某铀矿细菌菌群柱浸过程中的硫强化作用及其机理分析

评估了由Acidithiobacillus ferrooxidans,Acidithiobacillus thiooxidans和Leptospi-rillum ferriphilum组成的混合菌群在柱式反应器中浸出某复杂铀矿的硫强化作用及其可行性.在77 d细菌柱浸过程中,硫强化(8 g/kg)后,铀的浸出率达到了约83.61％,与对照组相比,增加了10％.利用扫描电镜和X射线荧光光谱仪对矿渣进行了表征,结果表明硫强化后的矿渣表面有细菌侵蚀的痕迹且孔隙度增大.细菌群落分析表明,硫强化后浸出液中的优势种群从Leptospirillum ferriphilum转变为Acidi-thiobacillus ferrooxidans,且Leptospirillum ferriphilum在下层矿石表面占比从强化前的4.3％增加到了40.74％,和Acidithiobacillus thiooxidans保持了较好的平衡.此外,动力学分析表明,铀矿细菌柱浸动力学模型更遵循了通过中间产物层控制的内部扩散模式,且硫强化能够增强铀的浸出动力学.最后,建立了一个与细菌群落和化学反应相关联的硫强化生物浸铀的机制模型.