銅溶劑萃取過程對浸礦微生物的影響.pdf

1、生物濕法冶金因能處理低品位礦石，且工藝簡單、成本低、能耗少、污染小等優(yōu)點而越來越受重視。其中生物浸出—溶劑萃取—電積提銅（BL—SX—EW）是極具代表性的生物濕法冶金工藝，得到了廣泛的應用。在生產實踐中，生物浸出的效率極大地影響提銅工藝的整體效率，然而，除了生物浸出過程的自有特征外，還很少有人注意到溶劑萃取過程會對生物浸出過程造成不利影響，使生物浸出效率降低，最終導致整個提銅工藝的效率降低。本文從溶劑萃取工藝的角度考慮生物浸出效率低下的

2、問題，重點研究萃取工藝對浸礦細菌細胞濃度和活性的影響，以及萃取界面乳化現象與浸礦微生物的相互關系，揭示萃取過程對生物浸出過程的影響。
　　顯微觀察德興銅礦堆浸廠現場O/W型界面乳化液，發(fā)現其中存在形貌復雜多樣的微生物。利用16s rRNA基因測序技術對銅萃取界面乳化液中微生物種群結構進行分析，結果發(fā)現包括Leptospirillum sp，Acidithiobacillus ferrooxidans, Metallibacteri

3、um sp，Staphylococcus sp在內的7類細菌，其中優(yōu)勢菌種為Leptospirillum sp. E4-L9和Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC23270，兩者在乳化液細菌中分別占到了40.48％和38.1%，并通過建立系統(tǒng)進化樹分析了它們的親緣關系。利用Fe2+、葡萄糖和硫等不同能源對界面乳化液中的微生物進行選育，然后對不同能源選育組進行16s rRNA基因序列分析。其中以Fe2+為

4、能源的選育組中，鑒定出三類細菌，分別為Acidithiobacillus sp. E6-1,3-8和Leptospirillum sp. E4-L9和Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC23270，而以葡萄糖為能源的選育組鑒定出單一的Staphylococcus sp. LS255菌種,以硫為能源的選育組檢測出Acidithiobacillus類細菌和一種不可培養(yǎng)的細菌。該研究表明在界面乳化液中存在多種

5、細菌，同時也可以說明界面乳化液對細菌有截留捕集作用。
　　研究菌體、固體微粒、界面乳化液滴的表面電性，結果發(fā)現
　　Acidithiobacillus.ferrooxidans菌表面帶有負電，并且隨著pH的升高，Zeta電位降低；氫氧化鐵膠體的Zeta電位隨著pH的升高，由正值變?yōu)樨撝担趐H1.6時出現等電點；界面乳化液滴的Zeta電位在pH1.5時為正值，然后隨著pH升高而降低，在pH2.6時出現等電點，當pH3.0時，

6、Zeta電位變?yōu)樨撝?。在pH2.0的條件下，LIX984N的體積濃度升高，界面乳化液滴的Zeta電位在正值范圍內升高。利用DLVO理論來解釋Acidithiobacillus.ferrooxidans菌、氫氧化鐵膠體和界面乳化液之間的相互作用,計算結果表明界面乳化液和Acidithiobacillus.ferrooxidans菌、氫氧化鐵膠體是相互吸引的。
　　利用MPN法研究pH和LIX984N濃度不同時萃取過程對
　　A

7、cidithiobacillus.ferrooxidans菌和Sulfobacillus thermosulfidooxidans菌細胞濃度和活性的影響。研究發(fā)現，萃取過程會對水相中細菌的細胞濃度和活性產生不利影響。在萃取過程中隨著pH的升高，兩種細菌在萃取過程中受到的捕集作用變弱，兩種細菌均在最適pH2.0時表現出最高的活性；而隨著LIX984N體積濃度的升高，兩種細菌受到的抑制作用和捕集作用均變強；
　　Acidithioba

8、cillus.ferrooxidans菌在萃余液中活細胞所占比例最高約為26.0%，最低為6.2%；而Sulfobacillus thermosulfidooxidans菌最高為27.0%，最低則為3.2%，說明Sulfobacillus thermosulfidooxidans菌是比Acidithiobacillus.ferrooxidans菌對環(huán)境更敏感的菌屬。因此在實際生產過程中要控制好萃取條件，避免界面乳化液的產生，減少萃取過程