锌离子对浸矿嗜热菌HQ0211生长控制的研究

研究了锌离子对HQ0211菌生长速度的影响,试验结果表明:在细菌的生长过程中,菌液中锌离子浓度低于1.0×10-3mol/L时,促进细菌的生长,即锌离子为营养离子;当菌液中锌离子浓度高于1.0×10-2mol/L时,则抑制细菌生长,即锌离子为毒性离子;当菌液中锌离子浓度为8×10-5mol/L时,细菌的生长速度最快.研究表明,适量锌离子能够提高细菌的生长速度,提高细菌的氧化活性和浸矿能力,从而提高工业生产的经济效益.     

浸矿细菌的超微结构及其特性

为了研究几种主要浸矿细菌的超微结构与功能的关系,确立浸矿细菌的表现型和基因型之间的关系,对3种主要浸矿细菌即氧化亚铁硫杆菌(T.f)、氧化硫硫杆菌(T.t)和氧化亚铁微螺菌(L.f)用扫描电镜和透射电镜进行观察,对其主要基本结构、外部结构和内部结构进行描述。研究结果表明:用硫粉为惟一能源的培养基培养浸矿细菌时,有典型的铁细菌氧化亚铁微螺菌(L.f)存在,说明L.f能在硫培养基中存活;在硫培养基中生长的浸矿细菌能够产生外膜泡,外膜泡与细菌的生物大分子物质向外运输、信号传导等有关,特别是与形成细菌与矿物之间的聚合桥相关;聚合桥的形成促进了吸附率的显著增加,从而使金属矿物的生物氧化率显著增加。     

细菌湿法浸矿技术在黄金冶炼中的应用

项目内容 甘肃是我国重要的黄金生产基地，但是矿山经过40多年的开采，易采矿和富矿已经十分稀少，却积累了大量的尾矿、贫矿、难采矿，其中的财富还远未被挖掘和利用。而细菌湿法浸提技术恰恰可用较低的成本开采这些尾矿、贫矿和难采矿，保护生态环境，维持可持续发展。因此，微生物湿法浸提技术不仅仅是利用资源、保护生态环境的要求，也是甘肃省黄金产业可持续发展的要求。     

我国浸矿微生物研究的发展概况

概述了我国浸矿微生物研究的发展过程及研究成果 ,并分析了其发展趋势     

浮选药剂对浸矿细菌活性的影响

研究了丁基醚醇、乙基黄药和丁胺黑药3种浮选药剂对浸矿细菌活性的影响;进行了脱药和不脱药的铁闪锌矿精矿细菌浸出对比试验.研究结果表明:添加4×10-4 mol/L的丁基醚醇、乙基黄药、丁胺黑药,氧化34 h后,使9 K液体培养基中的Fe2 质量浓度由4.03 g/L分别增加至4.64 g/L, 4.77 g/L和5.91 g/L;浸出35 d后,精矿中锌的浸出率分别为92%和61%,这进一步验证了浮选药剂(丁基醚醇、乙基黄药)对浸矿细菌活性的影响.     

浸矿细菌胞外聚合层中多糖的提取

采用EDTA和H2SO4两种溶液作为提取剂,通过离心收集菌体、提取剂浸提多糖、离心分离多糖和过滤去除菌体4个步骤,提取浸矿细菌胞外聚合层中的多糖,并用苯酚-硫酸法测定提取出的多糖的含量.实验结果表明:质量分数相同时,提取剂EDTA的提取效果优于H2SO4;质量分数为3%的EDTA溶液为实验中的最优提取剂,提取的多糖质量浓度可达17.0 mg.L-1.整个提取过程具有使用试剂简单、操作简便、干扰因素少的特点.     

组合浸矿细菌菌群的氧化特性及其群落结构分析

为了探究组合浸矿细菌菌群的氧化特性及其群落结构,构建4株浸矿细菌(Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 23270,Leptospirillum ferriphilum YSK,Acidithiobacills thiooxidans A01,Acidithiobacills caldus S1)的组合浸矿菌群.实验结果表明:此组合浸矿细菌菌群中的菌体具有较高的生物活性,表现出良好的的铁、硫氧化能力.并采用实时荧光定量PCR技术对菌群的群落结构进行了分析.结果表明:此体系中A.ferrooxidans ATCC 23270、A.thiooxidans A01是优势种群;L.ferriphilum YSK和A.caldus S1是劣势种群.     

