微生物浸出技术因其成本低、能耗少、回收率高、绿色环保等优点,在矿产资源回收领域具有广泛的应用前景。花岗岩铀矿石是我国四大铀矿床类型之一,其主要铀矿物为沥青铀矿,四价铀所占比例较高。为高效回收此类铀资源,本文开展了黑曲霉两步法和化学氧化联合浸铀的研究。取得的研究成果如下:(1)开展了黑曲霉两步法浸铀实验,研究了黑曲霉预培养时间、铀矿石粒径以及浸出时间对浸铀效果的影响。结果表明,在黑曲霉预培养36 h,铀矿石粒径-200目,浸出时间72 h的条件下,黑曲霉两步法浸铀的效果最佳,铀浸出率为59.34%。(2)开展了黑曲霉两步法和化学氧化联合浸出实验。结果表明,二氧化锰、三氯化铁、氯酸钠、过氧化氢四种氧化剂的加入均不同程度地提高了铀的浸出率。其中加入2.5%二氧化锰时,铀的浸出率最高,为74.09%。(3)采用SEM/EDS(扫描电子显微镜/能谱)对原矿样品、黑曲霉两步法浸铀尾渣和化学氧化联合浸铀尾渣的表面形貌和元素组成进行表征。结果表明,浸出后的矿石颗粒表面被明显腐蚀,且化学氧化联合浸铀尾渣的表面裂缝-凹坑结构更为明显,受腐蚀破坏程度更深,说明加入氧化剂可以促进黑曲霉对矿石的腐蚀,提高了铀的浸出率。(4)采用Visual MINTEQ软件,模拟了花岗岩铀矿石中的铀矿物及其他主要脉石矿物与有机酸的反应。模拟结果表明,草酸的浸铀能力强于柠檬酸和苹果酸;用草酸和柠檬酸组合浸矿时,更有利于矿物中铀的浸出。