胶质芽孢杆菌JXF菌株代谢产物与脱硅作用研究

采用摇瓶振荡培养和电镜分析, 研究了胶质芽孢杆菌JXF菌株在发酵培养过程中产生代谢产物的种类、能力及其对钾长石中硅的浸出效果。结果表明, 在含有石英粉的培养基中, JXF菌株可合成有机酸、氨基酸、多糖等代谢产物并析释于发酵液中。发酵液中4种有机酸(草酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸)的含量随发酵时间延长逐渐降低, 说明细菌又以它们为营养物进行生长繁殖; 在不同发酵期JXF合成的氨基酸种类不同, 而无氮或含石英粉的培养基有利于细菌大量合成多糖类物质。代谢产物摇瓶浸矿试验表明, 有机酸、氨基酸、多糖等均具有配合矿物中各种金属离子的有机基团并有一定的酸溶作用, 均可破坏钾长石晶格结构, 并释放出其中的铝、硅。在浸出硅酸盐矿物时, 代谢产物具有协同作用, 三者的混合物的浸矿效果明显优于它们单独作用时的效果。     

硅酸盐细菌代谢产物对硅酸盐矿物的浸溶作用研究

研究发现,硅酸盐细菌JXF菌株在含有石英粉的培养基中能合成有机酸、氨基酸、多糖等各种代谢产物并分泌释放到发酵液中。随着发酵时间的延长,发酵液中4种有机酸（草酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸）含量逐渐降低,说明细菌又以它们为营养物质进行生长繁殖;在菌种的不同发酵期,合成氨基酸的种类不同,在无氮或含石英粉的培养基中,有利于细菌大量合成多糖类物质。摇瓶试验表明,有机酸、氨基酸、多糖均具有破坏高岭石晶格结构的能力而释放出其中的铝、硅,原因是这些有机物具有络合矿物中各种金属离子的有机基团并有一定的酸溶作用。试验还表明,各种代谢产物在浸出硅酸盐矿物中具有协同作用,三者的混合物的浸矿效果明显好于它们各自对矿物的作用效果。     

硅酸盐细菌JXF菌株浸矿脱硅条件研究

采用单独摇瓶浸出方法研究了影响硅酸盐细菌浸矿脱硅的各种条件,摇瓶试验表明,pH值、温度、摇瓶转速、装液量、接种量、浸矿时间、矿物种类、菌种特性均对硅酸盐细菌的脱硅效果有重要影响。在pH7.2、温度28℃、摇床转速200 r/min、500 mL锥型瓶的装液量100 mL、接种量3.8×106个/mL,浸出时间5~7 d情况下,JXF菌种浸矿脱硅效果最好。硅酸盐细菌JXF菌株对供试矿物的分解能力依次为绿泥石、高岭石、长石、石英。其中JXF-1菌株脱硅效果最好,可以浸出铝土矿原矿、绿泥石人工混合矿样中50.4%与65.3%的硅,而B.C菌株对该两种矿样的脱硅率仅分别为35.3%,48.2%。     

硅酸盐矿物的硅酸盐细菌浸出工艺研究

采用5种硅酸盐细菌,对含不同硅酸盐矿物的5种矿样（包括铝土矿原矿和人工混合矿）进行细菌浸矿脱硅摇瓶试验和工艺试验。摇瓶试验表明：5种细菌均能较好地浸出矿样中的硅,但其中JXF-1菌的脱硅效果最好;细菌存活环境和硅酸盐矿物的晶格结构影响浸硅效果。工艺试验表明：连续浸出工艺的细菌浸硅效果明显优于摇瓶试验和半连续浸出工艺,并可将浸出时间缩短4 d;以JXF-F菌为浸矿细菌,以含2%蔗糖的阿什比基质矿物盐培养基为细菌培养液和浸出液,采用连续浸出工艺可从铝土矿原矿和含绿泥石人工混合矿获得铝硅比分别为12.53和17.74的精矿,硅浸出率分别达70.1%和83.6%。     

利用硅酸盐细菌制备煤矸石矿物肥料

针对大量堆弃煤矸石造成的严重环境问题,研究胶质芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌作用于难以被植物利用的硅酸盐矿物,将其转化为煤矸石矿物肥料,并研究了堆肥过程中的固液比、堆肥时间、环境温度、硅酸盐细菌混合比例等因素对煤矸石矿物肥料品质的影响。研究表明,当采用混合菌悬液1∶1,控制固液比1∶1(湿润),25°C下堆肥15 d时,矿物肥料中的有效磷含量和速效钾含量较高,是原煤矸石样品中含量的5.12倍和2.01倍。     

