微生物选矿剂研究进展

随着人们环保意识的提高,对于选矿绿色环保发展的呼声日益强烈,传统选矿药剂无论是从来源的有限性、对环境的污染性还是从浮选效率方面,都难以满足要求。而微生物选矿剂因来源广泛、无毒、选择性好等优点,近年来得到越来越多的重视,并期望将其工业化以替代或部分替代化学药剂。本文结合国内外相关研究结果,概述了微生物在矿物絮凝剂、矿物浮选剂及微生物的代谢产物作为选矿剂等方面的应用研究进展,并对微生物选矿剂的作用机理及其发展趋势进行了总结与展望。     

微生物浮选技术进展

文章对近年微生物浮选发展过程中,生物药剂如生物捕收剂、生物抑制剂和生物絮凝剂等的基本情况作出综合评述。围绕"生物浮选"这一核心问题,全面总结了几种特效性菌种在相应矿物处理方面的使用状况。最后指出了目前研究中的不足,并预测了微生物浮选接下来的可研究方向及发展趋势。     

煤炭中胶红酵母的分离及对煤的表面改性作用

以神华宝日希勒褐煤为分离源,筛选分离得到一株能够有效改变煤表面特性的菌株SMC221,并研究其对肥煤和尾煤的作用特性。菌株鉴定结果表明SMC221为胶红酵母（Rhodotorula mucilaginosa）。与传统疏水性草分枝杆菌相比,SMC221对煤表面的改性作用更强：SMC221可选择性地吸附于煤表面,在pH值3~5时,肥煤与SMC221细胞之间发生强烈的静电相互作用,肥煤疏水性变大,浮选选择性增强;对尾煤则是通过菌体架桥作用促使尾煤向不稳定体系转移。菌体细胞对煤的附着正交试验表明,影响附着量的因素依次为：pH值>煤样粒度>接触时间>菌液浓度,其中pH值决定了细胞与煤表面带电性的差异;当SMC221浓度为150×10 -6 时,肥煤浮选回收率为75%,尾煤絮凝回收率为94%。     

Bioflotation of pyrite with Thiobacillus ferrooxidans

Bioflotation of pyrite with bacteria Thiobacillus ferrooxidans in the presence or absence of potassium ethyl xanthate was studied on a pure pyrite through microflotation and electrophoretic light scattering measurements. The experimental results showed that in the absence of xanthate, pyrite flotation is slightly enhanced by Thiobacillusferrooxidans. However, with xanthate as a collector, pyrite flotation is strongly depressed after being exposed to the bacteria. The longer is the time when the pyrite is exposed to the bacteria, the stronger the depression is. The mechanism of the depression might be due to the formation of the biofilms of Thiobacillus ferrooxidans on pyrite surfaces, preventing the adsorption of xanthate on pyrite surfaces in the form of dixanthogen or xanthate ions.     

诺卡氏菌在黄铁矿和闪锌矿表面的选择性吸附

研究了诺卡氏菌在不同影响因素条件下,在黄铁矿和闪锌矿表面的选择性吸附。结果表明:培养120 h后诺卡氏菌达到最大生长量;诺卡氏菌在黄铁矿和闪锌矿表面发生明显的选择性吸附,在黄铁矿表面的最大吸附率可达到96.99%,而在闪锌矿表面的吸附率大都在20%以下;诺卡氏菌在两种矿物表面于20 min内即可达到吸附平衡;pH值是影响诺卡氏菌在两种矿物表面发生选择性吸附的关键因素,pH在4~10之间时,选择性吸附现象明显;矿浆浓度超过6 g/L时有利于发生选择性吸附;细胞悬浊液浓度、搅拌速度和温度对吸附效果影响不大,均可产生选择性吸附。扫描电镜检测结果表明,诺卡氏菌细胞表面的菌丝是重要的吸附部位;红外光谱分析结果表明,诺卡氏菌表面含有—OH、—NH2、C O、P O、S O等活性官能团,它们在吸附过程中起重要作用。     

褐煤微生物对细粒煤的表面改性作用

研究开发作用力强、选择性好和无毒的药剂是当前细粒煤洗选研究的重要方向之一。研究采用传统微生物分离法,与模式菌株相对比,从褐煤中筛选到一株酵母菌株Y21,并研究了其对细粒煤的表面改性作用。菌落形态、生理生化特征和分子序列片段分析表明,菌株Y21为胶红酵母;菌株Y21处理前后煤样表面Zeta电位和接触角的变化表明,菌体Y21与细粒煤之间通过静电作用和疏水相互作用可有效吸附于细粒煤表面,从而改变了细粒煤的表面电位和润湿特性;当煤样A的pH值在3.0～4.0之间、煤样B的pH值在2.0～4.0之间时,两煤样接触角显著增大,菌株Y21的作用使得煤表面更加疏水,并在改变细粒煤表面特性的同时,实现了对其选择性浮选。     

诺卡氏茵在黄铁矿和闪锌矿表面的选择性吸附

研究了诺卡氏菌在不同影响因素条件下，在黄铁矿和闪锌矿表面的选择性吸附。结果表明：培养120h后诺卡氏菌达到最大生长量；诺卡氏菌在黄铁矿和闪锌矿表面发生明显的选择性吸附，在黄铁矿表面的最大吸附率可达到96．99％，而在闪锌矿表面的吸附率大都在20％以下；诺卡氏菌在两种矿物表面于20min内即可达到吸附平衡；pH值是影响诺卡氏菌在两种矿物表面发生选择性吸附的关键因素，pH在4～10之间时，选择性吸附现象明显；矿浆浓度超过6g／L时有利于发生选择性吸附；细胞悬浊液浓度、搅拌速度和温度对吸附效果影响不大，均可产生选择性吸附。扫描电镜检测结果表明，诺卡氏菌细胞表面的菌丝是重要的吸附部位；红外光谱分析结果表明，诺卡氏菌表面含有-0H、-NH2、C=O、P=O、S=O等活性官能团，它们在吸附过程中起重要作用。     

Nocardia在黄铁矿和方铅矿表面的选择性吸附

研究了Nocardia在不同影响因素条件下在黄铁矿和方铅矿表面的选择性吸附.结果表明:Nocardia在黄铁矿和方铅矿表面可发生明显的选择性吸附,在黄铁矿表面的最大吸附率为96.99%;而在方铅矿表面的吸附率为20%左右;两种矿物表面的吸附在较短的时间内即可达到平衡;pH值是影响Nocardia在两种矿物表面发生选择性吸附的关键因素,当pH为3～10时,选择性吸附现象明显;而当矿浆浓度超过6 g/L和菌液浓度为0.5～4 g/L时,有利于选择性吸附;温度对吸附效果影响较小.扫描电镜检测结果表明,Nocardia细胞外膜表面的菌丝是重要的吸附位;矿物解理面状态、Nocardia表面基团的桥连作用和静电力是导致选择性吸附的关键.