嗜酸氧化亚铁硫杆菌APY的生长特性及其在黄铁矿表面的吸附

为了筛选嗜酸氧化亚铁硫杆菌并探明其在黄铁矿表面的吸附性能,从赣州某矿山酸性矿坑水中分离得到APY菌,对该菌形态、生长特性和16S r DNA序列进行了分析,并对该菌在黄铁矿表面的吸附特性进行了研究。结果表明,APY菌与嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans CK和BGL-2)处在系统发育树的同一分支,覆盖度和相似度均超过98%,判断APY菌为嗜酸氧化亚铁硫杆菌;APY菌适宜的生长条件为:1菌液与培养基体积比为10%;2培养液的初始p H=2.0;3恒温气浴摇床转速为180 r/min;4适宜的培养温度为30℃,其中p H为APY菌生长的限制性影响因素。APY菌在黄铁矿表面的吸附速度快,在p H=2.0时,20 min混合液中就有约1.5×108cell/m L的APY菌吸附在黄铁矿表面。     

耐冷嗜酸硫杆菌的生长特性和固定化培养

为解决氧化亚铁硫杆菌、嗜铁钩端螺旋菌等中温菌在低温和高酸的吸附尾液中作氧化剂时生长繁殖慢、氧化Fe²⁺速率低等问题,以耐冷嗜酸硫杆菌为研究对象,结合新疆某地浸采铀现场生产实际,对该菌的生长特性、耐酸驯化和固定化培养进行了探索。结果表明,该菌的接种量以10%为宜;当初始Fe²⁺浓度为0.3~0.5 g/L时,细菌仍能较快氧化Fe²⁺;在5~25℃条件下,耐冷嗜酸硫杆菌氧化Fe²⁺的速率均高于氧化亚铁硫杆菌,即耐冷嗜酸硫杆菌更适于溶浸液低温环境;耐冷嗜酸硫杆菌耐酸驯化后能在pH=0.31的培养液中保持较好的氧化活性;从生物陶粒表面电镜图片中可以观察出较厚的生物膜,固定化细菌和游离态细菌协同氧化Fe²⁺的速率是游离态细菌单独氧化的3.4倍。     

方解石对铁闪锌矿生物浸出行为的影响及机理探讨

考察了在30 ℃、pH=2、细菌浓度2×107 个/mL条件下方解石粒径与质量浓度对铁闪锌矿生物浸出的影响。结果表明,随着方解石粒径增加,体系pH值随之升高,嗜酸氧化亚铁硫杆菌增长缓慢,抑制Fe、Zn浸出;随着方解石质量浓度增加,体系中Ca²⁺浓度随之增加,对Fe、Zn浸出率的影响表现为先促进后抑制,当Ca²⁺浓度为130.27 mg/L时,能够促进嗜酸氧化亚铁硫杆菌增长,促进浸出;Ca²⁺浓度继续升高则不利于细菌增长与离子浸出;方解石粒径为-0.038 mm且质量浓度为10 g/L时浸出30 d,浸出效果较好,Fe和Zn浸出率分别达到80.53%和95.99%。     

耐钼细菌选育驯化技术研究

为解决细菌浸出辉钼矿过程中钼对细菌的抑制问题,提高细菌对钼的耐受能力,对三株细菌进行耐钼驯化研究,结果显示氧化亚铁硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋菌、野生菌株LM1的耐钼质量浓度分别达到820 mg/L、620 mg/L和580 mg/L。对野生菌株LM1进行的生理生化特性研究和分子生物学鉴定表明,LM1菌株属于嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)。     

黄铁矿-微生物体系还原浸出低品位氧化锰矿工艺过程研究

利用黄铁矿和微生物组合浸出低品位氧化锰矿,研究了pH值、矿浆浓度和接菌浓度对低品位氧化锰矿中锰元素浸出的影响。结果表明,在pH＝1.6、矿浆浓度15%和接菌浓度20%的条件下,锰浸出率达到92.3%。嗜酸氧化亚铁硫杆菌与溶液中的Fe³⁺能够促进黄铁矿发生氧化还原反应,进而强化氧化锰矿中锰元素的浸出。     

