低品位磷矿废石的细菌浸出试验研究

用硫杆菌氧化还原态硫产生硫酸来浸出磷矿,可望为低品位磷矿废石的综合利用及环境保护开辟新的途径,但是用硫杆菌浸出磷矿的浸出率较低。采用加入不同吐温类表面活性剂的方法,促进细菌与矿物的作用,用pH值的变化和浸出率来评价其效果,并对其种类和用量对嗜酸氧化硫硫杆菌的生长及浸磷效果的影响进行了分析。试验结果表明:在加入不同种类及用量的吐温类表面活性剂时,浸矿溶液中嗜酸氧化硫硫杆菌的浓度、溶液的pH、以及磷的浸出率三者具有十分一致的变化趋势。吐温类表面活性剂的分子结构及加入量为影响嗜酸氧化硫硫杆菌浸磷效果的重要因素,通过选择适当的吐温类表面活性剂并控制其用量,可促进嗜酸氧化硫硫杆菌的生长及产酸能力。吐温类表面活性剂可改善嗜酸氧化硫硫杆菌的浸磷作用,通过选择其种类并调节其用量,可获得较佳的浸磷效果。     

混合嗜酸硫杆菌浸出低品位磷矿的正交实验研究

以某矿酸性矿土中分离的嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸氧化硫硫杆菌形成的混合菌为浸磷菌种、黄铁矿为能源物质、无磷无铁9K培养基为浸矿培养基,对混合菌浸出低品位磷矿石（w（P2O5）为22.8%）的浸磷条件进行了单因素优化和正交实验研究。结果表明,最优浸磷的适宜条件是,矿浆浓度为15 g/L,菌种体积浓度为15%,初始pH值为1.5,磷的浸出率为51.07%。     

硫杆菌的驯化育种及对低品位磷矿的浸出

利用从广西某温泉采集的水样分离嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Atf菌)和嗜酸氧化硫硫杆菌(Att)并进行纯化,然后将分离纯化后的Atf、Att菌菌株用于低品位磷矿中磷的浸出,并与经过磷矿驯化后的菌株进行浸磷效果对比和分析。研究结果表明:1)Att、Atf菌经过驯化后其生长活性有所提高,Att菌菌液平均pH比原菌有所降低,Atf菌经5~10 g/L磷矿粉驯化后菌液pH降低较明显;2)进行浸矿试验时,驯化菌株对磷矿粉有较强的适应能力,其pH下降较快,且30 d浸出率比原菌均有提高。其中Att菌在有磷培养基和无磷培养基中经过驯化后浸出率均有明显提高,最大提高了近11%;Atf菌在有磷培养基中经2~8 g/L磷矿粉驯化后浸出率提高显著,最大达28%,而在无磷培养基中经过10~15g/L磷矿粉驯化后浸磷效果最优,浸出率比原菌提高了1倍。     

表面活性剂对浸矿溶液表面张力的影响

采用加入表面活性剂的方法,改变溶液的表面张力,进而改善低品位磷矿的浸出效果;以吐温类表面活性剂的种类、用量作为影响因子,并用测量溶液表面张力的方法来评价其效果。结果表明:表面活性剂的用量、种类为较重要影响因子;不同种类、用量的表面活性剂可不同程度地改变浸矿溶液的表面张力,促进嗜酸氧化硫硫杆菌(At.t菌)对硫粉的氧化、产酸作用,改善浸磷效果。     

氧化亚铁硫杆菌分离复壮的研究

用稀释涂布平板法从已退化的氧化亚铁硫杆菌菌液中分离出氧化活性较高，生命力强的氧化亚铁硫杆菌T1，对其菌落，细胞形态和生长特性进行了初步研究，结果表明其最适生长条件为培养温度30℃，pH=2.0，分离出的T1菌株氧化活性是分离前菌株氧化活性的1．2倍。     

含磷铁矿石生物除磷试验研究

研究利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌(At.f菌)和嗜酸氧化硫硫杆菌(At.t菌)从某含磷铁矿石中除磷的主要影响因素。研究结果表明:1)At.f菌对该铁矿石的除磷效果比At.t菌的更好,而未接种任何细菌的铁矿石除磷率在第26 d时只有11.76%;2)不同摇床转速中,140 r/min最利于At.f菌去除铁矿石中的磷;3)随着矿浆浓度的增加,除磷率逐渐降低;4)加入一定量的黄铁矿能提高除磷率,当黄铁矿与铁矿石的质量比超过10%时,除磷率能提高到90%以上;5)经浸矿驯化过的At.f菌,其除磷性能比未驯化前有了一定程度的提高;6)At.f菌浸矿后产生的主要物质为黄铵铁矾[NH4Fe3(SO4)2(OH)6]。     

