嗜酸氧化亞鐵硫桿菌的誘變育種及磷礦強化浸出研究.pdf

1、我國磷礦資源雖然比較豐富，但是由于其分布不均和開采、利用的不合理，使得富礦開采殆盡，不得不將中低品位礦利用起來，而由于傳統(tǒng)的選礦方法對于中低品位磷礦來說，都存在成本高和污染環(huán)境等缺點，因此人們開始尋找其他更優(yōu)的方法。 而微生物濕法冶金技術由于其經(jīng)濟環(huán)保性，越來越受到關注。又由于嗜酸氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans，以下簡稱At.f菌)能通過吸收空氣中的氧氣來氧化還原態(tài)的鐵或硫，從而取得

2、能量并產生酸來浸出礦石中的有用物質，所以成為濕法冶金過程主要的浸礦細菌。但是該菌早期的研究主要集中在金屬礦方面，而在非金屬礦，尤其是磷礦的微生物濕法冶金技術方面卻很少有人涉及。 因此本文利用從廣西某溫泉采集來的含At.f菌水樣進行富集、分離、純化，然后進行實驗室實驗研究。從中發(fā)現(xiàn)： 1)就At.f菌培養(yǎng)來說，在9 K液體培養(yǎng)基中，最佳培養(yǎng)條件：初始pH為3.00、培養(yǎng)溫度為30℃、接種量為10％(v/v)； 2)

3、對于At.f菌用于浸出低品位磷礦來說，越純的細菌越有利于浸礦。將At.f菌(CH-5)用于連續(xù)浸礦實驗研究，發(fā)現(xiàn)細菌浸磷率與時間的多項式統(tǒng)計回歸分析圖很接近Logistic模型，并建立了擬合關系式； 3)對于物理誘變At.f菌后用于浸出低品位磷礦來說：①紫外光對于該菌的最佳作用時間段為5-10 min；②頻率為59 kHz的超聲波對于該菌的最佳作用時間約為15 min；③4℃低溫下對于該菌的最佳處理時間段約為0.5-1 h；④用

4、修改后的Logistic模型對三個物理誘變細菌浸磷數(shù)據(jù)進行擬合后發(fā)現(xiàn)，誘變后模型中r(細菌浸磷率的固有增長率)值減小，而η<,m>(細菌最大浸磷率)增大，這樣不僅用實驗檢驗了模型，也用模型證明了物理誘變對提高細菌浸磷率是有效果的；⑤結合正交實驗分析得出59 kHz超聲波誘變15 min為最佳； 4)利用最佳物理誘變條件下得到的At.f菌(YB-1)進行浸礦發(fā)現(xiàn)：①接種量為15％(v/v)和[Fe<'2+>]=9g/L時為最佳；②

5、在還原態(tài)硫對于細菌浸磷效果影響的實驗中，在黃鐵礦、硫代硫酸鈉和單質硫用量一樣的情況下，單質硫的效果最好，其次是硫代硫酸鈉，最差的是黃鐵礦，其中當體系中單質硫的添加量為0.5g時，達到了本文實驗的最大浸磷率--第42天At.f菌浸出低品位磷礦中62.88％的磷。 最后從大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)細菌浸磷率急劇上升的時間正好處于細菌的穩(wěn)定期。并對At.f菌的浸磷機理進行初步探討，認為該菌的浸磷機理是細菌先復合作用于含有還原態(tài)的硫和鐵的物質產