胶质芽孢杆菌释放矿物元素效果及机理研究进展

胶质芽孢杆菌是化能异养型细菌,广泛存在于土壤中。我国学者在胶质芽孢杆菌的分离鉴定、培养条件及发酵工艺、解钾解磷解硅活性、对硅酸盐矿物风化作用、土壤肥料等方面做了许多研究。目前的研究提出了几种矿物细菌交互作用机理,而这些机理是通过细胞胞外聚合物、细菌代谢产生的有机酸和某些酶等物质与矿物的交互反应实现的。通过对国内目前在胶质芽孢杆菌对矿物交互作用溶出离子方面的研究进展和作用机理进行总结和展望,呼吁广大研究者从宏观微观多角度多领域对胶质芽孢杆菌本身及其与矿物的交互作用进行深入研究。     

硅酸盐细菌代谢产物对不同结构硅酸盐矿物风化作用的影响

选用一株硅酸盐细菌,采用摇瓶发酵培养,对比分析不同结构硅酸盐矿物刺激与促进细菌产代谢产物的差异;采用摇瓶浸矿试验,研究细菌代谢产物及细菌对石英、斜长石与高岭石的风化分解作用。结果表明,硅酸盐矿物可促进细菌产草酸、酒石酸、苹果酸等有机酸、氨基酸与多糖,同时可刺激细菌代谢产生特定的柠檬酸与氨基酸,高岭石对细菌代谢产有机酸与多糖促进作用最强,斜长石对细菌代谢产生氨基酸促进作用最明显;各代谢产物均对硅酸盐矿物具有一定的风化分解作用,其中多糖对矿物分解作用最强,混合代谢产物对矿物具有更强的风化作用;具层状结构的高岭石较架状结构的斜长石更易被细菌及代谢产物所风化分解;3种代谢产物的混合物在风化矿物过程中具有明显协同作用;细菌对矿物分解作用明显较混合代谢产物强,表明细菌对矿物风化分解作用是生物物理及化学等多种因素共同作用的结果。     

胶质芽孢杆菌JXF释硅特性研究

摇瓶单因素条件试验与正交试验结果表明,在pH7.2、矿浆浓度20%、温度30℃和细菌接种量15%的条件下,JXF菌种脱硅效果最好。细菌浸矿过程中,应尽量接种芽孢生成率较低时的细菌,试验表明细菌在培养的前4天,芽孢产生率低,活性高。单独摇瓶浸矿试验采用了四种不同的浸出方式,其中利用预先在含被浸矿样和蔗糖的培养基中培养的菌种,然后在有糖的培养基质中对矿样进行浸出,硅的浸出率最高,从各种矿样中浸出硅的范围为25.7%￣65.3%,比其它浸出方式高10%以上。而连续浸出工艺表明,JXF菌株的脱硅率在34.8%￣86.3%,且浸矿时间由7d缩短到5d。     

铝土矿的细菌浸出及微生物代谢产物试验研究

就细菌浸出方式、矿物品格结构、菌种的不同来源及其分解代谢物种类、数量、能力等四个方面对铝土矿的硅酸盐细菌浸硅效果的影响进行了试验研究和分析。结果表明,五种不同来源的硅酸盐细菌都能较好地从各种铝土矿中浸出硅,硅浸出率范围为35.3%-65.3%,其中JXF-1菌株浸出硅的效果最好;试验采用了四种不同的浸出方式,其中,利用预先在有被浸矿样且含蔗糖的培养基中培养的菌种,然后在有糖培养基质中对矿样进行浸出,硅的浸出率最好,从各种矿样中浸出硅的范围为25.7%-65.3%,比其它浸出方式高10%以上。在各种类型的被浸矿样中,细菌对层状结构的绿泥石浸出效果最好,可浸出其中65.3%的硅,而架状结构的正长石被细菌浸出的硅只有25.7%。硅酸盐细菌在不同的培养基中可以合成大部分的氨基酸、多糖和酒石酸、柠檬酸、苹果酸等四种主要的有机酸,各种代谢产物均对高岭石中的硅有一定的浸溶作用,试验表明,氨基酸、有机酸、多糖三者混合物溶解高岭石中硅的量比单独代谢产物的溶解硅的量分别高357.99%、291.89%、1186.1%。     

