Введение
Глава 1. Современное состояние переработки медно-никелевых руд и использования бактериально-химических технологий (литературный обзор) 13
1.1. Сырьевая база никеля, меди и кобальта 13
1.2. Особенности медно-никелевых руд и технологий их переработки 18
1.3. Бактериально-химические технологии извлечения ценных компонентов из сульфидных руд 23
1.4. Электрохимические особенности окисления сульфидных медно-никелевых руд 28
1.5. Механизм биовыщелачивания 32
1.5.1. Окисление сульфидов 32
1.5.2. Окисление железа 42
1.5.3. Окисление серы 46
1.6. Микроорганизмы, применяемые в биовыщелачивании 49
1.6.1. Физиологические и биохимические особенности 49
1.6.2. Видовое разнообразие 57
Выводы по главе 1 63
Глава 2. Объекты и методика выполнения исследования 65
2.1. Характеристика используемой сульфидной руды 65
2.2. Культуры микроорганизмов, используемые в работе 65
2.3. Получение рабочего раствора трехвалентного железа (первая стадия в трехстадийном биовыщелачйвании) 66
2.4. Выщелачивание сульфидной кобальт-медно-никелевой руды раствором трехвалентного железа (вторая стадия) 67
2.5. Бактериальное доокисление руды, выщелоченной раствором трехвалентного железа (третья стадия) 67
2.6. Бактериальное окисление сульфидной кобальт-медно-никелевой руды в одностадийном режиме 68
2.7. Аналитические методы 69
2.7.1. Количественный учет микроорганизмов 69
2.7.2. Определение величин рН и Eh жидкой фазы пульпы 69
2.7.3. Определение железа в жидкой фазе пульпы 69
2.7.4. Определение выхода осадков 70
2.7.5. Определение никеля, кобальта и меди в жидкой фазе пульпы, в исходной руде и осадках выщелачивания 70
2.7.6. Рентгенофазовый анализ твердой фазы 71
2.7.7. Определение видового состава используемых микробных культур 71
Глава 3. Исследование процесса биовыщелачивания сульфидной кобальт-медно-никелевой руды в трехстадийном режиме 73
3.1. Обоснование способа бактериально-химического окисления сульфидной кобальт-медно-никелевой руды в трехстадийном режиме 73
3.2. Исследование выщелачивания сульфидной кобальт-медно-никелевой руды раствором трехвалентного железа 76
3.2.1. Исследование окисления железа автохтонной микробной ассоциацией, получение «биогенного» Fe3+ 76
3.2.2. Сравнение эффективности растворов трехвалентного железа в окислении сульфидной кобальт-медно-никелевой руды 80
3.2.3. Влияние выщелачивания руды раствором трехвалентного железа на образование ярозита и серы 92
3.3. Исследование процессов бактериального доокисления руды, выщелоченной раствором трехвалентного железа 93
3.3.1. Влияние способа приготовления раствора трехвалентного железа для второй стадии на процесс последующего биоокисления руды на третьей стадии 93
3.3.2. Влияние биоокисления руды, предварительно выщелоченной трехвалентным железом, на образование ярозита и серы 100
Выводы по главе 3 101
Глава 4. Исследование процесса биовыщелачивания сульфидной кобальт-медно-никелевой руды в одностадийном режиме 103
4.1. Исследование бактериального окисления сульфидной руды различными способами 103
4.2. Влияние бактериального окисления руды на образование ярозита и серы 112
Выводы по главе 4 113
Глава 5. Технологические схемы биовыщелачивания сульфидной кобальт-медно-никелевой руды и их сравнительный анализ 114
5.1. Технологическая схема трехстадийного биовыщелачивания сульфидной кобальт-медно-никелевой руды 114
5.2. Технологическая схема бактериального окисления сульфидной кобальт-медно-никелевой руды 115
5.3. Сравнительный анализ предлагаемых способов переработки сульфидной кобальт-медно-никелевой руды 116
Выводы по главе 5 120
Заключение 121
Основные результаты и выводы 123
Список литературы 124
Приложение 138
