微波诱变氧化亚铁硫杆菌浸出磷矿粉中可溶性磷

采用微波辐照对氧化亚铁硫杆菌进行诱变,并利用诱变菌在黄铁矿存在条件下从磷矿粉中浸出可溶性磷.结果表明:800 W微波辐照功率条件下(处理4 min),氧化亚铁硫杆菌浸磷的效果较佳,磷的浸出率达12.25%,比原菌提高了52.74%.通过微波诱变可提高氧化亚铁硫杆菌的氧化活性和产酸量,从而增强磷矿粉中可溶性磷的浸出效果.     

氧化亚铁硫杆菌脱硫研究进展

氧化亚铁硫杆菌因其具有特殊性能,近年被广泛应用于工业脱硫研究中.综述了氧化亚铁硫杆菌的特性,分析了温度、pH、培养基离子浓度对氧化亚铁硫杆菌性能的影响,并介绍了氧化亚铁硫杆菌的脱硫机理及其应用于煤炭脱硫和烟气脱硫的研究进展.最后,展望了氧化亚铁硫杆菌在脱硫方面的发展趋势,为生物脱硫工艺和同类型脱硫菌的研究提供借鉴与参考.     

以黄铜矿为主的低品位硫化铜矿生物浸出体系中的细菌优势菌群

通过对以黄铜矿为主的低品位硫化铜矿中温硫杆菌生物浸矿体系的细菌优势菌群的研究,探讨了黄铜矿的细菌作用机理. 采用9K培养基从细菌浸出矿浆中分离出了14株中温硫杆菌,其浸矿能力都弱于分离前的自然混菌菌种,在浸矿过程中自然形成的混菌群落中各菌株之间存在着协同效应. 从上述菌株中随机挑选出氧化浸出能力有较大差异的YK8, YK12和YK14进行了16S rDNA克隆测序分析,显示它们与Acidithiobacillus ferrooxidans的同源性均达到99%,为嗜酸氧化亚铁硫杆菌. 由此说明该浸矿体系的优势菌群为嗜酸氧化亚铁硫杆菌,细菌氧化作用机理以直接作用为主. 各纯菌株对Fe2+的氧化率存在较大差异,对菌浸矿浆用不同能源诱导培养后的混菌浸矿能力有显著变化.     

脱硫菌磁化培育及生物浸出脱除煤中黄铁矿硫的研究

将磁化技术用于煤炭脱硫菌种的培育，研究了磁化培育下的中国煤系与非煤系氧化亚铁硫杆菌对煤中黄铁矿硫的脱除效果。研究表明，磁化环境对矿质化学营养脱硫菌氧化亚铁硫杆菌的生长具有促进作用，一定磁化培育条件下的煤系氧化亚铁硫杆菌对小于0．075mm的煤样浸出24d的最大脱硫率（86．16％）高于非煤系氧化亚铁硫杆菌的最大脱硫率（82．56％），磁化培育下的煤系氧化亚铁硫杆菌具有更好的脱除煤中黄铁矿硫的效果。     

一株嗜酸氧化亚铁硫杆菌的筛选及生长条件研究

从湖北某矿的酸性矿坑水中取样,在9K培养基中分离得到一株细菌C1,对该菌株进行了形态、生理生化特性及16S rRNA序列分析。结果显示该菌为革兰氏阴性菌,短杆状,经16S rRNA鉴定为嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidi-thiobacillus ferrooxidans);生理生化鉴定结果表明其可以利用单质硫和亚铁生长,不能利用硫代硫酸钠生长。以Fe2+的氧化率为指标,研究了初始pH值、温度、接种量对C1菌生长的影响。结果表明,其最适初始pH值为2.0、温度为30℃、接种量为10%。考察了不同浸矿方法对C1菌浸磷率的影响,结果显示,经过24 d的生物浸出,普通浸矿法的浸磷率达到58.87%,比批浸矿法高出9.6%。     

