)溫度為30℃，培養(yǎng)基硫酸濃度為2.5 g/L時(shí)，細(xì)菌生長活性最好，繁衍至對數(shù)期的時(shí)間最短。
　　靜態(tài)細(xì)菌輔助浸出試驗(yàn)考察了溫度，溶浸劑硫酸濃度以及細(xì)菌加入量對膠體成量的影響

3、。試驗(yàn)結(jié)果表明：在浸出溫度為30℃，溶浸劑硫酸濃度為10 g/L，細(xì)菌投加量越多，浸出形成的膠體量就越高。
　　動態(tài)小柱細(xì)菌輔助浸出試驗(yàn)主要考察了溶浸劑硫酸濃度、氧化劑、細(xì)菌的添加對浸出過程中浸出液pH值、Eh值、浸出液鈾濃度、膠體量以及膠體載鈾量的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著浸出時(shí)間的延長，浸出液pH值先迅速降低最后保持平穩(wěn)，Eh值先上升再呈下降趨勢，鈾濃度先迅速下降再保持平穩(wěn)，膠體載鈾量和鈾濃度變化趨勢一致，膠體量先上升后下降。加

4、有細(xì)菌的浸出液各指標(biāo)與未加細(xì)菌的相比：其pH要低些，浸出液的Eh值以及鈾濃度都相對較高，膠體量在前期比未加細(xì)菌的要低，而膠體載鈾量在前期比未加細(xì)菌的要低些，表明At.f對鈾礦浸出促進(jìn)作用。氧化劑H2O2試驗(yàn)結(jié)果表明，H2O2促進(jìn)能夠促進(jìn)礦石浸出。
　　進(jìn)一步討論了膠體的阻滯作用機(jī)理。SEM/EDS圖譜顯示，膠體表面凹凸不平，附著有許多交聯(lián)的條片狀晶體，比表面積較高；膠體上包含有U的特征峰。RITR光譜分析表明，膠體中含有大量的羥基