随着现代核工业的快速发展,铀作为核燃料的一种重要能源正逐步耗竭,造成低品位铀矿的大量积累,而这些铀矿中仍留有大量的铀,放置不处理会对自然环境及人类健康带来持久性的放射性危害。生物浸矿技术由于其经济、环保等优势已被广泛应用于矿石研究中。但铀矿生物浸出是一个非常复杂的物理、化学、生物作用过程。在浸出过程中会产生胶体,阻碍铀酰离子的迁移,导致铀浸出率不高,浸出周期延长,造成经济负担和环境压力。因而,研究浸出过程中各因素对胶体形成影响,以及其对铀矿浸出的阻滞机理具有重要的意义。本文以中国南方某铀原矿为研究对象,采用从南华大学溶浸采矿技术重点实验室取得的嗜酸氧化亚铁硫杆菌为试验用菌,对其进行培养以及由于浸矿研究。细菌培养试验考察了温度,培养基硫酸浓度对细菌生长活性的影响。试验结果表明:在培养温度为30℃,培养基硫酸浓度为2.5g/L时,细菌生长活性最好,繁衍至对数期的时间最短。静态细菌辅助浸出试验考察了温度,溶浸剂硫酸浓度以及细菌加入量对胶体成量的影响。试验结果表明:在浸出温度为30℃,溶浸剂硫酸浓度为10g/L,细菌投加量越多,浸出形成的胶体量就越高。动态小柱细菌辅助浸出试验主要考察了溶浸剂硫酸浓度、氧化剂、细菌的添加对浸出过程中浸出液pH值、Eh值、浸出液铀浓度、胶体量以及胶体载铀量的影响。试验结果表明,随着浸出时间的延长,浸出液pH值先迅速降低最后保持平稳,Eh值先上升再呈下降趋势,铀浓度先迅速下降再保持平稳,胶体载铀量和铀浓度变化趋势一致,胶体量先上升后下降。加有细菌的浸出液各指标与未加细菌的相比:其pH要低些,浸出液的Eh值以及铀浓度都相对较高,胶体量在前期比未加细菌的要低,而胶体载铀量在前期比未加细菌的要低些,表明At.f对铀矿浸出促进作用。氧化剂H2O2试验结果表明,H2O2促进能够促进矿石浸出。进一步讨论了胶体的阻滞作用机理。SEM/EDS图谱显示,胶体表面凹凸不平,附着有许多交联的条片状晶体,比表面积较高;胶体上包含有U的特征峰。RITR光谱分析表明,胶体中含有大量的羟基,羧基以及酰胺基。胶体对铀矿石浸出的阻滞主要是细菌分泌物,代谢产物以及细菌尸体能够形成大分子物质以及胶体通过絮凝、沉淀由溶胶变成凝胶,使矿石微粒间的空隙和毛细裂隙堵塞,阻碍铀酰离子迁移到溶液中。