李旭等：锌的生物浸出技术现状及研究进展 695· 点町生物浸出工艺对非硫化矿仍然适用，可以利 究者使用生物浸出工艺处理非硫化矿的锌矿资源， 用细菌代谢产物进行金属锌的回收.目前很多研 已获一定进展.锌资源的生物浸出特点，见表1 表1锌的生物浸出特点 Table 1 Bioleaching characteristics of zinc Types Zinc resources Bacterial species Extractant Characteristic Sphalerite,marmatite,wurtzite Inorganic acidophilic bacteria Fe,H2SO Short leaching cycle and high efficiency Sulfide ore Zinc-containing polymetallic sulfide ore Inorganic acidophilic bacteria Fe+,HSO Selective priority leaching Smithsonite,zincite,sillizonite heteropolar Heterotrophic alkaline bacteria Organic acid Need external energy substrate Electronic waste such as zinc- Inorganic acidophilic bacteria,heterotrophic Fe*,H2SO4 Need external energy substrate and manganese batteries alkaline bacteria Organic acid low efficiency Non-sulfide Lead-zinc smelting slag Inorganic acidophilic bacteria,heterotrophic Fe*,H2SO4. High acid consumption and high ore alkaline bacteria Organic acid leaching rate Zinc-containing sludge and Inorganic acidophilic bacteria,heterotrophic Fe",H2SO Direct decomposition of organic wastewater alkaline bacteria Organic acid matter and sulfide 2浸矿菌种 锌的生物浸出主要针对硫化锌矿，多使用酸性浸 矿菌种，研究报道较多，本文不作赘述.碱性浸矿 自20世纪70年代以来，研究发现可用于生物 菌的应用鲜有报道，碱性浸矿菌绝大多数是能在 浸出的细菌种类不断增加.按生长环境不同，浸矿 碱性环境中代谢硫及硫化物的化能自养型细菌. 菌可分为酸性浸矿菌和碱性浸矿菌；按耐温性，可 目前已发现的碱性浸矿菌主要为碱性硫氧化细菌 分为中温菌(mesophile,25~35℃)、中等嗜热菌(mode- (Alkaliphilic sulfur-oxidizing bacteria,.简写为ASOB）, rate thermophile,.35~50℃）、高温菌(thermophile,. 如Thioalklimicrobium、Thioalkalivibrio、Thiobacillus 60℃以上)3类；按营养摄取方式不同，浸矿菌可 versutus等菌种；另外还有代谢非硫化矿物或有机 分为化能自养菌和化能异养菌，部分常用浸矿细 物的化能异养型碱性浸矿细菌，也可以用于硫化 菌特征见表26众所周知，研究与工业应用中， 锌矿或氧化锌矿的生物浸出，如假单胞菌属的铜 表2部分常用浸矿细菌特征 Table 2 Some frequently used bioleaching bacteria characteristics Types Bioleaching bacteria Growth environment Optimum growth pH value Energy substance Oxidation products Acidithiobacillus ferrooxidans Acidic 2.5 Fe,S2O,S,Sulfide ore Fe,SO2- Leptospirillum ferrooxidans Acidic 1.5-3.0 Fe2 Fe Acidimirobium ferrooxidans Acidic 2.0 Fe2 Fe Sulfobacillus thermosul fidooxidans Acidic 2.0 Fe2,S2O,S°，Sulfide ore Fe*,SO2 Acidithiobacillus thiooxidans Acidic 1.5-3 Inorganic S2O,S,Sulfide ore acidophilic Thioalklimicrobium Alkaline 9.5-10.0 S202-,So,Sulfide ore so bacteria Thiobacillus novellus Alkaline 7.8-9.0 S,Sulfide ore SO Thioalkalivibrio Alkaline 10.0-10.2 S20,Sulfide ore s° Thiobacillus versutus Alkaline 8.0-9.0 S2-,Sulfide ore s02 Alpha proteobacterium Alkaline 8.5-8.8 S2O,Sulfide ore s Pseudomonas stutzeri Alkaline 7.5-8.0 Sulfide ore so Pseudomonas aeruginosa Alkaline 一 CHO,Sulfide ore CzH,02、S0} Heterotrophic Arthrobacter oxydans Alkaline 一 Organic compound C2HO4、C3H6O3 alkaline Microbacterium sp. Alkaline 一 Organic compound CzH2O4、C6H1207 bacteria Bacillus megaterium Alkaline 4.0-7.5 Organic compound C6HsO7 Promicromonospora sp. Alkaline Organic compound C6H1207点[15] . 生物浸出工艺对非硫化矿仍然适用，可以利 用细菌代谢产物进行金属锌的回收. 目前很多研 究者使用生物浸出工艺处理非硫化矿的锌矿资源， 已获一定进展. 锌资源的生物浸出特点，见表 1. 