次生硫化铜矿微生物浸出实验

微生物浸矿是提取低品位,难选次生硫化铜矿中有价元素的最有效方法之一.本研究利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxidans)浸取福建某难选次生硫化铜矿,依次开展浸矿菌富集培养实验、驯化转代实验和不同粒径配比下柱浸试验,获得了不同阶段的细菌浓度、pH值、铜浸出率等演变规律;并结合电子计算机断层扫描技术实现了柱内矿堆塌落、截面孔隙演化和浸矿机理研究.研究表明:细菌浓度和pH值均呈现缓慢增加后趋降低的趋势,浸柱中细菌增殖较慢,浸矿480 h后,细菌浓度仅为每毫升5×107个.浸矿过程中,细颗粒趋于向柱底迁移,矿堆出现塌落;柱顶孔隙率变大,增幅为6.65%,柱底孔隙率变小,降幅为8.29%;塌落程度与细粒含量成正比,最小塌落为1.7 mm,最大塌落为6.15 mm.入堆矿石粒径极大影响着柱浸体系的浸出效果.实验中柱浸B组(粒径r<1 mm占28.41%)浸矿效果最佳,浸矿480 h后铜浸出率达47.23%.     

氧化亚铁硫杆菌氧化黄铜矿的实验研究

黄铜矿是自然界中最为常见的含铜硫化物,矿石或尾矿中黄铜矿的风化往往会导致严重的矿区重金属污染,细菌的参与可以改变黄铜矿的氧化分解行为.本文通过对比实验系统研究了氧化亚铁硫杆菌（Acidothiobacillus ferrooxidans）对黄铜矿氧化分解的影响.利用等离子光谱仪（ICP-AES）、pH计、X射线衍射仪（XRD）和激光拉曼光谱分别测定了实验溶液的成分变化以及黄铜矿表面沉淀的物质组成.结果表明,细菌对实验溶液的pH值、Eh值和黄铜矿的氧化进程起着重要的控制作用.随着反应的进行及细菌的生长,溶液的pH值呈下降趋势,Eh值呈上升趋势,H＋和Cu2＋离子浓度升高.实验表明,细菌是整个氧化过程的主导因素,反应初期,Acidothiobacillus ferrooxidans氧化溶液和黄铜矿中的Fe2＋成Fe3＋ 随着反应的进行和Fe3＋的增多,在Acidothiobacillus ferrooxidans和Fe3＋的共同作用下,黄铜矿被氧化,并可生成自然硫,自然硫进而被Acidothiobacillus ferrooxidans氧化为SO42- Fe3＋对黄铜矿的化学氧化作用和细菌的生物氧化作用持续进行,构成了黄铜矿的氧化过程.反应后期,Fe3＋以次生沉淀形式覆盖在矿物表面,沉淀物对黄铜矿的溶出有抑制作用.     

氧化硫硫杆菌浸出污泥中重金属的分析与评价

通过设计淋滤实验,分析了不同淋滤条件下污泥中重金属的去除率,并应用Hakanson潜在生态危害指数法(Potential Ecological Risk Index,简记PERI)对其进行评价.研究发现,Cu、Pb、Zn、Cr和Ni的浸出取决于硫粉和硫酸浓度,经过14d的淋滤实验,加硫粉处理后Cu、Pb、Zn、Cr和N...     

一株黄铜矿专属浸出细菌的分离与鉴定

从甘肃白银硫化矿区矿坑水中分离得到一株能够浸矿的细菌（命名为BY）,该菌株为革兰氏阴性细菌,短杆状,菌体的直径×长度为（0.45±0.05）μm×（1.5±0.4）μm,最适生长温度为25-30℃,最适pH值为2.0,化能自养型,能利用亚铁、单质硫和低浓度的葡萄糖生长,不能利用硫代硫酸钠、蛋白胨生长。研究结果表明：BY菌株与嗜酸氧化亚铁硫杆菌（简称A.f菌）WJ13位于系统发育树同一个分支中,相似度为99.66%,与标准A.f菌株ATCC23270的相似度为99.93%;编码区的核酸序列与报道序列（登记序列号DQ166839-DQ166841）仅差1个碱基,氨基酸序列完全一致;于30℃浸出27 d后,含菌株的摇瓶的Cu^2＋的质量浓度即达到60 mg/L,而无菌浸出时Cu^2＋的质量浓度仅为10 mg/L,表明该菌株具有应用于黄铜矿浸出的潜力。     

一株新的氧化硫硫杆菌的分离纯化与培养

采用Starky-Na2S2O3和Waksman液体培养基以及Starky-Na2S2O3-琼脂固体培养基,从某矿矿坑水中分离、纯化得到一株新的氧化硫硫杆菌,并初步研究了这株氧化硫硫杆菌在液体培养基Starky-Na2S2O3和W aksman中的生长情况,发现W aksman培养基更适合用来培养这株氧化硫硫杆菌.     