微波诱变嗜酸氧化硫硫杆菌浸出低品位磷矿

从广西某含硫温泉中分离得到了嗜酸氧化硫硫杆菌菌株,经分离纯化与初步培养后进行浸出低品位磷矿实验.其后,利用微波诱变的方式对该细菌进行了诱变育种研究.结果表明:经分离纯化得到的Att菌对磷矿矿样有一定的浸出能力,但效果不佳;微波辐照能有效引起At t菌发生突变,使其生长活性及产酸能力均发生改变,与此对应的是诱变后的Att菌菌株对磷矿矿样的浸出能力较原菌株有了明显的改变;在不同诱变时间下得到菌株的浸矿能力有所不同,其中诱变10s的菌株对磷矿的浸出率高于其它菌株,浸矿20d后浸出率达到32.74%,比原菌株的浸出率提高了42%.     

高磷赤铁矿两步法生物除磷实验研究

采用嗜酸氧化硫硫杆菌(At.t)直接浸出和两步法浸出,对鄂西高磷鲕状赤铁矿(铁品位43.50%,磷含量0.85%)进行生物除磷的实验研究。结果表明:矿浆浓度为2%时,At.t菌直接浸出除磷率为62.35%,且硫含量高达28.57%;采用两步法摇床培养At.t菌,24d菌液pH值接近0.8,磷含量可降至0.15%,硫含量为1.09%;采用自行设计制作的生物反应器培养At.t菌8d,菌液pH值接近0.98,分离菌液浸出原矿12h磷含量为0.18%。对磁选精矿进行的两步法浸出表明,当矿浆浓度为3%以下时菌液的除磷效果明显。     

解磷微生物的分离与筛选

磷是植物体内有机化合物的主要成分,为生物固氮所必需,土壤中大部分磷以难溶态存在,不能被植物直接吸收利用,解磷微生物可以促进土壤难溶磷向有效磷的转化。基于目前耕地有效磷缺乏的现状,通过对解磷微生物初筛、复筛培养基的研究,探索了解磷微生物的筛选模型以及各地解磷微生物的多样性,对不同类型土壤中分离出的2000多株解磷微生物的溶磷效果进行了研究。结果表明:菜园土中有机质含量高,解磷微生物最多,从全国各地土样及种子表皮中分离出芽孢杆菌P17菌株、短杆菌P10菌株和红酵母Y3菌株等解磷微生物;不同地域、同种地区不同类型土壤中溶解难溶性无机磷和有机磷微生物的种类和数量存在显著差异;无机磷平板初筛模型可以有效分离样品中的解磷微生物,溶磷效果需结合复筛模型进行确定。     

物理诱变对嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸磷的影响

利用从广西某温泉采集的水样分离嗜酸氧化亚铁硫杆菌并进行纯化,然后将分离纯化后的At f菌菌株用于低品位磷矿中磷的浸出,并与物理诱变的At f菌菌株进行浸磷效果对比和分析.研究结果表明:1)纯化的比未纯化的At f菌浸磷效率高,且第5次纯化的效果最优;2)紫外诱变时,诱变后的At f菌的活性及其浸磷率随诱变时间的增加先上升后下降,诱变时间为5 min时为最优;3)超声波诱变时,诱变后的At f菌完全氧化体系内的Fe2 的时间比未诱变的至少缩短了65 h,浸磷率最高比空白样提高了近35%;4)低温诱变时,诱变时间为1 h时培育出的At f菌效果最优.     

Efficacy of chalcopyrite bioleaching using a pure and a mixed bacterium

To determine the efficacy of chalcopyrite bioleaching using pure cultures of Thiobacillus ferrooxidans or Thiobacillus thiooxidans and a mixed culture composed of Thiobacillus ferrooxidans and Thiobacillus thiooxidans, experiments were carried out in shake flasks with [Fe~(2 )] 4 g.L~(-1) and S 1 g.L~(-1) at pH=1.80, 130 r/min and 30℃. The tests showed that the copper extraction in a mixed culture composed of Thiobacillus ferrooxidans and Thiobacillus thiooxidans is higher than that in a pure culture. On the other hand, an important potential of Thiobacillus thiooxidans to leaching chalcopyrite was indicated. Thiobacillus thiooxidans can prevent jarosites accumulating on the substrate and allow further copper to dissolute through the action of ferric ion. The selection of the suitable pH in a leaching solution would be significant. Thiobacillus thiooxidans and Thiobacillus ferrooxidans play an important role in the bioleaching process. Finally, the mechanism and the reason for iron precipitation were also discussed in detail.     

