细菌快速氧化新疆地浸采铀吸附尾液中Fe2+现场扩大试验研究

魏小辉, 王清良, 雷治武, 胡鄂明, 王红强, 赵建飞, 李德, 李鹏, 于长贵, 徐益群. 细菌快速氧化新疆地浸采铀吸附尾液中Fe2+现场扩大试验研究[J]. 矿产保护与利用, 2020, 40(4): 9-16. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.04.002
引用本文: 魏小辉, 王清良, 雷治武, 胡鄂明, 王红强, 赵建飞, 李德, 李鹏, 于长贵, 徐益群. 细菌快速氧化新疆地浸采铀吸附尾液中Fe2+现场扩大试验研究[J]. 矿产保护与利用, 2020, 40(4): 9-16. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.04.002
Xiaohui WEI, Qingliang WANG, Zhiwu LEI, Eming HU, Hongqiang WANG, Jianfei ZHAO, De LI, Peng LI, Changgui YU, Yiqun XU. Expansion Experimental Study for Rapid Oxidation of Fe2+ in Adsorption Tail Solution of In-situ Uranium Leaching by a Bacteria in Field in Xinjiang[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2020, 40(4): 9-16. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.04.002
Citation: Xiaohui WEI, Qingliang WANG, Zhiwu LEI, Eming HU, Hongqiang WANG, Jianfei ZHAO, De LI, Peng LI, Changgui YU, Yiqun XU. Expansion Experimental Study for Rapid Oxidation of Fe2+ in Adsorption Tail Solution of In-situ Uranium Leaching by a Bacteria in Field in Xinjiang[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2020, 40(4): 9-16. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.04.002

细菌快速氧化新疆地浸采铀吸附尾液中Fe2+现场扩大试验研究

  • 基金项目:
    "快速氧化Fe2+的移动床生物反应器及快速氧化Fe2+的方法"专利转化现场扩大试验研究(2018KHX45)
详细信息
    作者简介: 魏小辉(1994-), 男, 硕士研究生, 主要研究方向:微生物冶金。Email:1226411956@qq.com
    通讯作者: 王清良(1969-), 男, 教授, 博士, 主要从事地浸采铀研究。Email:670566869@qq.com
  • 中图分类号: TF18

Expansion Experimental Study for Rapid Oxidation of Fe2+ in Adsorption Tail Solution of In-situ Uranium Leaching by a Bacteria in Field in Xinjiang

More Information
  • 为了节省酸法浸铀过程中氧化剂用量,以多孔耐酸陶粒作载体固定耐冷嗜酸硫杆菌,在新疆某酸法地浸采铀矿山构建了高7.0 m、内径2.0 m、总容积17.8 m3的新型高效生物反应器,进行快速氧化地浸采铀吸附尾液中Fe2+扩大试验研究。研究结果表明,在现场温度为5~24℃、吸附尾液中Fe2+浓度为200~300 mg/L、通气量为59.0 m3/h时,生物反应器的最大流量可达28.2 m3/h,Eh(氧化还原电位)大于570 mV,尾液中Fe2+在低温环境下可被快速完全氧化。该试验结果为细菌代替氧化剂氧化吸附尾液中Fe2+的拓展应用提供了借鉴意义。
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  • 图 1  高效生物反应器结构简图

    Figure 1. 

    图 2  A.ferrivorans氧化吸附尾液的工艺流程

    Figure 2. 

    图 3  不同运行时期下陶粒表面的SEM及EDS结果:(a)原始陶粒表面;(b)3个月后的陶粒表面;(c) 6个月后的陶粒表面

    Figure 3. 

    图 4  生物反应器内尾液流量调节情况

    Figure 4. 

    图 5  生物反应器内同水平方向不同取样口Eh随时间变化:(a)塔内4水平方向横向对比;(b)塔内5水平方向横向对比;(c)塔内6水平方向横向对比

    Figure 5. 

    图 6  生物反应器内同垂直方向不同取样口Eh随时间变化:(a)塔内a点纵向对比;(b)塔内b点纵向对比;(c)塔内c点纵向对比

    Figure 6. 

    图 7  生物反应器内同水平方向不同取样口pH随时间变化:(a)塔内4水平方向横向对比;(b)塔内5水平方向横向对比;(c)塔内6水平方向横向对比

    Figure 7. 

    图 8  生物反应器内同垂直方向不同取样口pH随时间变化:(a)塔内a点纵向对比;(b)塔内b点纵向对比;(c)塔内c点纵向对比

    Figure 8. 

    图 9  生物反应器内同水平方向不同取样口DO随时间变化:(a)塔内4水平方向横向对比;(b)塔内5水平方向横向对比;(c)塔内6水平方向横向对比

    Figure 9. 

    图 10  生物反应器内同垂直方向不同取样口DO随时间变化:(a)塔内a点纵向对比;(b)塔内b点纵向对比;(c)塔内c点纵向对比

    Figure 10. 

    表 1  吸附尾液成分

    Table 1.  Components of adsorption tail solution

    Component SO42- PO43- Cl- Fe2+ ∑Fe Ca2+ Mg2+ NH4+ K+ Na+ U
    Content/(mg·L-1) 8 450 1.85 250 323 525 635 520 82 28.6 456 < 0.5
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收稿日期:  2020-03-25

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