Ferroplasma thermophilum L1的分離、鑒定及應(yīng)用于黃銅礦浸出的研究.pdf

1、生物冶金技術(shù)是一種從礦物中提取金屬的方法，特別適于處理貧礦和廢礦，并具有成本低、投入小、能耗低、環(huán)境污染小等突出優(yōu)點。在本文研究中，一株極端嗜酸中等嗜熱的氧化亞鐵古菌得到分離純化，并鑒定為Ferroplasma屬的一個新種。為了研究該古菌在硫化礦浸出中的作用，從古菌的生理生化特性出發(fā)，研究了喜溫硫桿菌桿菌(Acidithiobacillus caldus)、嗜鐵鉤端螺旋菌(Leptospirillum ferriphilum)、嗜酸硫化

2、桿菌(Sulfobacillus acidophilus)與該古菌的不同組合對黃銅礦的浸出，同時考察了浸出過程中pH、亞鐵離子濃度、三價鐵離子濃度和銅離子濃度等參數(shù)的變化，并應(yīng)甩Real-timePCR技術(shù)考察了微生物種群的變化，討論了以上各菌株浸出黃銅礦的機理。 從浸礦反應(yīng)器的浸出液中分離得到-株氧化亞鐵古菌L1。對菌株L1進行了形態(tài)、生理生化特性研究。球狀，不可運動，沒有細胞壁，菌體直徑大小0.4～1.0μm。最適生長溫度在

3、45℃左右，最適初始生長pH為1.0，代時約為6.65 h?？稍诹蛩醽嗚F和酵母粉同時存在的條件下兼性營養(yǎng)型生長，但是在只有硫酸亞鐵或酵母粉的情況下該菌株不能生長。該菌株不能利用蛋白胨、葡萄糖、乳糖和半乳糖等有機物以及硫磺、硫代硫酸鈉等還原態(tài)的硫進行生長。菌株L1基因組DNA G+C含量為34.1mol％?；?6S rRNA序列同源性構(gòu)建了系統(tǒng)發(fā)育樹，結(jié)果表明此株菌是屬于Ferroplasma屬的古菌，與F. cupricumulans

4、 BH2T具有99.0％的序列相似性。菌株L1與F.cupricumulans BH2T的分子雜交相似度為46.3％?；谝陨蠈嶒灲Y(jié)果表明菌株L1應(yīng)代表Ferroplasma屬的一個新種，命名為F.thermophilum L1(CCTCC AB207143T)。 利用喜溫硫桿菌桿菌、嗜鐵鉤端螺旋菌、嗜酸硫化桿菌和菌株L1四種菌的不同組合進行黃銅礦搖瓶浸出實驗。化能自養(yǎng)和化能兼性生長的中等嗜熱菌同時存在能有效促進黃銅礦的浸出速率

5、和浸出效率。具有不同生理特性(包括鐵硫轉(zhuǎn)換和有機物與無機物的利用)的菌株之間的相互作用有利于促進黃銅礦的浸出。在含有嗜鐵鉤端螺旋菌的浸出體系中，黃銅礦浸出速率在浸出15-20天后開始下降，這與浸出過程中在礦物表面形成的黃鉀鐵礬鈍化膜有關(guān)。各浸礦體系礦渣的X-衍射分析表明Fe3+濃度較低的浸礦液中沒有黃鉀鐵礬的形成，相對于pH，F(xiàn)e3+的濃度可能是黃鉀鐵礬形成的更重要原因。 利用實時熒光定量PCR技術(shù)對浸礦微生物種群的分析表明，在