抑制剂对嗜酸氧化亚铁硫杆菌形态影响研究

在生物冶金中,因矿石成分不同,某些成分会对浸矿菌产生抑制作用而影响金属的浸出。为研究氟、钼对浸矿微生物的影响,本研究以氟化钠和钼酸钠为两种抑制剂,研究不同浓度的抑制剂对两株不同来源的嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)的影响。采用扫描电镜观察经添加不同浓度的抑制剂培养基培养后的嗜酸氧化亚铁硫杆菌的细胞形态,发现在添加抑制剂的条件下,细菌细胞均发生了或轻或重的皱缩,但细胞长度与宽度基本无变化。从而得出两种抑制剂均对这种细菌产生了抑制作用,并且使其在形态上也发生了一些变化,但具体的抑制机理有待深入研究。     

氧化亚铁硫杆菌脱硫天然橡胶粉及其填充胶的性能

从铁矿土壤中分离出1株氧化亚铁硫杆菌,比较了其在不同Fe2+质量浓度的改进9 K培养基中的生长情况,确定最佳的天然橡胶胶粉加入时间为培养开始后的第30 h。利用氧化亚铁硫杆菌在较低Fe2+质量浓度的改进9 K培养基中进行脱硫实验,脱硫橡胶表面的傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱分析和培养液中SO42-的浓度变化都表明氧化亚铁硫杆菌是通过氧化硫黄的代谢途径来断裂橡胶中的硫黄交联键。用该脱硫胶粉填充天然橡胶硫化胶的力学性能有一定程度的提高;通过扫描电子显微镜可以看出脱硫胶粉与天然橡胶基质的界面结合较好,应力集中点较少,脆断面的断裂线均匀。     

Taguchi法研究营养因素对硫杆菌产硫酸的影响

采用Taguchi方法考察了培养基成分对氧化亚铁硫杆菌代谢单质硫产生硫酸的影响,结果表明:单质硫对氯化亚铁硫杆菌产硫酸的影响最显著,(NH4)2 SO4和MgSO4的影响次之,KH2PO4的影响较小,微量元素的影响可以忽略.试验结果验证了Taguchi方法的有效性.对氧化亚铁硫杆菌代谢单质硫产生硫酸过程动态研究发现,吸附菌量在培养初期呈对数期生长,然后不呈持续增加趋势;而游离菌量在达到停滞期前则不断增加,且硫酸产量与游离菌量间存在正向关联.     

低品位硫化铜矿生物柱浸过程细菌种群结构及演替规律

利用分子生物学的PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)分析技术和PCR-16S rDNA序列分析技术研究了以黄铜矿为主的低品位硫化铜矿中温硫杆菌柱浸过程中细菌种群结构、演替规律及与铜浸出率之间的关系. DGGE电泳图谱共6个条带中有5个条带对应的菌株16S rDNA序列与已知菌?嗜酸氧化亚铁硫杆菌A.f的同源性均为98%以上. 用9K固体培养基从柱浸浸出液中随机分离出3个纯菌株的16S rDNA序列,与已知菌A.f的同源性也均为99%,均证明该生物柱浸过程以A.f为优势菌种. 细菌柱浸的菌群演替发生在A.f同菌种内的各菌株之间. 柱浸前期易浸的次生硫化铜矿选择了02和05两条带所对应的A.f菌株,柱浸中后期难浸的黄铜矿则选择了01, 02, 03, 04, 06五条带所对应的A.f菌株.     

氧化亚铁硫杆菌的培养及氧化性能测定

研究了自行选育的氧化亚铁硫杆菌的生长特性。结果表明：我们自行选育培养的脱硫自养菌氧化亚铁硫杆菌,在特定条件下具有快速高效将Fe^2＋转化为Fe^3＋的功能,通过氧化亚铁硫杆菌生长因素的研究,确定了其生长的最佳条件,即在细菌处于对数生长期时,按10％接种量接种,调节培养液pH为2．5左右,30℃时振荡培养,氧化亚铁硫杆菌的生长活性最佳。通过考察培养过程中Fe^3＋浓度的变化,测定了不同接种量时氧化亚铁硫杆菌的氧化性能参数μ。     