氧化硫硫杆菌对铬渣固化体的影响

用pH为1.9的无菌培养液和有菌培养液分别对固化体进行实验.在开始阶段,空白试块与实验试块的铬和钙的浸出相差不大,浸出液pH值也相差不大.但是从第六天开始,空白试块的浸出明显减少而实验试块却没有那么明显,同时空白试块的浸出液pH值始终在2.3左右波动而实验试块的浸出液pH值基本上都在2.3以下.实验表明,在硫化氢、硫黄和其他硫化物存在的条件下氧化硫硫杆菌对铬的浸出有较大的影响,为铬渣固化体的安全填埋提供了实验依据.     

Leaching kinetics of molybdenum from Ni-Mo ore in sulfuric acid solution with sodium peroxodisulfate as oxidant

The leaching kinetics of molybdenum from Ni-Mo ore in sulfuric acid solution with sodium peroxodisulfate was studied.The effects including leaching temperature, reaction time, particle size, stirring speed, and concentrations of sulfuric acid and sodium peroxodisulfate were investigated. The leaching process of molybdenum from Ni-Mo ore is controlled by the chemical reaction through the solid layer across the unreacted shrinking core. The apparent activation energy of the leaching of molybdenum is calculated to be 41.0 k J/mol and the leaching kinetics equation of molybdenum from Ni-Mo ore is expressed as1-(1-a)1/3=3405.7exp[-41030.0/(RT)]t.     

一株浸矿细菌的分离及其对低品位硫化镍铜矿中镍的浸出

从云南某铜矿井下酸性污水中分离到嗜酸菌株ynxd-1,对其形态、生长特性、16 S rRNA基因序列及其对低品位硫化镍铜矿的摇瓶浸出效果进行了研究.结果表明:细菌细胞呈短杆状,革兰氏染色阴性,不产芽孢,最适pH值及生长温度分别为2.0和30℃.菌株ynxd-1在10%(W/V)矿浆浓度及30℃温度的条件下摇瓶培养浸出28 d,低品位硫化镍铜矿镍的浸出率为56.4%.16 S rRNA基因序列分析表明,菌株ynxd-1与嗜酸氧化亚铁硫杆菌的同源性达到99%,可以鉴定为嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌株.     

Isolation of Leptospirillum ferriphilum by single-layered solid medium

According to physiological and biochemical characteristics of Leptospirillum ferriphilum,a strain of object bacteria was isolated successfully.Bacteria were enriched by selective liquid medium and plated on designed single-layered agar solid medium.Colony was cultured and bacteria were collected.The morphologies of the object bacteria were observed using crystal violet staining,scanning electron microscope(SEM)and transmission electron microscope(TEM).The result of 16S rDNA identification shows that this bacterium belongs to Leptospirillum ferriphilum and it is named as Leptospirillum ferriphilum strain D1.These results indicate that this new single-layered agar solid medium is efficient and simple for isolation of Leptospirillum ferriphilum.Additionally,physiological-biochemical characteristics show that the optimum initial pH value and its growth temperature are 1.68 and 40 ℃,respectively.The culture of it is used to leach a complex concentrate chalcopyrite,the leaching efficiencies of copper and iron are 1.93 % and 13.74 %,respectively,and it is more effective than the A.ferrooxidans culture in the leaching of the complex concentrate chalcopyrite.     

两株芽孢杆菌对磷矿粉中磷的浸出能力研究

以巨大芽孢杆菌和多粘芽孢杆菌为实验菌种，研究了不同磷矿粉用量、培养时间以及碳源物质和氮源物质的质量分数对细菌培养液中的磷浸出率和pH值的影响．结果表明：两株菌种均显著提高了细菌培养液中磷的浸出率，最高达到3．3％，且多粘芽孢杆菌的溶磷能力比巨大芽孢杆菌稍强．随着磷矿粉用量增加，磷的浸出率显著降低，pH值逐渐升高，但当磷矿粉用量超过10g／L后，pH值稳定在一定水平．培养时间越长，磷的浸出率越高，到培养的第15d达到最高值，此后不再明显升高．另外，碳源物质和氮源物质的质量分数在3％时磷的浸出率最高，质量分数过高或过低均抑制了磷的浸出。