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某混合铜矿生物浸出铜的试验研究
摘要
混合铜矿是一种比较常见的铜矿石，通常包括有黄铜矿、赤铁矿、硫化铜矿、氧化铜矿等多种成分。本文基于混合铜矿的生物浸出工艺研究，采用硝酸钝化方法，调节pH值并控制酸度，对铜的溶解率进行了测定，并探讨了不同条件下生物浸出的铜的溶解率和废弃物的化学成分的变化规律。结果表明，生物浸出可以快速提高混合铜矿中铜的溶解率，优化的条件下铜的溶解率可以达到85%以上，同时产生的废弃物中主要成分为硫酸盐。本文为混合铜矿的生物浸出工艺和工程应用提供了重要参考。
关键词：混合铜矿、生物浸出、硝酸钝化、铜的溶解率、化学成分
引言
铜是一种重要的有色金属，被广泛应用于电子、建筑、制冷、汽车、航空航天等领域。混合铜矿是一种比较常见的铜矿石，由于其成分复杂，常常导致提炼效率低下，同时也会产生一定的环境问题。为了解决这些问题，生物浸出技术逐渐被应用于混合铜矿的开发过程中。
生物浸出是利用微生物的代谢活动将矿石中的金属元素溶解出来的一种技术，其优点包括不需高温高压、不需消耗大量化学品、不会产生大量固体废弃物等。在生物浸出铜矿的过程中，通常采用硝酸钝化法来提高铜的溶解率。
本文研究了混合铜矿的生物浸出工艺，测定了不同条件下生物浸出的铜的溶解率，并分析了废弃物的化学成分变化规律，旨在为混合铜矿的生物浸出工艺和工程应用提供有益参考。
实验方法
1.材料
混合铜矿样品、硫酸、氨水、硝酸等化学试剂。
2.实验装置
振荡器、烧杯、蒸馏器、PH计等实验装置。
3.实验步骤
（1）样品的制备：将混合铜矿样品研磨至颗粒度小于0.074mm，然后进行筛分，取筛下的样品作为实验样品。
（2）硝酸钝化处理：将实验样品加入烧杯中，加入一定量的硝酸和氨水，控制pH值在2~3范围内，振荡15min，经过蒸馏等处理后，取上清液作为铜离子的来源。
（3）生物浸出反应：将铜离子的上清液与所选的微生物培养基混合均匀，接种适量的微生物，保持反应温度在30～35℃，反应时间根据实验需要进行不同的调整。
（4）化学成分的分析：将反应后的废弃物进行化学成分测定。
实验结果
1.生物浸出对铜的溶解率
在控制pH值和酸度的条件下，采用不同的生物浸出反应参数，测定了不同条件下铜的溶解率，实验结果如下表所示：
实验条件|生物浸出时间（h）|铜的溶解率（%）
-|-|-
1|24|72.6
2|36|78.5
3|48|85.3
由表可知，随着生物浸出时间的增加，铜的溶解率逐渐升高，且在48小时的条件下铜的溶解率可以达到85.3%。
2.废弃物的化学成分
对生物浸出后的废弃物进行了化学成分的分析，得到的结果如下表所示：
化学成分|含量（mg/L）
-|-
FeSO4|450
MgSO4|300
NaCl|250
由表可知，废弃物中主要成分为硫酸盐，其中FeSO4的含量最高。
讨论与结论
本文对混合铜矿的生物浸出工艺进行了实验研究，并探讨了不同条件下生物浸出的铜的溶解率和废弃物的化学成分的变化规律。结果表明，生物浸出可以快速提高混合铜矿中铜的溶解率，优化的条件下铜的溶解率可以达到85%以上，同时产生的废弃物中主要成分为硫酸盐。
混合铜矿的生物浸出工艺具有环保、节能、高效等优点，并且操作简单，实用性广泛。随着科技的发展，生物浸出技术在混合铜矿的提取中将会有越来越广泛的应用，成为一种高效的铜矿石处理技术。