氧化亚铁硫杆菌氧化Fe~(2+)的动力学研究

氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans,简称T.f菌)氧化Fe2+为Fe3+,可从中获得能量得以生长,Fe2+的氧化速度表征其代谢活性。文章设计了不同初始Fe2+浓度、pH值、接种量等条件培养T.f菌,测定培养过程中Fe2+浓度,通过对试验数据进行非线性拟合,得出了适合T.f菌生长过程的氧化Fe2+动力学模型,该模型拟合效果较好。研究中还对该模型进行了理论预示,得出了初始Fe2+浓度对T.f菌氧化动力学影响较大的结论。     

对工业浸出液中影响生物氧化和沉淀主要参数的评估

Das T·等人在《Trans.Inst.Min.Metall(Sect.C:Mineral Process.Extr.Metall)》2005年114卷C57上发表文章,介绍了对生物氧化和沉淀铁主要影响参数评价的研究成果。研究是在一个专门设计的生物氧化槽中、以间歇和连续方式进行的,所用细菌为(嗜酸)亚铁硫杆菌。研究所得出的结论是:1)研究了4种参数对铁生物氧化和沉淀的影响,这4种参数是pH、生物量、Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)浓度。铁的氧化速率随生物量以及初始Fe(Ⅱ)浓度增加而增加。Fe(Ⅲ)浓度对铁氧化动力学表现出一种负的效应。pH等于2时铁氧化速率最大。2)发现铁氧化速率为一级动力学方程…     

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)。     

含镍废液制备硫酸镍并深度除Fe、Cu、Zn

本文以镀镍行业产生的含Fe、Cu、Zn等杂质的硫酸镍废液为原料,通过采用氧化、化学沉淀、P204多级萃取等低成本的方法,实现了Fe、Cu、Zn等主要杂质的深度去除,制备出符合HG/T 2824-2009中Ⅰ类一等品的硫酸镍产品。试验重点考察了双氧水用量用量对除铁的影响,以及中和pH值、萃取pH值、萃取相比等技术参数对Fe、Cu、Zn、Ni除杂率的影响,并按照最佳条件处理了一批10 L废液得到2300 g硫酸镍产品,一次结晶率达60%。试验结果表明:用双氧水氧化后石灰中和至pH值5.0,Fe离子沉淀完全;在中和终点pH值4.5~5.7范围内,Fe、Cu、Ni的沉淀率随pH值的增大而增大,Zn的变化不大;pH值达5.7,Cu的沉淀率达98.4%;P204对金属离子的萃取顺序为:Fe3+Zn~(2+)Cu~(2+)Fe~(2+)Ni~(2+);P204可有效萃取分离Fe、Cu、Zn等杂质;经萃取分离后硫酸镍溶液中Fe、Cu、Zn的含量全部达到10-3g/L以下。     

ZVI-SRB协同处理铀(Ⅵ)废水的影响因素

采用还原性铁粉和硫酸盐还原菌协同生物还原沉淀消除铀矿冶废水中的放射性U污染.研究pH值、SO4(2-)和铀的初始浓度对ZVI-SRB协同还原沉淀U的影响.结果表明,溶液中的pH值对U生物沉淀存在显著影响,在pH为6.0时,铀的除去率在24h内高达90.5%,随pH值的降低溶液巾铀的除去率降低.铀的初始浓度和SO4(2-)的浓度对ZVI-SRB体系协同还原沉淀U影响比单纯SRB处理要小.利用ZVl-SRB处理溶液中的铀废水的放射性U污染具有重要意义.     

Fenton试剂氧化降解甲烷的动力学规律

为研究Fenton试剂产生的羟基自由基·OH对甲烷的降解与动力学规律,利用自制的鼓泡反应装置,系统研究反应时间、H2O2浓度（c(H2O2)）、Fe 2+浓度（c(Fe 2+)）、初始pH值、反应温度等因素对煤矿瓦斯（甲烷）降解率的影响。实验结果表明,Fenton试剂对甲烷有较好的降解效果,对于浓度为4.9%的甲烷气体,当c(H2O2)=100 mmol/L、c(Fe 2+)=2.0 mmol/L、初始pH=2.5、T=25 ℃时,反应30 min后,甲烷的最高降解率达0.25。通过对甲烷降解率与时间的变化关系进行非线性拟合,结果表明其反应动力学规律符合Boltzmann方程,而且方程中的参数dx即为影响Fenton试剂氧化降解甲烷效果的浓度经验校正系数,并最终得出甲烷降解率的定量计算公式。     