黄铁矿生物氧化过程的阶段性

以氧化亚铁硫杆菌为实验菌株，研究了黄铁矿的Fe³⁺氧化和生物氧化过程中溶液铁离子浓度、pH值以及Eh值的变化。结果表明，Fe³⁺由于自身很快会被消耗，因而对黄铁矿的氧化速率较低；而在细菌的作用下，Fe²⁺可以不断被氧化成Fe³⁺，从而使黄铁矿的氧化速率明显加快，因此生物氧化具有更高的效率。基于间接作用机制，结合黄铁矿生物氧化过程中pH值及Eh值的变化规律，提出了黄铁矿生物氧化的阶段性特点，即将氧化亚铁硫杆菌对黄铁矿的氧化过程分为黄铁矿无机氧化、Fe²⁺生物氧化和黄铁矿稳定生物氧化3个阶段。     

高铁离子浓度环境下氧化亚铁硫杆菌的生长行为

对氧化亚铁硫杆菌在高铁离子浓度下的生长情况进行了研究。在初始[Fe2+]=10、30、50、70、90g/L的高铁离子浓度9K培养基中培养氧化亚铁硫杆菌,定时测培养基中的细菌数、pH值及氧化还原电位(Eh)和Fe2+的终浓度,试验得出:[Fe2+]为30g/L时,氧化亚铁硫杆菌的生长最为旺盛,浓度达到9×107个/mL;在接种量为10%、pH值为1.6的情况下,氧化亚铁硫杆菌的Fe2+氧化速率最高,分别达到2.87g/(L.d)和2.67g/(L.d)。     

一株氧化亚铁硫杆菌的系统进化分析 及其浸矿效果研究

从低品位黄铜矿浸矿菌液中分离到14株嗜酸、亚铁离子氧化菌株, 并对菌株进行了Fe^2＋氧化率及其对低品位黄铜矿铜浸出率的测定。实验表明, YK12菌株的氧化活性最高, 对该菌株进行系统进化分析表明, 该菌株与分离自德国某废铀矿堆中的Acidithiobacillus ferrooxidans D2菌株(嗜酸氧化亚铁硫杆菌)相似性最高, 可鉴定为嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌株(Acidithiobacillus ferrooxidans)。     

用氧化亚铁硫杆菌生物浮选Sarcheshmeh铜矿石

氧化亚铁硫杆菌通常用于生物浸出中,最近用于硫化矿物的生物选矿中.在本研究中,就氧化亚铁硫杆菌对伊朗Sarcheshmeh铜矿石泡沫浮选行为的影响进行了研究,使用纯的氧化亚铁硫杆菌菌株可促进黄铁矿和黄铜矿的表面化学变化,从而影响它们的浮选行为.在氧化亚铁硫杆菌存在和用黄药作捕收剂时,在自然pH下黄铁矿受到抑制,而黄铜矿及其他硫化物矿物可浮性不受影响.本研究结果表明,细菌的表面化学性质能成功加以控制,从而获得对浮选过程的预期影响.这些结果表明,有抑制剂（氧化亚铁硫杆菌）存在时,黄铁矿的回收率比不存在这种细菌时低50%,结果证实了细菌对黄铁矿的抑制效果.可以得出以下结论,使用氧化亚铁硫杆菌将减低黄铁矿的回收率,但黄铜矿的可浮性不会改变.     

黄铜矿细菌浸出过程中的多因素影响

运用取自大宝山(简称DB)的嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称 A.f)和嗜酸氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans,简称A.t)的混合菌对广东某硫化铜矿的黄铜矿进行摇瓶浸出试验研究。结果表明, 黄铜矿摇瓶细菌浸出率受菌种、矿浆浓度、pH值、接种量多种因素的影响。细菌浸出黄铜矿的适宜条件为温度30 ℃, 矿浆浓度5%, pH值为2.0, 接种量为3×10⁷个/mL。     

中温嗜酸硫杆菌浸出低品位硫化铜矿

研究了中温嗜酸硫杆菌的生长条件, 对黄铜矿进行了细菌浸出试验研究。研究表明, 中温嗜酸硫杆菌最适宜的生长条件为: pH值为2, 温度为30±1 ℃, 此条件下细菌浓度为2.24×10⁷个/mL。接种量、矿浆浓度对黄铜矿中铜的浸出率有显著的影响, 随着接种量的增加, 铜的浸出率提高。在相同浸出时间内, 矿浆浓度5%左右时, 黄铜矿中铜的浸出率最高。低品位硫化铜矿柱浸试验结果表明: 细菌浸出75 d, 铜的浸出率为45%。     

