銅礦巖散體介質(zhì)堆浸過程的浸出動力學試驗及模擬研究.pdf

1、本文主要結合國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃項目“微生物冶金的基礎研究”(2004CB619200)、國家創(chuàng)新研究群體科學基金項目“硫化礦生物提取的基礎研究”(50321402)和國家杰出青年科學基金項目“金屬礦開采”(50325415)，從銅礦巖散體堆浸過程的浸出動力學角度出發(fā)，以微生物堆浸中的礦石、溶浸液、微生物等為研究對象，通過理論分析、室內(nèi)試驗、數(shù)值模擬等方法，系統(tǒng)研究了微生物堆浸過程中的浸出機理，并分析總結了4種類型的浸出動力學模型，

2、其主要研究內(nèi)容如下： (1)探討了礦巖散體介質(zhì)微生物浸礦機理，細菌作用原理分為直接作用、間接作用以及聯(lián)合作用。本文的動力學模型和數(shù)值模擬是基于微生物的聯(lián)合作用。分別從傳質(zhì)動力學方面和微生物生長方面研究了微生物浸礦的動力學模型及理論，對比分析總結了現(xiàn)有的浸礦動力學模型。 (2)通過室內(nèi)氧化銅礦石和硫化銅礦石搖瓶試驗，測定了銅浸出率與礦樣粒徑的相關性；通過礦石CT掃描及顯微分析試驗，探明了礦石內(nèi)部的組織結構、孔隙特征，以及礦

3、樣表面形態(tài)的變化特征；通過柱浸試驗，進一步驗證此類硫化礦微生物浸出的可行性及浸取參數(shù)特征等。 (3)結合試驗，基于一些基本的假設，分析總結了4種浸出動力學模型：基于微生物生長相關的動力學模型；基于溶浸液滲流擴散相關的動力學模型；基于氧氣對流與擴散相關的動力學模型；基于熱平衡與溫度場分布相關的動力學模型等。為下一步數(shù)值模擬提供相關理論依據(jù)。 (4)根據(jù)浸出動力學模型，基于計算模擬軟件COMSOL Multiphysics，