氧化亚铁硫杆菌的筛选及其特性研究

从广东云浮一硫铁矿的酸性废水中分离出一株氧化亚铁硫杆菌,对其菌落形态和细胞形态进行了初步的探讨,研究了温度、初始pH、Fe2+初始浓度、接种量对细菌氧化Fe2+的影响。试验结果表明,该菌在pH=2 0、温度30～35℃活性最强,同时加大接种量也可以缩短细菌的迟缓期,培养基中过高的Fe2+浓度对该菌生长起抑制作用。     

氧化亚铁硫杆菌对低品位锰矿浸出的试验研究

以软性塑料纤维为填料而构建了氧化亚铁硫杆菌的固定化生物反应器,经低pH值和高浓度Fe2+长期驯化后,在初始pH=1.6、Fe2+浓度25 g/L、温度30℃、进气量0.45 m3/h、循环液体流量0.85 L/h的条件下,固定化细胞只需3 d,Fe2+氧化率可达82.27%,其Fe2+平均氧化速率为0.29 g/(L.h);固定化细胞达到80%以上的氧化率所需时间比游离细胞提前了4 d,其平均氧化速率是游离细胞的2.5倍。对低品位菱锰矿的浸出,在pH为1.7、温度60℃、Fe3+浓度20 g/L、矿浆浓度10%条件下,搅拌3.5 h可达将近85%的浸出率。     

黄铜矿的嗜热细菌生物浸出工艺研究:温度-pH-氧化还原电位之间的依赖关系

嗜热细菌生物浸出黄铜矿的铜浸出率,取决于温度、pH和氧化还原电位,而且还取决于所使用的嗜热细菌的活性.研究了在不同的pH值和温度并有着不同的初始Fe3+数量的条件下,使用三种嗜热细菌浸出时达到的铜浸出率.获得的结果表明.由于Acidianus brierleyi(缩写为A.brierleyi菌)浸出铁(以Fe3+形式)的能力很低,由接近临界值(450mV,Ag°/AgCl参比电极)的氧化还原电位,反映出达到了很高的生物量浓度,在这样的氧化还原电位下浸出时铜浸出率最高.相比之下,由于Sulfolobus metallicus(S.metallicus菌)和Metallosphaera sedula(缩写为M.sedula菌)较高的浸出铁(以Fe3+形式)的能力,由很高的氧化还原电位反映出的很高的生物量浓度,再结合Fe3+以黄钾铁矾(KFe3[SO4]2·(OH)b)形式的沉淀作用,因而就降低了浸出速率.因此,在对于嗜热细菌的生长是最佳的温度时,并不总是意味着能达到很高的铜浸出率.一般地说,最高的铜浸出率是在初始pH值为1.5的条件下达到的.然而,在初始pH值为2.5时观测到比在pH 2.0时达到了更高的浸出率,证实了在高pH值时黄铜矿的生物浸出是受氧化还原电位而不是由pH或温度所控制的.当提供的为激发浸出反应所需的初始的Fe3+数量不足时,双向酸杆菌的生物浸出能力就会降氏,或浸出反应受到抑制,而硫化裂片菌和金属丝菌对初始的Fe3+提供量就没有那么敏感.这一结果证实了对矿物表面直接的酶促催化作用,能引发黄铜矿的生物浸出反应,但稍后氧化还原电位就控制着黄铜矿的浸出速率.     

生物法再生铁离子溶液对铁闪锌矿的浸出

以沸石为填料,采用吸附法构建了氧化亚铁硫杆菌的固定化生物反应器。运行结果表明,在初始pH=1.6、Fe2 浓度8.58 g/L、气体流量0.45 m3/h、液体流量0.3 L/h及温度为30℃的条件下,Fe2 氧化率可达94.76%,Fe2 平均氧化速率高达1.22 g/L/h;固定化细胞Fe2 的平均氧化速率是游离细胞的9.38倍。菌生Fe3 浸矿剂对铁闪锌矿的浸出表明,在初始pH=1.5、Fe3 浓度为8 g/L、温度为70℃的条件下浸出8 h,当矿浆浓度小于3%时,浸出率可达90%以上,其中矿浆浓度为1%时的浸出率高达95.18%。     

氧化亚铁硫杆菌生长动力学的研究进展

氧化亚铁硫杆菌是湿法冶金中的主要菌种,但生长和氧化速度缓慢,限制了其在工业中的广泛应用。综述了影响氧化亚铁硫杆菌生长的各种物化因素,例如pH、温度、Fe^2 、Fe^3 及其他离子对该菌生长的影响,并对近年来国内外学者提出的氧化亚铁硫杆菌的各种生长模型做了总结,以期对氧化亚铁硫杆菌的生长条件有全面的认识,并为工程实际提供指导。     