高砷原生硫化铜矿细菌浸出试验研究

采用中温嗜酸氧化亚铁硫杆菌、喜温嗜酸硫杆菌和高温Ferroplasma属古菌对高砷原生硫化铜矿进行了细菌浸出试验研究。研究结果表明, 喜温嗜酸硫杆菌对高砷原生硫化铜矿的浸出效果比中温嗜酸氧化亚铁硫杆菌好。中温菌对砷的耐受性比高温菌高。在高温菌浸出过程中, 铜优先于砷溶解, 砷主要留在浸渣中; 细菌接种量对高砷原生硫化铜矿的浸出有一定的影响, 接种量为10%时浸出效果最好。提高温度有利于初始阶段铜的浸出, 随着浸出的进行, 温度的影响逐渐降低, 细菌作用占主导作用。驯化高砷耐受能力的高温菌将成为进一步的研究目标。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌对低品位磷矿的生物浸出研究

从安徽省某煤矿酸性水中分离培养出嗜酸氧化亚铁硫杆菌(At f), 研究了不同能源物质对其产酸能力的影响。采用微波物理诱变的手段对氧化亚铁硫杆菌进行育种, 并与原菌进行了浸矿对比试验。结果表明, 使用经过诱变的微生物浸出低品位磷矿可以达到比原菌更好的浸出效果。采用Zeta电位测定的方法分析了At f菌对产酸和浸矿的影响。     

细菌低温驯化及其浸出砂岩型铀矿试验研究

采用经现场吸附尾液低温驯化培养得到的嗜酸氧化亚铁硫杆菌(A f), 对新疆某砂岩铀矿石样品进行了细菌浸出、双氧水浸出以及只用硫酸浸出的柱浸对比试验, 试验结果表明, A f经过驯化培养后能较好地适应现场吸附尾液环境, 并能在大于10 g/L酸度下保持较好的活性; 细菌浸出和双氧水浸出的金属浸出率比只用硫酸浸出的金属浸出率高2%～5%。现场施工了总体积为15 m³的两个生物反应器, 经过一个冬天的现场低温细菌驯化连续培养试验, 结果表明细菌活性保持较好, 为新疆低温环境保持细菌活性和低温细菌连续培养提供了依据。     

中高温浸矿菌结合对高砷铜精矿的浸出研究

利用自主选育的耐高砷中高温浸矿菌浸出以砷黝铜矿为主的高砷铜精矿(As 4%～5%, Cu＞20%)。采用前期中温浸矿菌, 后期高温浸矿菌的两段法生物浸出10 d, 总铜浸出率可达90.01%。对浸渣的铜物相分析可知: 高温菌对黄铜矿的浸出率可达78.45%, 是中温浸矿菌14.2%的5.5倍以上; 对砷黝铜矿的浸出率为33.42%, 约为中温浸矿菌17.48%的2倍。对原生硫化铜矿的浸出率总计为50.24%, 约为中温浸矿菌16.26%的3倍。高温菌对砷黝铜矿的氧化作用较黄铜矿差; 中温浸矿菌对As³⁺ 和As⁵⁺的耐受力比高温菌强。在两段法浸出前期添加2.0 g/L的 Fe³⁺ 或2.5%的黄铁矿精矿细菌培养液均能提高中温浸矿菌的浸出速率。     

非金属矿物的微生物加工技术研究(Ⅱ)--黄铁矿的微生物浮选研究

本文介绍了作者采用氧化亚铁硫杆菌(T.f菌)对纯黄铁矿矿物进行微生物浮选的研究成果。研究结果表明 ,T.f.菌能在10min内迅速地吸附到黄铁矿表面 ,使黄铁矿表面由疏水变为亲水 ,丧失可浮性 ,因而T.f.菌是黄铁矿的一种有效的微生物抑制剂。并且指出 ,T.f.菌对黄铁矿的抑制是一种生物胶体的吸附作用。