不同成因类型黄铜矿细菌浸出钝化

傅开彬，林海，莫晓兰，董颖博，汪涵

(北京科技大学 土木与环境工程学院，北京，100083)

黄铜矿属于原生矿，储量丰富，就化学和细菌浸出而言，是最难处理的硫化铜矿物[1]。常温下细菌浸出，速率慢，浸出率低，一般在20%～30%之间[2]。通常认为钝化是黄铜矿浸出率低的原因，在细菌浸出过程中，所谓钝化是指矿物表面形成阻碍层，限制了细菌、营养物质、氧化剂与矿物接触，反应产物难以离开矿物表面，从而抑制浸出继续进行的现象[3]。目前，许多研究者提出了钝化黄铜矿生物浸出的几种可能阻碍层，有黄钾铁矾层、硫层、中间硫化产物层(多硫化物)和氢氧化铁层等，其中以前3种观点最为普遍。硫阻碍论者[4−6]认为在矿物表面形成的元素硫及其多聚物阻止了黄铜矿浸出；黄钾铁矾论者[7−9]认为含铁羟基化物，特别是覆盖在矿物表面的黄钾铁矾才是导致黄铜矿浸出率低的原因，其沉淀直接减少了具有氧化作用的Fe3+，使其浓度降低；多硫化物论者[10−12]认为，黄铜矿浸出率的下降，是由于矿物表面铜铁扩散速率不同，铁优先浸出，形成金属缺陷的多硫化物层阻碍了Cu2+和Fe2+的传输，同时也减缓了反应电子的传递。对钝化层认识不一致，与影响黄铜矿生物浸出的因素多、关系复杂有关，也与矿物成因、浸出条件和研究手段等有关[13]。黄铜矿成因类型与其在细菌浸出过程中的钝化形式之间关系的研究较少。本文作者利用自主分离的嗜酸氧化亚铁流杆菌 LD-1为浸矿菌种，采用X线衍射技术(XRD)、扫描电镜(SEM)和X线光电子能谱(XPS)等技术手段，研究了不同成因类型黄铜矿(斑岩型、黄铁矿型)的细菌浸出及其钝化现象，以了解黄铜矿成因类型与钝化形式之间的联系。……