浸矿菌液/天然黄铁矿界面的动态氧化研究

细菌氧化黄铁矿的过程是细菌破坏黄铁矿化学键和建立新化学键的过程·细菌在浸矿菌液/天然黄铁矿界面上产生一系列的生物化学反应·由于黄铁矿的(100),(110),(111)面上亚铁离子和对硫离子团的分布形式、密度不相同,因此菌液/黄铁矿各种界面的氧化腐蚀程度也有差异·通过对天然黄铁矿(100),(110)和(111)面的细菌氧化动态试验研究,可以将细菌氧化黄铁矿的过程分为三个阶段:第一阶段是黄铁矿的点状氧化阶段;第二阶段为黄铁矿面状氧化阶段;第三阶段为黄铁矿遭到严重的氧化腐蚀,最终导致晶体破坏·细菌对黄铁矿不同面氧化强度顺序为(111)>(110)>(100)·     

一株碱性产氨浸铜细菌改良试验研究

碱性浸矿细菌是处理碱性脉石矿物的新型高效菌株. 为提高碱性浸矿细菌( Providencia sp. )的浸矿适应性和浸出率,首次对其进行铜矿浆驯化和紫外诱变改良. 使用Design Expert-8软件对改良菌株进行三因素三水平Box-Behnken试验设计与结果分析,考察矿浆中固相质量浓度、接种量和温度三个因素与浸出率之间的关系,利用Design Expert-8软件对试验条件进行优化,确定改良菌株最佳浸出条件,并得到浸出率预测模型. 在最佳浸出条件下对改良菌株与原始菌株别进行浸出试验,比较二者在改良前后生长及浸出率的变化情况. 结果显示:改良菌株能更好适应矿浆环境,细菌浓度最高时可达6. 5 × 108 mL-1左右,浸出率达到了50. 57%;而改良前细菌浓度最高只有3 × 108 mL-1 ,浸出率也只有29. 03%.     

浸矿细菌胞外聚合层中多糖含量的测定

以稳定期的浸矿细菌菌液为研究对象,探讨苯酚-硫酸法测定浸矿细菌胞外聚合层中多糖含量的最佳条件,并用红外光谱检测浸矿细菌胞外聚合层中多糖的结构组成。研究结果表明,苯酚-硫酸法测定浸矿细菌胞外聚合层中多糖含量的最佳条件为:最大吸收波长490 nm,浓硫酸用量5 mL,苯酚溶液质量分数5%;在最佳条件下测得的浸矿细菌胞外多聚合层中的多糖质量浓度为12 mg/L;由红外光谱分析浸矿细菌胞外聚合层中的多糖,发现其结构中含有O—H,C=C,—CH3和C—H键。     

某铀矿细菌菌群柱浸过程中的硫强化作用及其机理分析

评估了由Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans和Leptospirillum ferriphilum组成的混合菌群在柱式反应器中浸出某复杂铀矿的硫强化作用及其可行性。在77 d细菌柱浸过程中,硫强化(8 g/kg)后,铀的浸出率达到了约83.61%,与对照组相比,增加了10%。利用扫描电镜和X射线荧光光谱仪对矿渣进行了表征,结果表明硫强化后的矿渣表面有细菌侵蚀的痕迹且孔隙度增大。细菌群落分析表明,硫强化后浸出液中的优势种群从Leptospirillum ferriphilum转变为Acidithiobacillus ferrooxidans,且Leptospirillum ferriphilum在下层矿石表面占比从强化前的4.3%增加到了40.74%,和Acidithiobacillus thiooxidans保持了较好的平衡。此外,动力学分析表明,铀矿细菌柱浸动力学模型更遵循了通过中间产物层控制的内部扩散模式,且硫强化能够增强铀的浸出动力学。最后,建立了一个与细菌群落和化学反应相关联的硫强化生物浸铀的机制模型。     

低品位原生金矿的生物柱浸

采用粘结剂S-11将某低品位原生金矿的精矿粘结包裹在其原矿矿石上进行生物柱浸与原矿生物柱浸的对比研究.主要研究了生物柱浸过程中Fe2+浓度,pH,Eh,矿石表面吸附的细菌及菌液中游离细菌数量的变化、矿石的脱砷率、脱硫率,生物柱浸后矿石金的氰化浸出率.结果表明:金精矿包裹后的矿石表面因含硫化矿物较多,更适合细菌的吸附与繁殖;包裹生物柱浸120 d后矿石的脱砷率为70.14%,脱硫率为41.26%,金的氰化浸出率为81.21%,比传统生物柱浸矿石的脱砷率、脱硫率和浸金率分别高24.01%,19.11%和21.48%.包裹生物柱浸对矿石的氧化效果明显.     

