硫化銅礦的生物冶金

內(nèi)容概要

生物冶金是近年來發(fā)展的礦物資源加工與提取冶金新技術(shù)，它是微生物學(xué)和礦冶工程學(xué)相結(jié)合的一門新型交叉性學(xué)科。本書以硫化銅的生物冶金為對象，系統(tǒng)地論述了浸礦微生物及其生長規(guī)律、微生物與礦物相互作用的界面行為、生物浸出體系的電化學(xué)機理、生物浸出反應(yīng)器過程動力學(xué)與反應(yīng)器設(shè)計、生物堆浸工藝與堆浸過程動力學(xué)，以及浸出液凈化與陰極銅制備等。 本書可供礦物加工、冶金、資源環(huán)境、生態(tài)工程等領(lǐng)域的科研人員與高校相關(guān)專業(yè)師生參考。

作者簡介

李宏煦，男，1971年10月生，甘肅天水人；2001年于中南大學(xué)獲博士學(xué)位，2004年于北京有色金屬研究總院完成博士后研究，現(xiàn)為北京科技大學(xué)副教授。從事生物冶金研究多年，負(fù)責(zé)及參考完成生物冶金方面的國家自然科學(xué)基金項目、國家重點基礎(chǔ)研究（973）專題項目、國家“十五”重點科技攻關(guān)項目、院所創(chuàng)新基金項目、國家生物冶金技術(shù)擴散平臺建設(shè)項目等7項；長期在礦山參與實施國家“十五”科技攻關(guān)“萬噸級生物冶金工程化研究”項目的技術(shù)應(yīng)用與工程。2003年9月應(yīng)邀赴雅典在第15屆國際生物冶金學(xué)術(shù)大會上做生物冶金電化學(xué)方面的報告。發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇，其中SCI收錄6篇，EI收錄18篇，申請國家專利6項。