A Novel Approach to Bioleach Soluble Phosphorus from Rock Phosphate

A novel approach to bioleach soluble phosphorus from rock phosphate, involving the bio-oxidation of pyrite by adaptated Acidithiobacillus ferrooxidans (At. f) and the product of sulfuric acid to dissolve rock phosphate, has been proposed in this paper. The soluble phosphorus could be leached more effectively in the presence of pyrite by At. f than that leached directly by sulfuric acid. The optimal technological parameters are presented. The highest phosphorus leaching rate is 9.00% when the culture substrate is the mixture of FeSO4·7H2O and pyrite, the phosphorus leaching rate is 8.00% when the initial pH and culture time are 2.5 and 5 d, respectively. The optimal rock phosphate particle size is 0.05 mm for the leaching of phosphorus. The bigger the grains of pyrite, the lower the phosphorus leaching rate. The bacterium At. f should be appropriately adaptated, which makes it easier to bioleach soluble phosphorus from rock phosphate.     

几种微生物溶解磷矿粉的动态研究

研究了尘埃芽孢杆菌、荧光假单孢菌和青霉对磷矿粉中磷的溶解能力．结果表明,该三种菌株均显著促进了磷矿粉的溶解,磷的浸出率最高可达6．7％．其中青霉的溶磷能力要强于尘埃芽孢杆菌和荧光假单孢菌。磷矿粉用量越低,磷的浸出率越高。随着培养时间增加,磷的浸出率逐渐升高．pH逐渐下降．但培养15d后,磷的浸出率和pH不再明显变化。另外,碳源质量分数对培养液中磷的浸出率也有影响,质量分数过高或过低均会降低磷的浸出率。     

酸浸及紫外诱变对氧化亚铁硫杆菌浸矿的影响

利用从湖北省大冶市铜山口矿区的酸性矿坑水中选育的氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans,以下简称T.f菌）对该矿区的铁矿进行了浸矿研究。结果表明：未经酸浸处理的矿粉,对体系pH值的影响较大,从而影响T.f菌的生长,进而影响浸矿效果;经过酸浸处理的矿粉,在整个浸矿过程中,体系pH值相对恒定,T.f菌生长良好;对混合菌群进行单次紫外诱变,未能明显提高浸矿能力。     

盐酸分解高硅混合型胶磷矿工艺研究

中低品位磷矿的开发利用是中国磷化工产业可持续发展的基本保障。采用盐酸浸取高硅磷矿,通过单因素实验对其酸解工艺和过滤强化过程做了研究。结果表明,磷矿粒径≤180 μm、在反应温度为40 ℃、酸比（实际投入的盐酸量与理论耗酸量的质量比）为1.1、盐酸质量分数为20%以上、浸取10 min,此时P₂O₅浸取率可达到99%以上。盐酸浸取速率快,酸解率高。高硅磷矿酸解料浆中二氧化硅含量高、粒度小、沉降速度慢,导致过滤困难。添加非离子型聚丙烯酰胺絮凝剂,控制絮凝剂为酸解料浆质量的1.0%,沉降2 min之后,可显著强化过滤。     

废旧磷酸铁锂正极粉磷酸浸出过程的优化及宏观动力学

随着新能源汽车产业快速发展,磷酸铁锂动力电池退役量爆发式增长,回收需求迫切,但面临回收利用经济性较差的难题。正极材料价值较高,本文提出采用磷酸浸出废旧正极材料以制备电池用磷酸铁,但铝等杂质的分离是关键。本文以含铝的磷酸铁锂正极粉为原料,开展了磷酸浸出过程优化及宏观动力学研究,重点研究了酸料比、浸出温度、液固比、搅拌速度等参数对磷酸铁锂及铝浸出效果的影响规律,并考察了磷酸铁锂在磷酸溶液中浸出的宏观动力学。研究结果表明,在酸料比1.1mL/g、温度20℃、液固比（5∶1)mL/g、搅拌速度400r/min、浸出时间120min条件下,磷酸铁锂浸出率大于93%,铝浸出率小于20%;磷酸铁锂正极粉磷酸浸出过程符合无固态产物层的收缩核模型,表观活化能为24.62kJ/mol,浸出过程受扩散控制。     