氧化亚铁硫杆菌培养条件的优化

氧化亚铁硫杆菌生长代谢影响因素有很多,本试验主要对温度、pH、培养基的量以及接种量进行研究,同时也研究了不同氮源及能源条件对菌生长的影响,确定出氧化亚铁硫杆菌的最佳培养条件为温度28℃,pH=2.0,装液量为100mL(250mL锥形瓶),接种量为10%,最容易利用的能源物质是FeSO4,氮源是硫酸铵。     

氧化亚铁硫杆菌浸出废弃线路板中金属铜的研究

利用从硫化矿山分离得到氧化亚铁硫杆菌GZY-1菌株,进行了废弃线路板粉末中金属铜的浸出实验,并对浸出机理进行了分析,同时对浸出体系的pH值、氧化还原电位和细菌数量的变化进行了研究.结果表明:细菌具有将Fe2+不间断地氧化成为Fe3+的生物学特性;在浸出温度30℃及pH值1.32、液固比10∶1、搅拌速率500 r/mi...     

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)。     

适应铀矿石的耐极低pH值氧化亚铁硫杆菌的诱变育种

从我国最大的集采—选—冶为一体的“721矿”铀矿石中分离富集出具强适应性的氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillusferrooxidans,T.f),其最适pH值为2. 0。利用紫外线诱变法处理,经定向筛选获得一株可在pH1. 2条件下快速生长,甚至可在pH0. 9、0. 6的条件下生长的突变株,经过多代培养其氧化活性稳定,可直接用于铀矿石的生物浸出。     

The cell attachment and oxygen consumption of two strains of Thiobacillus ferrooxidans

Thiobacillus ferrooxidans is a chemolithoautotropic aerobic bacteria which derives energy for its metabolic functions through the oxidation of ferrous iron, sulfur and insoluble sulfides minerals.The attachment of Thiobacillus ferrooxidans cells to sulfide mineral surfaces was investigated to further understand the mechanism involved in the leaching of sulfide minerals. Two strains of Thiobacillus ferrooxidans (DSM 583 and ATCC 23270) grown on ferrous iron, sulfur and a chalcopyrite concentrate were investigated on three sulfide mineral surfaces; pyrite, chalcopyrite and arsenopyrite. The degree of attachment of all substrate grown cells along with contact angle measurements of both minerals and cells were determined to evaluate the effect of growth substrate and hydrophobic interactions on the attachment process. In addition, concentrations of both ferrous iron and the flotation collector potassium amyl xanthate were also studied. Whilst sulfur grown cells exhibited a higher degree of hydrophobicity, both ferrous iron and chalcopyrite grown cells showed a greater degree of attachment. This suggests hydrophobic interactions at the mineral/cell interface are not principally responsible for the attachment process. Differences in the adhesion of the two strains were also observed and suggests alternative interaction(s) between the cell and mineral surface is/are principally responsible for attachment. Increasing the concentration of ferrous iron as a growth substrate resulted in an increase in the degree of cell attachment. Correspondingly, increasing the concenrration of amyl xanthate decreased the adhesion of Thiobacillus ferrooxidans.Growth substrate, solution pH, ferrous iron, copper and cobalt ion concentrations were also investigated with respect to the oxygen consumption of the two strains of Thiobacillus ferrooxidans. Enzyme reaction kinetics were also studied allowing for determination of Km values for ferrous iron similar to those previously reported. Whilst cells grown on ferrous iron were able to oxidise the iron substrate over the range 1–200mM, cells grown on 1% sulfur were unable to oxidise similar concentrations of the iron substrate. However, following a single subculture onto ferrous iron, sulfur grown cells were able to utilise the ferrous iron substrate all be it at a decreased rate. Investigation of solution pH suggested both cultures had different optimum pH values for ferrous iron oxidation. Increasing concentrations of copper and cobalt (1–100mM) proved to decrease the rate of iron oxidation.     

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。     

微生物氧化硫铁矿烧渣脱硫的研究

在硫铁矿烧渣生物脱硫的实验室试验中，研究矿浆浓度，Fe^3 浓度及pH值对游离T.f.菌浓度和脱硫率的影响。结果表明硫铁矿烧渣脱硫是T.f.菌直接作用和由细菌而产生的Fe^3 间接作用的联合结果。脱硫速率和菌种氧化活性受吸附在固相上和液相中细菌生长浓度，矿浆浓度，pH值和Fe^3 的影响。三价铁离子的添加可影响菌种活性，抑制浸出，且易在矿物表面产生沉淀，降低氧化率，经生物氧化脱硫后，硫含量降至0.33%。可达到铁精矿标准。