表面活性剂对钴矿石生物浸出的影响

研究了表面活性剂Tween-20,Tween-80与RB-1181对钴矿石生物浸出的影响.研究结果表明:添加表面活性剂使溶液与矿物的接触角显著减小,溶液对矿物表面的润湿作用增强;当质量浓度小于0.25 g/L时,表面活性剂对细菌的生长没有不利影响,添加表面活性剂试样与空白试样的亚铁离子均在72 h内被氧化完全;添加表面活性剂能够改变中间产物S的表面性质,促进细菌对S的氧化,加速矿物表面钝化层的溶解.进而矿物溶解加速,金属浸出率提高.在矿浆质量分数为10%,浸出温度为45℃,转速为180 r/min的条件下,加入表面活性剂后,钴浸出率可提高34%以上,铜浸出率提高15%以上,强化效果显著.     

pH值对浸矿细菌的活化以及金精矿脱砷的影响

通过在摇瓶中设定6个不同初始pH值梯度1.3,1.5,1.7,1.8,1.9,2.1,对细菌的活化以及高砷金精矿的脱砷浸出进行了研究.细菌活化阶段,HQ-0211菌在pH值1.3~1.9范围更加适应,活化速度快,氧化效果好.高砷金精矿细菌脱砷阶段,初始pH值在1.7~1.9范围最利于细菌浸矿,停滞期短,氧化速度快.初始pH值较高,为2.1时,细菌会较快进入衰亡期,不适于细菌浸矿.初始pH值较低,为1.3~1.5时,细菌适应停滞期长,氧化脱砷速度缓慢.     

微生物浸出金川露天剥离低品位镍矿

进行了金川露天剥离镍矿的生物浸出实验.证明金川露天剥离镍矿有价金属的浸出是氧化亚铁硫杆菌直接浸出作用和自由菌产生的Fe3 间接浸出作用的联合;生长于液体培养基中和矿物表面硫杆菌化学行为的差异源于细菌表面存在蛋白质膜;浸出速率和菌种氧化活性受吸附在固相上和液相中细菌生长繁殖速率、矿浆质量浓度、pH值和Fe3 的影响;Fe3 的添加可影响菌种活性,抑制浸出的进行,且易在矿物表面产生沉淀,使浸出率降低.     

基于不同粒级硫化铜矿石生物浸出的动力学

西藏甲玛地区的硫化铜矿石中含铜矿物以次生硫化铜矿物为主,且含量较低.采用氧化亚铁硫杆菌柱浸的方法对该矿石进行了生物浸出并研究了浸出动力学.基于不同粒级矿石,考察了粒级对铜浸出速率和浸出率的影响,并对浸出率与收缩核模型中的控制方程进行了拟合,确定了浸出过程的控速环节.试验结果表明,铜的浸出速率和浸出率随粒级的减小而增加.矿石表面形貌的SEM表明,浸出过程中矿石表面形成了包含黄钾铁矾的产物层,阻碍了浸出反应的进行.浸出动力学表明,该矿石的浸出过程符合收缩核模型,且浸出应主要受固体产物层内扩散控制.     

Bioleaching of copper oxide ore by Pseudomonas aeruginosa

Bioleaching is an environmentally friendly method for extraction of metal from ores. In this study, bioleaching of copper oxide ore by Pseudomonas aeruginosa was investigated. Pseudomonas aeruginosa is a heterotrophic bactermm that can produce various organic acids in an appropriate culture medium, and these acids can operate as leaching agents. The parameters, such as particle size, glucose percentage in the culture medium, bioleaching time, and solid/liquid ratio were optimized. Optimum bioleaching conditions were found as follows： particle size of 150-177 μm, glucose percentage of 6%, bioleaching time of 8 d, and solid/liquid ratio of 1：80. Under these conditions, 53% of copper was extracted.