氧化亚铁硫杆菌浸出钴白合金

用氧化亚铁硫杆菌(A.f菌)浸出难破碎的钴白合金,研究结果表明,A.f菌最适生长pH值为2.0,最佳生长温度为30℃. 对9K培养基培养的A.f菌进行了3种处理方式实验：(1)直接接种：合金中钴浸出完成需6 d,铜8 d;(2)从菌液中离心收集：合金中钴浸出完成需3 d,铜需7 d;(3)经适应性培养：钴浸出完成需2 d,铜需5 d. 浸出过程中pH值先增大后逐渐降低,电极电位随铜的浸出而增大. 经适应性培养的A.f菌浸出白合金,浸渣成分为极少量的黄氨铁矾,钴和铜的浸出率分别达99.5%和99.0%. A.f菌浸出钴白合金中铜的作用机理为间接作用.     

微生物浸出MnO2过程中嗜酸氧化亚铁硫杆菌与Fe3+的催化作用

考察了MnO₂-FeS₂-H₂SO₄细菌浸出体系下,嗜酸氧化亚铁硫杆菌和Fe³⁺单独或联合对MnO₂浸出Mn²⁺的浸出速率影响,并采用循环伏安电化学方法对过程中嗜酸氧化亚铁硫杆菌与Fe³⁺的催化作用进行了分析。结果表明：嗜酸氧化亚铁硫杆菌和Fe³⁺单独或联合都可以有效提高MnO₂浸出Mn²⁺的浸出速率,对MnO₂细菌浸出过程有一定催化作用;循环伏安电化学分析表明嗜酸氧化亚铁硫杆菌和Fe³⁺单独或联合加入,都会使FeS₂出现明显的氧化还原峰,且嗜酸氧化亚铁硫杆菌可以降低FeS₂的氧化电位和缩短FeS₂氧化峰与还原峰之间的电位差,从而催化MnO₂浸出Mn²⁺的过程。     

磷矿在磷酸中的浸出行为

为改进湿法磷酸生产工艺,提高副产石膏的品质,缓解湿法磷酸中固体副产物磷石膏带来的环保压力,进行了磷-硫两步法酸解磷矿制磷酸的研究。着重对贵阳某磷矿在磷酸中的浸出行为进行研究。结果表明,磷矿粒度小于75 μm、搅拌速度为500 r/min、反应温度为70 ℃、五氧化二磷质量分数为40%、反应时间为60 min时,磷矿分解率达到98.5%。德罗兹多夫动力学经验模型能够较好地描述40%五氧化二磷中磷矿反应速率的变化规律,且阻缓系数较大,表观活化能为6.048 kJ/mol,表明40%五氧化二磷中磷酸分解磷矿的反应速率受扩散控制。酸解渣SEM和EDS分析表明反应产物磷酸二氢钙结晶析出是影响扩散的主要因素。     

沥青铀矿石细菌浸出机理的实验研究

采用氧化亚铁硫杆菌作为实验菌,针对有菌有Fe2+、有菌无铁、无菌有Fe3+、无菌有Fe2+、不控制pH值的无菌无铁和pH值控制在2.0的无菌无铁6种沥青铀矿石浸出体系,考察了浸出过程中细菌的浓度、溶液pH值、电位、亚铁离子浓度、全铁离子、铀浓度等参数的变化,得到铀矿石的浸出率分别为98.00%, 80.33%, 97.66%, 93.00%, 20.33%, 72.00%. 结果表明,在沥青铀矿石的细菌浸出中,细菌的作用以间接作用为主,即细菌把还原态的硫或单质硫及Fe2+氧化成Fe2(SO4)3. 由于Fe2(SO4)3是一种强氧化剂,将不溶的U(IV)氧化为可溶解的U(VI),从而使沥青铀矿石中的铀得以浸出.