銀イオンによる含砒素鋼鉱物の選択的バイオリーチング

使用银离子选择性生物浸出砷钢矿物

• 批准号: 13875197
• 负责人: 井上 千弘
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13875197/
• 关键词: 鉄酸化細菌; バイオリーチング; 銀イオン; 含砒素銅鉱石; 黄鉄鉱; 阻害; 数学モデル; Acidithiobacillus ferrooxidans; 硫砒鉄鉱; 選択的バイオリーチング; 耐性

本研究では、現在の乾式精錬法では処理が困難な含砒素銅鉱物に対しパイオリーチング法を適用し、銅を回収する省エネルギー・環境調和型プロセスの基礎を確立することを目的としている。本年度においては、昨年度に選抜した銀耐性鉄酸化細菌単離株を用いて、その銀イオン耐性について詳細な検討を行うとともに、含砒素銅鉱物の主要な脈石鉱物である黄鉄鉱の溶解に及ぼす銀イオンの作用を検討した。その結果、銀耐性鉄酸化細菌であるAcidithiobacillus ferrooxidans E-24株は、銀イオンにより阻害されるが、そのメカニズムは混合阻害であることが見い出された。また、基質である第一鉄イオンや生成物である第二鉄イオンによっても阻害されることも確認された。上記の結果をふまえ、E-24株の鉄酸化活性に及ぼす銀イオン、基質、生成物の影響を考慮した新しい数学モデルを構築した。また、黄鉄鉱を用いた銀イオンを含むバイオリーチング試験を行い、黄鉄鉱のリーチングは銀イオンにより抑制されることが見い出された。その抑制は、銀イオンが鉄酸化細菌に対して阻害を及ぼさない濃度範囲においても起こるものであることが分かった。すなわち、銀イオンは第二鉄イオンによる黄鉄鉱の溶解反応自体を抑制することが確認された。この抑制メカニズムには、未だ不明な点が多いものの、主に単体銀の析出によるものであると推測される。以上のことから、銀イオンを添加した含砒素銅鉱石のバイオリーチングを実施した場合、2×10^<-4>mol/l以下の銀イオン添加量であれば、鉄酸化細菌は銀イオンによる阻害されることなく活動でき、銀イオンにより銅鉱石の浸出が促進されるとともに、脈石鉱物である黄鉄鉱の溶解は抑制されるという選択的バイオリーチングが実施可能であることが見い出された。

This study で は, now の dry fine 錬 で は 処 Richard が difficult な of arsenic element copper 鉱 に し seaborne パ イ オ リ ー チ ン グ を applicable し, copper を back 収 す る province エ ネ ル ギ ー type, environment to reconcile プ ロ セ ス の based を す る こ と を purpose と し て い る. This year に お い て は, yesterday's annual に choose sorting し た silver patience iron objects 単 acidification bacteria from strains を with い て, そ の silver イ オ ン patience に つ い て detailed な 検 line for を う と と も に, containing arsenic element copper 鉱 の な main gangue 鉱 content で あ る yellow iron objects 鉱 に の dissolved and ぼ す silver イ オ ン の role を beg し 検 た. そ の results, silver objects patience iron acidification bacteria で あ る Acidithiobacillus ferrooxidans E - 24 strains は, silver イ オ ン に よ り resistance against さ れ る が, そ の メ カ ニ ズ ム は mixed resistance against で あ る こ と が see い out さ れ た. Youdaoplaceholder0, substrate である, first iron <s:1> や や products である, second iron <e:1> によって によって inhibition される と と confirmation された. Written の results を ふ ま え, E - 24 strains の iron objects acidification active に and ぼ す silver イ オ ン, matrix, product の influence を consider し た new し い mathematical モ デ ル を build し た. ま た objects, yellow iron 鉱 を with い た silver イ オ ン を containing む バ イ オ リ ー チ ン グ test line を い objects, yellow iron 鉱 の リ ー チ ン グ は silver イ オ ン に よ り inhibit さ れ る こ と が see い out さ れ た. そ の は, silver イ オ ン が iron objects acidification bacteria に し seaborne て resistance against を and ぼ さ な い concentration van 囲 に お い て も up こ る も の で あ る こ と が points か っ た. Youdaoplaceholder0, silver <s:1> <s:1> <e:1> <e:1> による second iron による による による yellow iron 鉱 <s:1> dissolution anti-応 autologous を inhibition する とが とが confirmation された. <s:1> <s:1> inhibition メカニズムに される, unknown だ points が multiple <s:1> <s:1> <e:1>, main に単 body silver precipitation による <e:1> であると speculation される. Above の こ と か ら, silver イ オ ン を add し た containing arsenic element copper 鉱 stone の バ イ オ リ ー チ ン グ を be applied し た occasions, 2 x 10 ^ < - > 4 mol/l under の silver イ オ ン amount で あ れ ば は silver objects, iron acidification bacteria イ オ ン に よ る resistance against さ れ る こ と な く activity で き, silver イ オ ン に よ り copper 鉱 stone の leaching が promote さ れ る と と も に, Gangue 鉱 content で あ る yellow iron objects 鉱 の dissolved は inhibit さ れ る と い う sentaku of バ イ オ リ ー チ ン グ が may be applied で あ る こ と が see い out さ れ た.

项目成果

安藤史織 他: "銀イオンによる黄鉄鉱浸出の抑制"資源・素材2001 ポスターセッション発表要旨集. 12 (2001)

Shiori Ando 等人：“银离子抑制黄铁矿浸出”资源和材料 2001 年海报会议摘要 12 (2001)。

下引地 大介: "Acidithiobacillus ferrooxidansの鉄酸化活性に及ぼす銀イオンの影響"資源・素材学会平成15年度春季大会講演要旨集. (印刷中). (2003)

Daisuke Shimohikiji：“银离子对氧化亚铁硫杆菌的铁氧化活性的影响”日本资源与材料学会 2003 年春季会议摘要（2003 年）。

INOUE, C., et al.: "Bioleaching of an arsenic-bearing copper concentrate"Biohydrometallurgy : Fundamentals, Technology and Sustainable Development. Part A. 573-579 (2001)

INOUE, C. 等人：“含砷铜精矿的生物浸出”生物湿法冶金：基础知识、技术和可持续发展。

下引地大介 他: "鉄酸化細菌の銀イオン耐性"資源・素材2001 ポスターセッション発表要旨集. 13 (2001)

Daisuke Shimohikichi 等人：“铁氧化细菌的银离子抗性”资源和材料 2001 年海报会议摘要 13 (2001)。