2    浸矿菌种 自 20 世纪 70 年代以来，研究发现可用于生物 浸出的细菌种类不断增加. 按生长环境不同，浸矿 菌可分为酸性浸矿菌和碱性浸矿菌；按耐温性，可 分为中温菌（mesophile，25～35 ℃）、中等嗜热菌（mode￾rate thermophile， 35～50 ℃）、高温菌（ thermophile， 60 ℃ 以上）3 类；按营养摄取方式不同，浸矿菌可 分为化能自养菌和化能异养菌，部分常用浸矿细 菌特征见表 2 [16−19] . 众所周知，研究与工业应用中， 锌的生物浸出主要针对硫化锌矿，多使用酸性浸 矿菌种，研究报道较多，本文不作赘述. 碱性浸矿 菌的应用鲜有报道，碱性浸矿菌绝大多数是能在 碱性环境中代谢硫及硫化物的化能自养型细菌. 目前已发现的碱性浸矿菌主要为碱性硫氧化细菌 （Alkaliphilic sulfur-oxidizing bacteria，简写为 ASOB）， 如 Thioalklimicrobium、Thioalkalivibrio、Thiobacillus versutus 等菌种；另外还有代谢非硫化矿物或有机 物的化能异养型碱性浸矿细菌，也可以用于硫化 锌矿或氧化锌矿的生物浸出，如假单胞菌属的铜 表 1 锌的生物浸出特点 Table 1 Bioleaching characteristics of zinc Types Zinc resources Bacterial species Extractant Characteristic Sulfide ore Sphalerite, marmatite, wurtzite Inorganic acidophilic bacteria Fe3+,H2SO4 Short leaching cycle and high efficiency Zinc-containing polymetallic sulfide ore Inorganic acidophilic bacteria Fe3+,H2SO4 Selective priority leaching Smithsonite, zincite, sillizonite, heteropolar Heterotrophic alkaline bacteria Organic acid Need external energy substrate Non-sulfide ore Electronic waste such as zinc￾manganese batteries Inorganic acidophilic bacteria, heterotrophic alkaline bacteria Fe3+,H2SO4 , Organic acid Need external energy substrate and low efficiency Lead-zinc smelting slag Inorganic acidophilic bacteria, heterotrophic alkaline bacteria Fe3+,H2SO4 , Organic acid High acid consumption and high leaching rate Zinc-containing sludge and wastewater Inorganic acidophilic bacteria, heterotrophic alkaline bacteria Fe3+,H2SO4 , Organic acid Direct decomposition of organic matter and sulfide 表 2 部分常用浸矿细菌特征 Table 2 Some frequently used bioleaching bacteria characteristics Types Bioleaching bacteria Growth environment Optimum growth pH value Energy substance Oxidation products Inorganic acidophilic bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans Acidic 2.5 S2O 2− 3 Fe2+ , ,S0 ,Sulfide ore SO2− 4 Fe3+ , Leptospirillum ferrooxidans Acidic 1.5‒3.0 Fe2+ Fe3+- Acidimirobium ferrooxidans Acidic 2.0 Fe2+ Fe3+ Sulfobacillus thermosul fidooxidans Acidic 2.0 S2O 2− 3 Fe2+ , ,S0 ,Sulfide ore SO2− 4 Fe3+ , Acidithiobacillus thiooxidans Acidic 1.5‒3 S2O 2− 3 ,S0 ,Sulfide ore Thioalklimicrobium Alkaline 9.5‒10.0 S2O 2− 3 , S0 ,Sulfide ore SO2− 4 Thiobacillus novellus Alkaline 7.8‒9.0 S2O 2− 3 ,S0 ,Sulfide ore SO2− 4 Thioalkalivibrio Alkaline 10.0‒10.2 S2O 2− 3 ,Sulfide ore S 0 Thiobacillus versutus Alkaline 8.0‒9.0 S2O 2− 3 ,Sulfide ore SO2− 4 Alpha proteobacterium Alkaline 8.5‒8.8 S2O 2− 3 ,Sulfide ore S 0 Pseudomonas stutzeri Alkaline 7.5‒8.0 Sulfide ore SO2− 4 Heterotrophic alkaline bacteria Pseudomonas aeruginosa Alkaline — C6H12O6 ,Sulfide ore SO2− 4 C2H4O2、 Arthrobacter oxydans Alkaline — Organic compound C2H2O4、C3H6O3 Microbacterium sp. Alkaline — Organic compound C2H2O4、C6H12O7 Bacillus megaterium Alkaline 4.0‒7.5 Organic compound C6H8O7 Promicromonospora sp. Alkaline — Organic compound C6H12O7 李    旭等： 锌的生物浸出技术现状及研究进展 · 695 ·