嗜酸鐵-硫氧化菌在生物浸鈾過程中的協(xié)同作用研究.pdf

1、微生物浸礦技術(shù)得到快速發(fā)展。由于各種浸礦微生物自身特性及生理生化性能的不同，在浸礦行為中所起到的作用不同，細(xì)菌混合浸礦可以起到優(yōu)勢互補的作用。因此利用混合細(xì)菌浸礦成為當(dāng)今微生物浸礦研究的熱點。浸礦過程中的主體菌種包括硫化菌和鐵細(xì)菌，對其在浸礦過程中的協(xié)同作用研究是微生物浸礦研究的關(guān)鍵。
　　本文從江西某礦山樣品中分別通過用9K液體培養(yǎng)基和FeSO雙層厭氧固體培養(yǎng)基，waksman液體培養(yǎng)基和iFeO雙層厭氧固體培養(yǎng)基富集、反復(fù)劃線

2、分離純化出兩種不同性狀的細(xì)菌，再用極限稀釋的方法對細(xì)菌數(shù)量進行計算，通過掃描電鏡觀察兩種細(xì)菌的個體形態(tài)，再對其進行16SrDNA鑒定，確定其分別是嗜酸氧化亞鐵硫桿菌(Acidthiobacillus ferrooxidans)和嗜酸氧化硫硫桿菌(Acidthiobacillus thiobacillus)。對兩種細(xì)菌進行碳硅泥巖型鈾礦石浸出液適應(yīng)性馴化，然后分別設(shè)計細(xì)菌變量搖瓶浸出試驗、兩種細(xì)菌不同混合比浸出試驗并通過原位雜交技術(shù)（fl

3、uorescence in situ hybridization)分析細(xì)菌組成結(jié)構(gòu)變化，最后依據(jù)上述實驗所得各數(shù)據(jù)，選擇合適的細(xì)菌接入比（嗜酸氧化亞鐵硫桿菌和嗜酸氧化硫硫桿菌）、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等實驗參數(shù)對721兩種堆浸結(jié)垢礦石進行微生物試浸出處理。得到如下結(jié)果：
　　從碳硅泥巖型鈾礦環(huán)境中富集分離到兩株細(xì)菌，經(jīng)理化性質(zhì)、掃描電鏡鑒定及16SrDNA序列結(jié)果，鑒定其分別為Acidthiobacillus ferrooxidans

4、和Acidthiobacillus thiobacillus，經(jīng)適應(yīng)性馴化后，嗜酸氧化亞鐵硫桿菌能較好的適應(yīng)碳硅泥巖型鈾礦石浸出液，氧化亞鐵能力沒有下降，可以在24h內(nèi)完全氧化4g/L的Fe2+，嗜酸氧化硫硫桿菌產(chǎn)酸能力略有下降，將體系pH值從4左右下降到1.7的時間由2天延長到4天。
　　選取過1mm篩的礦石，按固液比為1:2.5，細(xì)菌為變量，在30℃，150r/m的搖床中浸出19天，不加菌、單一嗜酸氧化硫硫桿菌、單一氧化亞鐵硫

5、桿菌及嗜酸氧化亞鐵硫桿菌和嗜酸氧化硫硫桿菌混合四組浸出體系中，其累計液計浸出率分別為25%、70.26%、80.50%和82.43%，嗜酸氧化亞鐵硫桿菌和嗜酸氧化硫硫桿菌混合浸出能達到最好的浸出效果；按Acidthiobacillus ferrooxidans和Acidthiobacillus thiobacillus比例分別為1:0.5、1:1、1:3、1:5、1:7的不同比例混合浸出的結(jié)果表明在At.f：At.t為1:3為宜，但各組

6、試驗的浸出率差異不大，均在70%左右，浸礦過程中，細(xì)菌組成結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，嗜酸氧化亞鐵硫桿菌在浸出前期生長較好，嗜酸氧化硫硫桿菌則持續(xù)增加，到試驗后期逐漸成為優(yōu)勢菌種。嗜酸氧化亞鐵硫桿菌和嗜酸氧化硫硫桿菌處理堆浸結(jié)垢礦石能取得良好的效果，可以消除礦物表面的部分鐵沉淀使其溶出。軟結(jié)垢礦石加入了外源性鐵和不加外源性鐵的兩組浸出液中總鐵含量分別增加0.115g/L和0.62g/L，pH分別從2.35和2.18下降到2.016和2.003，U