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项目申请书

第一篇：项目申请书1项目的立项依据：生物冶金是利用以矿物为营养基质的微生物，将矿物氧化分解从而使金属离子进入溶液，通过进一步的纯化、浓缩获得金属的新技术，它的实质是加速硫化矿物自然转化成氧化物的湿法冶金过程。该技术综合了湿法冶金、微生物学、矿物加工、化学和环境工程等多个学科的研究成果。与传统处理工艺相比，生物冶金技术具有如下特点:(1)工艺流程简化、设备简单易操作、成本低、能耗少。(2)资源利用广，能使更多不同种类及低品味矿物资源得到有效利用。(3)污染排放少，有利环保。从文献记载来看，生物冶金技术已具有较长的历史，早在公元前2世纪，堆浸在当时就是生产铜的普遍做法[1]。我国是世界上最早利用微生物浸矿的国家，但也只是在采铜、铁过程中不自觉地利用了自发生长的某些自养细菌浸矿。在欧洲，这种技术的应用至少始于公元二世纪，从1687年开始，瑞典中部Falun矿山的铜矿至少已经浸出了2百万吨铜。目前已经扩大到利用具有浸矿能力的细菌进行铜、铀、金、锰、铅、镍、铬、钴、铁、砷、锌、铝等几乎所有硫化矿的浸出。世界上第一座大型细菌处理厂[2]是加纳的Ashanti生物氧化系统，1995年扩建设计规模为960t/d。产业化相对领先的国家有智利、澳大利亚、美国、南非、日本等，中国、欧盟也从近几年先后投入大量资金开展生物冶金领域的研究。中国于2004年启动了生物冶金重大基础研究项目(即973计划)——微生物冶金的基础研究，中南大学邱冠周教授任首席科学家。产业化方面也取得一定进展，例如在江西德兴铜矿的堆浸[3]、福建紫金矿业紫金山低品位铜矿的原位堆浸[4]以及广东梅州低品位铜矿生物冶金国家高技术示范工程项目等。目前，无论是国外还是在国内，微生物冶金的产业化主要集中体现在以下两个方面：①铜的生物提取;②难处理金矿的生物提取[5]。据报道，目前用生物法提取的铜约占全世界总的铜产量的25％，特别在美国、加拿大、澳大利亚、智利等20多个国家都相继实现了生物提铜的产业化。而在我国，也有3座铜的生物氧化提取工厂相继投入生产，它们分别是江西德兴铜矿、福建紫金山铜矿、云南官房铜矿。生物浸铜是指用天然物质水、空气和微生物将有价金属从铜矿石或精矿中浸出，以离子形式存在于浸出液中并加以回收的方法，微生物的作用是催化铜硫化物的氧化[6]。主要参考文献：[1]杨显万，沈庆峰，郭玉霞．微生物湿法冶金(M)．北京：冶金工业出版社，2003．[2]BrierleyL，BacterialSuccessioninBioheapLeaching，2001．[3]YangSongrong，XieJiyuan，QiuGuanzhou，HuYuehua．ResearchandapplicationofbioleachingandbiooxidationtechnologiesinChina.MineralsEngineering，2002，15：361-363[4]RuanRenman，WenJiankang．BacterialHeap—Leaching：PracticeInZijinshanCopperMine．InHarrisonS．T．L，RawlingsD．E．andPetersenJ．(editors)，Proceedingsof16thIBS，2005：137-144．[5]陈顺方，钟文远，难浸硫化金矿的微生物氧化预处理及应用现状，2000(02)．[6]李宏煦，王淀佐，生物冶金中的微生物及其作用．有色金属，2003，55(2)：60～63．2项目的研究内容、研究目标,以及拟解决的关键科学问题A研究内容:浸矿微生物群落基因组学与种群优化调控研究。由于微生物铁、硫代谢是群落浸矿作用最主要的过程，因此，首先必须在浸矿体系微生物多样性研究的基础上，对生物冶金浸矿体系铁、硫代谢系统和抗逆性的基因多样性及其对浸矿作用的影响开展研究；进一步将不同功能纯种与各种纯矿物构建共培养浸矿体系，分析这些体系中微生物的生长情况以及在基因组水平上基因表达的差异；此外，浸矿体系有时会出现高温、过酸和多种有毒金属离子等极端条件下，在这些条件下，共培养物会表现出协作的基因组水平的应答以获得体系全部功能的稳定性，为此，进一步将研究不同逆境条件下微生物群落的协同应答反应；同时，为了使生物冶金应用于更多不同类型的矿产资源，还将继续从不同矿区分离培养浸矿菌株，扩大菌种资源库。通过这些研究，阐明基因组水平上微生物种群相互作用的分子机理，建立浸矿微生物合理复配理论，优化浸矿微生物种群组合，强化生物浸出过程中微生物的作用。B.研究目标:本项目针对我国复杂低品位铜镍钴、铜钼和铜锌硫化矿资源生物冶金的共性问题，通过对硫氧化体系中浸矿行为与微生物群落和功能变化规律的基础理论研究，在冶金微生物种群协同作用及其硫氧化代谢系统