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気相制御によるバイオリーチングの効率化

研究課題

研究課題/領域番号 09555316
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 資源開発工学
研究機関東北大学

研究代表者

井上 千弘  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30271878)

研究分担者 大岡 隆  金属鉱業事業団, 技術研究所, 主任研究員
須藤 孝一  東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90291252)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
12,400千円 (直接経費: 12,400千円)
1999年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1998年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1997年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
キーワードバイオリーチング / 酸素 / 二酸化炭素 / Thiobacillus ferrooxidans / Leptospirillum ferrooxidans / 銅精鉱 / 硫砒銅鉱 / 黄鉄鉱 / Thiohacillus ferrooxidans / 鉄酸化細菌
研究概要

本研究は,バイオリーチングの効率化を目指す手法として,反応槽に供給する気相中のガス成分の濃度比を制御することを検討したものである。Thiobacillus ferrooxidansを用いた第一鉄イオンの連続式酸化実験において,供給する気相中のガス成分の濃度比を制御し,第一鉄イオン酸化速度と細菌の増殖速度に及ぼす影響を検討した。その結果,二酸化炭素濃度を約7%,酸素濃度を5〜10%としたときに,最も第一鉄イオン酸化速度と細菌の増殖速度の向上が見られた。
硫化鉱物として黄鉄鉱を用い,Leptospirillum ferrooxidansによるバイオリーチングを行い,リーチングの際に生じる硫酸の生成を抑制しつつ,黄鉄鉱をほぼ完全に溶解させることを示した。また,黄銅鉱,硫砒銅鉱などの難溶性の銅鉱物を含む銅精鉱に関してバイオリーチング実験を行い,浸出率を向上させることを検討した。通常のバイオリーチングでは不純物として含まれる黄鉄鉱のみが溶解され,銅鉱物はほとんど溶解されなかった。この精鉱を予め銀イオン溶液中に懸濁させたのちにバイオリーチングを行ったところ,銅鉱物の溶解が促進され,一方で黄鉄鉱の溶解は抑制された。この銀イオンによる難溶性銅鉱物浸出のメカニズムを検討した結果,硫砒銅鉱の溶解を促進させるためには銀イオンによる鉱物表面での置換反応と,第二鉄イオンによる酸化反応の両者が必要であることが判明した。鉱物の溶解反応により還元された第一鉄イオンを鉄酸化細菌により速やかに第二鉄イオンに再生されることが必要となり,その反応を促進させるためには気相中のガス成分の制御が重要であることが判明した。このような砒素を含む銅精鉱は,従来の乾式製錬法では処理が困難であったが,今回開発したバイオリーチング法により実操業での取り扱いが可能となる。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] Kawabe Y.: "Enhancement of Specific Growth Rate of Thiobacillus ferrooxidans by Diatomeceous Earth"Journal of Bioscience and Bioengineering. Vol.88. 374-379 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 川辺能成: "鉄酸化細菌の塩素イオン阻害に及ぼす珪藻土の効果"資源と素材. Vol.116(印刷中). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 井上千弘: "Leptospirillum ferrooxidansによる黄鉄鉱のバイオリーチング"資源と素材. Vol.116(印刷中). (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松本要: "Leptospirillum ferrooxidansによる黄鉄鉱のバイオリーチング"資源・素材学会平成10年度春季大会講演要旨集. 5 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 寺嶋光春: "硫砒銅鉱を含有する銅精鉱のバイオリーチング"資源・素材学会平成12年度春季大会講演要旨集. (印刷中). (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斉藤淳志: "鉄酸化細菌による溶液中の第一鉄イオン酸化に対して酸素濃度が及ぼす影響"資源・素材学会平成12年度春季大会講演要旨集. (印刷中). (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshishige KAWABE, Chihiro INOUE, and Tadashi CHIDA: "Enhancement of the Specific Growth Rate of Thiobacillus ferrooxidans by Diatomeceous Earth"J. Biosci. Bioeng.. Vol.88, No.4. 374-379 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshishige KAWABE, Chihiro INOUE, and Tadashi CHIDA: "Relaxation of Chloride Ion Inhibition on the Biochemical Activity Rate of Thiobacillus ferrooxidans by Diatomeceous Earth (Japanese)"Sigen-to-Sozai. Vol.116, No.3(in press). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chihiro INOUE, Kaname MATSUMOTO, Koichi SUTO and Tadashi CHIDA: "Bioleaching of Pyrite with Leptospirillum ferrooxidans (Japanese)"Sigen-to-Sozai. Vol.116, No.4(in press). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaname MATSUMOTO, Koich SUTO, Chihiro INOUE and Tadashi CHIDA: "Leaching Behavior of Pyrite by Using Leptospirillum ferrooxidans (Japanese)"Proceedings of 1998 Annual Meeting of Mining and Materials Processing Institute of Japan. 5 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuharu TERASHIMA, Koichi SUTO, Chihiro INOUE, Toshiyuki TAKESHIMA and Tadashi CHIDA: "Pro"Proceedings of 2000 Annual Meeting of Mining and Materials Processing Institute of Japan. (in press). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atsushi SAITO, Koichi SUTO, Chihiro INOUE and Tadashi CHIDA: "Effect of Oxygen Concentration on Iron-oxidizing and growth activities of Thiobacillus ferrooxidans (Japanese)"Proceedings of 2000 Annual Meeting of Mining and Materials Processing Institute of Japan. (in press). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawabe Y.: "Enhancement of Specific Growth Rate of Thichacillus ferrooxidans by Diatomeceous Earth"Journal of Bioscience and Biotechnology. Vol.88,No4. 374-379 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 川辺能成: "鉄酸化細菌の塩化イオン阻害に及ぼす珪藻土の効果"資源と素材. Vol.116,No.3(印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 井上千弘: "Leptospirillum ferrooxidansによる黄鉄鉱のバイオリーチング"資源と素材. Vol.116,No.4(印刷中).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 手嶋光春: "硫砒銅鉱を含有する銅精鉱のバイオリーチング"資源・素材学会平成12年度春季大会講演要旨集. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 斉藤淳志: "鉄酸化細菌による溶液中の第一鉄イオンの酸化に対して酵素濃度が及ぼす影響"資源・素材学会平成12年度春季大会講演要旨集. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 松本 要 他: "Leptospirillum ferrooxidansによる黄鉄鉱のバイオリーチング" 資源・素材学会春季大会講演集(II)素材編. 5 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 井上 千弘, 千田 佶: "嫌気条件下における鉄酸化細菌の挙動" 資源・素材'97 企画発表・一般発表(c)資料. 11-18 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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