用细菌从铝硅酸盐矿物中浸出硅的工艺研究

采用单独摇瓶浸出、半连续浸出和连续浸出工艺的方式对硅酸盐细菌的浸矿能力作了一个较全面的对比试验。不同来源的硅酸盐菌株均能较好的从铝硅酸盐矿物中浸出硅,但它们的浸出能力存在较明显的差异,微生物浸出工艺表明,采用连续浸出工艺,细菌浸出矿样中硅的效果明显比单独摇瓶浸出与半连续浸出效果要好,且浸矿时间也大幅度的缩短。5种矿样在连续浸出工艺中硅的浸出率比单独摇瓶浸出平均高10个百分点左右,对矿物中的铝也有一定的活化作用,可以浸出供试矿样中6.5%～14.9%的铝,但远低于浸出的硅,可除去铝土矿中的硅,为该菌种在矿物加工和土壤微生物硅肥中的应用提供理论依据。     

硅酸盐细菌在资源加工中的应用及现状

介绍了近年来使用硅酸盐细菌从矿物中提取有用金属如Ir, Li, Be, Ag, Mo 等的研究进展, 以及在铝土矿脱硅中的应用, 并介绍了硅酸盐细菌的形态学研究进展, 指出应在硅酸盐细菌的分子生物学以及硅酸盐细菌与矿物表面作用机理等方面加强研究和探索。     

调整剂在浮选分离一水硬铝石和高岭石中的研究

单矿物浮选试验结果表明, 在阳离子捕收剂DTAL 作用下, 调整剂SFL 在pH=2～12 范围内活化高岭石的浮选, 而在弱酸性条件下对一水硬铝石的浮选影响较小。弱酸性条件下的人工混合矿分离试验表明, 随着原矿中一水硬铝石的含量的增加, 精矿铝硅比显著上升, 氧化铝的回收率也随着提高;在调整剂SFL 的作用下, 精矿铝硅比进一步提高。动电位测试研究表明, 与SFL 作用后的一水硬铝石和高岭石的负电位显著增加, 使得阳离子捕收剂通过静电作用力更容易吸附在矿物表面上吸附。吸附量的测试表明:SFL增加了在高岭石表面的捕收剂吸附量, 而在一水硬铝石表面的捕收剂吸附量有所减少。     

酸性水玻璃在磷矿浮选中的作用

对硅钙(镁)质胶磷矿的浮选试验结果表明酸性水玻璃对被Ca^2、Mg^2 离子活化的硅酸盐矿物有较强的选择性抑制作用。这主要是因为酸性水玻璃的水解产物是抑制活性很强的硅胶体[nSiO2]，同时酸性水玻璃具有酸洗去活作用和消泡作用。     

用细菌从铝硅酸盐矿物中浸出硅的工艺研究

采用单独摇瓶浸出、半连续浸出和连续浸出工艺的方式对硅酸盐细菌的浸矿能力作了一个较全面的对比试验.不同来源的硅酸盐菌株均能较好的从铝硅酸盐矿物中浸出硅,但它们的浸出能力存在较明显的差异,微生物浸出工艺表明,采用连续浸出工艺,细菌浸出矿样中硅的效果明显比单独摇瓶浸出与半连续浸出效果要好,且浸矿时间也大幅度的缩短.5种矿样在连续浸出工艺中硅的浸出率比单独摇瓶浸出平均高10个百分点左右,对矿物中的铝也有一定的活化作用,可以浸出供试矿样中6.5%～14.9%的铝,但远低于浸出的硅,可除去铝土矿中的硅,为该菌种在矿物加工和土壤微生物硅肥中的应用提供理论依据.     

赤铁矿与锥辉石浮选分离捕收剂的研究

以最具代表性的白云鄂博矿床原生赤铁矿和含铁硅酸盐矿物锥辉石(Acmite)为研究对象,在纯矿物浮选试验的基础上,结合吸附量、ζ-电位测定结果,对各类捕收剂的选择性及其与矿物表面作用机理进行了讨论,提出了研制新型高效硅铁分离捕收剂的有效途径。     

几种硅酸盐矿物晶体化学与浮选表面特性研究

研究了石英、绿柱石、锂辉石、锂云母、石榴子石等硅酸盐矿物对金属离子的吸附规律及矿物经金属离子活化后的浮游性,并结合矿物晶体化学特性对实验结果进行了分析。