書籍目錄

前言 1 緒論 1.1 生物浸出提銅的發(fā)展現(xiàn)狀 1.2 生物浸出提銅的基本方法 1.3 生物浸出提銅的成本考慮 1.4 硫化銅礦生物浸出的發(fā)展趨勢 參考文獻 2 浸礦微生物及其生長規(guī)律 2.1 浸礦微生物的種類與屬性 2.1.1 嗜溫浸礦菌 2.1.2 中等嗜熱菌 2.1.3 極端嗜熱菌 2.1.4 浸礦微生物代謝的基本屬性 2.2 浸礦微生物的生長趨勢 2.2.1 浸礦微生物生長的一般趨勢 2.2.2 各因素對浸礦微生物生長的影響 2.3 浸礦微生物生長動力學(xué) 2.3.1 浸礦微生物生長動力學(xué)方程 2.3.2 動力學(xué)方程的比較與修正 參考文獻 3 微生物的浸礦作用 3.1 生物浸出的直接作用與間接作用 3.1.1 直接作用與間接作用 3.1.2 關(guān)于直接作用和間接作用的討論 3.1.3 間接作用過程的兩種機理 3.2 微生物對硫化銅礦浸出的影響 3.2.1 不同菌種對銅藍(lán)浸出的影響 3.2.2 極端嗜熱菌對黃銅礦浸出的影響 3.2.3 輝鉬礦精礦中黃銅礦的選擇性浸出 3.2.4 銅鉛鋅復(fù)合硫化精礦的浸出 3.2.5 Ag對黃銅礦生物浸出的催化作用 參考文獻 4 微生物/礦物的界面行為 4.1 微生物在礦物表面的黏附 4.1.1 微生物在礦物表面的黏附過程 4.1.2 微生物在礦物表面的黏附形態(tài)及作用 4.1.3 微生物的礦化與腐蝕作用 4.1.4 微生物對礦物晶面的選擇性吸附與腐蝕 4.2 生物浸出礦物界面物質(zhì)傳遞宏觀動力學(xué) 4.2.1 界面的物質(zhì)傳遞動力學(xué)方程 4.2.2 固體-溶液界面物質(zhì)傳遞與浸出反應(yīng) 4.2.3 表面物質(zhì)傳遞速率與礦物總氧化反應(yīng)速率的關(guān)系 4.3 細(xì)菌表面流體動力學(xué) 4.3.1 細(xì)菌表面流體動力學(xué)模型與假設(shè) 4.3.2 細(xì)菌周圍及細(xì)菌.礦物間的流體和Fe3+分布 4.3.3 多個固定細(xì)菌周圍流體流速與Fe3+濃度的分布 4.4 生物浸出時硫化礦/溶液界面電子、空穴轉(zhuǎn)移理論淺析 4.4.1 硫化礦的半導(dǎo)體性質(zhì)與固體的能帶模型 4.4.2 半導(dǎo)體/溶液界面理論 4.4.3 生物浸出過程硫化礦/溶液界面理論 參考文獻 5 生物浸出體系的電化學(xué) 5.1 生物浸出體系溶液電位與浸出的關(guān)系 5.1.1 Fe3+浸出時溶液電位與浸出的關(guān)系 5.1.2 細(xì)菌存在時電位與浸出的關(guān)系 5.2 生物浸出體系硫化礦的陽極氧化機理 5.2.1 黃鐵礦陽極氧化過程機理 5.2.2 輝銅礦陽極氧化過程機理 5.2.3 斑銅礦陽極氧化過程機理 5.2.4 黃銅礦陽極氧化過程機理 5.2.5 硫砷銅礦陽極氧化過程機理 5.3 硫化礦生物浸出體系的原電池效應(yīng) 5.3.1 硫化礦的靜電位與原電池效應(yīng) 5.3.2 原電池效應(yīng)下不同硫化礦的氧化規(guī)律 5.3.3 原電池效應(yīng)對不同硫化礦浸出的影響 5.4 控制電位下硫化銅礦的生物浸出 5.4.1 外控制電位對浸出的強化作用 5.4.2 控制電位下多金屬硫化礦的選擇性浸出 參考文獻 6 硫化銅精礦的生物反應(yīng)器浸出及反應(yīng)器設(shè)計 6.1 反應(yīng)器中微生物生長與礦物浸出動力學(xué)基礎(chǔ) 6.1.1 反應(yīng)器中微生物的生長動力學(xué) 6.1.2 與微生物生長關(guān)聯(lián)的浸礦動力學(xué) 6.2 反應(yīng)器中各因素對微生物生存的影響 6.2.l 機械攪拌器的作用 6.2.2 攪拌器速度/形狀的影響 6.2.3 固體顆粒尺寸/形狀的影響 6.2.4 反應(yīng)器內(nèi)氣體物質(zhì)傳遞的影響 6.3 反應(yīng)器中各因素對硫化銅精礦生物浸出的影響 6.3.1 礦漿中礦物粒度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響 6.3.2 溫度和pH值的影響 6.4 生物浸出反應(yīng)器的設(shè)計 6.4.1 反應(yīng)器設(shè)計的一般原則 6.4.2 葉輪攪拌生物浸出反應(yīng)器(BIO-STR) 6.4.3 Pachuca槽生物浸出反應(yīng)器 6.4.4 通風(fēng)槽生物浸出反應(yīng)器 6.4.5 低能耗生物浸出反應(yīng)器 6.4.6 Delft斜板生物浸出反應(yīng)器 6.4.7 轉(zhuǎn)鼓生物浸出反應(yīng)器 參考文獻 7 硫化銅礦的生物堆浸及其過程動力學(xué) 7.1 硫化銅礦生物堆浸工藝與實踐 7.1.1 生物堆浸各工藝因素 7.1.2 充化銅礦堆浸筑堆襯墊的選擇 7.1.3 陂端環(huán)境下的堆浸工藝 7.1.4 某次生硫化銅礦的生物堆浸實踐 7.2 生物因素影響下的堆浸過程動力學(xué) 7.2.1 生物堆浸中存在的動力學(xué)問題簡析 7.2.2 堆中微生物生長影響下的堆浸過程動力學(xué) 7.3 溶液電位與堆結(jié)構(gòu)影響下的堆浸過程動力學(xué) 7.3.1 基于溶液電位影響的堆浸過程動力學(xué)方程 7.3.2 溶液電位與堆結(jié)構(gòu)影響堆浸過程的動力學(xué)規(guī)律 7.4 氣體流動影響下的堆浸過程動力學(xué) 7.4.1 自然空氣供給下的堆浸過程動力學(xué) 7.4.2 充氣時堆浸過程動力學(xué) 7.5 生物堆浸過程溫度場分布與相關(guān)動力學(xué) 7.5.1 溫度場分布對生物堆浸的重要性 7.5.2 堆浸過程熱平衡模型 7.5.3 不同液氣體流速對堆中溫度變化與分布的影響 7.5.4 不同堆高時堆中溫度的變化與分布 7.5.5 排液層對堆中溫度變化與分布的影響 7.5.6 頂蓋對堆中溫度變化與分布的影響 參考文獻 8 生物浸出液的提純與電積制備陰極銅 8.1 生物浸出液的提純 8.1.1 浸出液銅萃取化學(xué)原理 8.1.2 生物浸出液萃取過程的優(yōu)化控制 8.1.3 反萃過程的優(yōu)化控制 8.1.4 萃取系統(tǒng)物質(zhì)平衡 8.1.5 賒雜與第三相防治 8.2 電積制備陰極銅 8.2.1 銅電積的基本原理 8.2.2 陰極、陽極材料的影響 8.2.3 電解液質(zhì)量控制 8.2.4 Fe3+、Cu2+、酸度對電積過程的影響 8.2.5 電解液流速、電流密度與電積的關(guān)系 8.2.6 添加物影響電積過程機理 參考文獻 符號表 術(shù)語索引

編輯推薦

　　生物冶金是近年來發(fā)展的礦物資源加工與提取冶金新技術(shù)，它是微生物學(xué)和礦冶工程學(xué)相結(jié)合的一門新型交叉性學(xué)科。本書以硫化銅的生物冶金為對象，系統(tǒng)地論述了浸礦微生物及其生長規(guī)律、微生物與礦物相互作用的界面行為、生物浸出體系的電化學(xué)機理、生物浸出反應(yīng)器過程動力學(xué)與反應(yīng)器設(shè)計、生物堆浸工藝與堆浸過程動力學(xué)，以及浸出液凈化與陰極銅制備等。    ．      本書可供礦物加工、冶金、資源環(huán)境、生態(tài)工程等領(lǐng)域的科研人員與高校相關(guān)專業(yè)師生參考。

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