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本文采用不同能源培养的中温菌-氧化亚铁硫杆菌（A.ferrooxidans菌）和中等嗜热菌-喜温硫杆菌（A.caldus菌）,通过吸附量、红外测试、Zeta电位、接触角测定及原子力显微镜表面表征,考察黄铜矿与细菌作用后表面性质的变化,借助表面热力学方法和扩展DLVO理论揭示细菌在黄铜矿表面的吸附规律,结合两种菌对黄铜矿的浸出效果,探讨细菌对黄铜矿的作用机制,寻找提高浸矿效率的途径。表面性质研究结果表明:不同基质生长的细菌具有相似的表面结构,其对黄铜矿表面性质的影响规律相似。不同类型的细菌均能快速吸附在黄铜矿表面,而矿驯化细菌具有更强的吸附能力。细菌的吸附使黄铜矿的等电点朝细菌的等电点方向偏移,且由于在黄铜矿表面生成了硫膜和中间态的铜硫化物使得浸矿初期黄铜矿表面接触角增大,疏水性增强。原子力显微镜测试表明A.ferrooxidans菌比A.caldus菌对黄铜矿表面具有更强的腐蚀能力。研究表明浸矿初期,细菌与黄铜矿作用是以直接作用机理为主。表面热力学计算表明,A.ferrooxidans菌和A.caldus菌与黄铜矿作用时的总自由能(ΔGadh)分别为负值,表明两种细菌均可以在黄铜矿表面发生吸附。通过扩展DLVO理论建立的势能曲线表明:pH为2.5时,A.ferrooxidans菌与黄铜矿间的酸碱作用表现为排斥力,而范德华力和静电力均表现为较强的吸引力,使得总作用力在作用距离d＞1.6nm时表现为吸引力,故A.ferrooxidans菌能吸附在黄铜矿表面;而A.caldus菌与黄铜矿间的酸碱作用力、范德华力和静电力均表现为吸引力,故A.caldus菌也能吸附在矿物表面。pH为10.5时,由于两种细菌与黄铜矿间的静电作用均表现为较强的排斥力,使得两种细菌均不能吸附在黄铜矿表面。两种细菌均在酸性条件下呈聚集状态,碱性条件下分散在介质溶液中。黄铜矿浸出试验结果进一步论证了表面性质研究中得到的结论。矿驯化细菌比未驯化细菌具有更好的浸矿能力。浸出初期,A.ferrooxidans菌比A.caldus菌具有更好的浸铜能力,而浸出后期,A.caldus菌表现出更强的氧化活性。A.ferrooxidans菌比A.caldus菌可以耐受更高的矿浆浓度,其最佳矿浆浓度分别为5%,3%。矿物粒度细小有利于浸出率的提高。随细菌接种量的增加,铜的浸出率显著上升,但当接种量增加到一定程度后,浸出率变化不大。A.ferrooxidans菌浸出体系矿浆电位随浸出率的增加而上升,而对于A.caldus菌体系,矿浆电位基本保持在250mV～300mV。浸出初期pH值均比初始的2.0值有所上升,随着浸出的进行,pH值呈下降趋势。混合菌浸黄铜矿研究表明,40℃时黄铜矿的浸出效果最好,主要以A.caldus菌的氧化为主。本论文得到“国家重点基础研究发展项目”（2004CB619204）和“国家自然科学基金”（50621063）的资助。