Triton X-100对氧化亚铁硫杆菌氧化活性及浸出黄铜矿的影响

为提高黄铜矿的微生物浸出效果,研究了非离子表面活性剂Triton X-100对氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)氧化Fe2+和S0的活性以及浸出黄铜矿的影响,并采用XRD对浸出后的产物进行了表征.结果表明,Triton X-100对氧化亚铁硫杆菌氧化Fe2+有一定的抑制作用,而对氧化S0则显现出促进作用;Triton X-100可显著改善黄铜矿的微生物浸出效果,当其质量浓度为30 mg·L-1时,黄铜矿中铜的浸出率提高了52.15%.Triton X-100的加入提高了氧化亚铁硫杆菌对黄铜矿浸出过程中间产物硫的生物利用性和消解作用,从而提高了浸出体系中细菌浓度和Fe3+浓度,进而促进了黄铜矿的溶解.     

多能硫杆菌RubisCO基因（rbcL－rbcS）的克隆及限制性内切酶图谱分析

以光合细菌圆球状红杆菌Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒｓｐｈａｅｒｏｉｏｄｅｓ的ｒｂｃＬ－ｒｂｃＳ基因为探针，与多能硫杆菌（Ｔｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓｖｅｒｓｕｔｕｓ）染色体ＤＮＡ酶切谱带进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交，检测到了ｒｂｃＬ－ｒｂｃＳ基因的同源序列，又以ｐＵＣ９为载体，克隆了Ｔ．ｖｅｒｓｕｔｕｓ染色体ＤＮＡＰｓｔＩ酶切片段，构建成Ｔ．ｖｅｒｓｕｔｕｓ基因文库，并从这个基因文库中筛选到了含有ＲｕｂｉｓＣＯ基因的重组质粒，将其命名为ｐＳＤＬＳ－１０，进一步对ｐＳＤＬＳ－１０进行了限制性酶切分析，作出了ｐＳＤＬＳ－１０限制性内切酶图谱     

氧化亚铁硫杆菌启动子片段的克隆及酶切分析

本文利用DNA体外重组技术,将氧化亚铁硫杆菌染色体DNA的Hind Ⅲ酶切片段插入启动子探测质粒pSDSI(Ap~r,Tc~s,5.65kb)的Hind Ⅲ位点上,获得了一批具有启动子活性的染色体DNA片段.其中抗性最强的一株可在240μg/ml的四环素平板上生长,对此抗性最强的质粒pSDRF12进行了限制性酶切图谱分析,并利用其上的PstI和EcoRI位点分别酶切,得到了两个亚克隆pSDRF121和pSDRF122.新构建的两个亚克隆在其氧化亚铁硫杆菌启动子后只有一个Hind Ⅲ位点,可通过该位点插入外源目的基因,进一步观察其表达情况。     

基于生物刻蚀原理制作微小齿轮结构

生物刻蚀是从生物学的角度研究加工制造的方法.采用氧化亚铁硫杆菌作为生物氧化剂,刻蚀铜及铜合金材料的基片表面,获得微小齿轮结构,并对细菌的生长环境进行了分析研究.     

无菌和有菌体系下砷黄铁矿氧化的电化学

在无菌和有菌酸性体系下,对砷黄铁矿电化学氧化进行研究。研究结果表明:砷黄铁矿首先被氧化为As2s2,覆盖于电极表面,使电极表面发生钝化;随着电位升高,As2S2被氧化生成亚砷酸及亚砷酸被氧化为砷酸,亚铁离子被氧化成铁离子;细菌作用后增强了砷黄铁矿的反应性能,降低了其开始氧化的电位,砷黄铁矿被氧化的趋势增大,腐蚀反应速度有所提高,但细菌对砷黄铁矿电极的阳极反应过程机理并没有产生影响;在相同电位下,有细菌时的阻抗明显低于无细菌时的阻抗;在不同电位下,电极表面发生的电化学反应机理也不同,测定结果与线性扫描研究结果相吻合。