.854 北京科技大学 学报 第35卷 20 25 15 30 思 (a) 0 25 20 ▲Fe+ 浸出率 15 浸出率 20 15 5 10 5 5 ⊙ ● 0 ●● 0 5 10 152025 30 1015202530 浸出时间/d 浸出时间/d 40 25 6 35 (c) ▣(d) 20 ◇浸出率 ◇浸出率 0-⊙ 10 16 20 10 5 0 10152025 3 10152025 30 0 5 浸出时间/d 浸出时间/d 图4不同初始pH值下浸出时间对浸出富液中可溶性TFe浓度、Fe3+离子浓度、Fe+离子浓度及铁浸出率的影响.(a)C1,pH 1.0:(b)C2,pH1.5:(c)C3,pH2.0:(d)C4,pH2.5 Fig.4 Effects of leaching time on the soluble TFe,Fe3+ion,Fe2+ion concentrations and extraction rates in pregnant leaching solutions at variable initial pH values:(a)C1,pH 1.0;(b)C2.pH 1.5;(c)C3,pH 2.0;and (d)C4.pH 2.5 是品 高米品 图5极端嗜热硫杆菌柱浸实验28d前后黄铁矿表面形貌对比.(a)浸出前；(b)浸出后 Fig.5 Pyrite surface morphology before and after column bioleaching by extreme thermophilic Thiobacillus for 28 d:(a)before leaching;(b)after leaching 王长秋等)认为高硫酸铁浓度有利于形成黄钾铁 量密切相关.当初始pH值为1.0时，SO2及TFe 矾，且高温时Fe3+离子能在更低的pH环境中发生 浓度增加值之比大于2，表明s0、S20?-等中间产 沉淀：而Xia等用古生菌Acidianus manzaen.sis浸 物能全部氧化成SO子，甚至促进了Fe3+在矿石颗 出黄铁矿时，仍在T=65℃，pH0.85的环境中发现 粒表面的吸附：而当初始pH值≥1.5时，SO子及 黄钾铁矾沉淀门.本实验与上述研究结果一致，即 T℉e浓度增加值之比在1.54~1.88，表明硫代硫酸盐 在pH0.91的高酸、高温(70℃)和高铁(T℉e质 已基本上氧化成SO.尽管单质硫的化学惰性较 量浓度为38.9gL-1)环境中能促进黄钾铁矾的生 强，极端嗜热硫杆菌仍能在pH值<0.9时将其氧化， 成.图6也表明，初始pH值是SO及Fe3+离 显示出该菌株在高酸高温环境中生物脱硫应用上的 子参与沉淀反应的控制条件之一，且与其沉淀生成 潜力.· 854 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 图 4 不同初始 pH 值下浸出时间对浸出富液中可溶性 TFe 浓度、Fe3+ 离子浓度、Fe2+ 离子浓度及铁浸出率的影响. (a) C1，pH 1.0; (b) C2，pH 1.5; (c) C3，pH 2.0; (d) C4，pH 2.5 Fig.4 Effects of leaching time on the soluble TFe, Fe3+ ion, Fe2+ ion concentrations and extraction rates in pregnant leaching solutions at variable initial pH values: (a) C1, pH 1.0; (b) C2, pH 1.5; (c) C3, pH 2.0; and (d) C4, pH 2.5 图 5 极端嗜热硫杆菌柱浸实验 28 d 前后黄铁矿表面形貌对比. (a) 浸出前; (b) 浸出后 Fig.5 Pyrite surface morphology before and after column bioleaching by extreme thermophilic Thiobacillus for 28 d: (a) before leaching; (b) after leaching 王长秋等[15] 认为高硫酸铁浓度有利于形成黄钾铁 矾，且高温时 Fe3+ 离子能在更低的 pH 环境中发生 沉淀；而 Xia 等用古生菌 Acidianus manzaensis 浸 出黄铁矿时，仍在 T=65 ℃，pH 0.85 的环境中发现 黄钾铁矾沉淀[7] . 本实验与上述研究结果一致，即 在 pH 0.91 的高酸、高温 (70 ℃) 和高铁 (TFe 质 量浓度为 38.9 g·L −1 ) 环境中能促进黄钾铁矾的生 成. 图 6 也表明，初始 pH 值是 SO2− 4 及 Fe3+ 离 子参与沉淀反应的控制条件之一，且与其沉淀生成 量密切相关. 当初始 pH 值为 1.0 时，SO2− 4 及 TFe 浓度增加值之比大于 2，表明 S 0、S2O 2− 3 等中间产 物能全部氧化成 SO2− 4 ，甚至促进了 Fe3+ 在矿石颗 粒表面的吸附；而当初始 pH 值 >1.5 时，SO2− 4 及 TFe 浓度增加值之比在 1.54∼1.88，表明硫代硫酸盐 已基本上氧化成 SO2− 4 . 尽管单质硫的化学惰性较 强，极端嗜热硫杆菌仍能在 pH 值 <0.9 时将其氧化， 显示出该菌株在高酸高温环境中生物脱硫应用上的 潜力