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(diǎn)。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(gè)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(shí)考察了浸出過程中pH、亞鐵離子濃度、三價(jià)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(jī)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(jìn)行了形態(tài)、生理生化特性研究。球狀，不可運(yùn)動(dòng)，沒有細(xì)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(shí)約為6.65 h?？稍诹蛩醽嗚F和酵母粉同時(shí)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(jī)物以及硫磺、硫代硫酸鈉等還原態(tài)的硫進(jìn)行生長。菌株L1基因組DNA G+C含量為34.1mol％。基于16S 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?shí)驗(yàn)結(jié)果表明菌株L1應(yīng)代表Ferroplasma屬的一個(gè)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(jìn)行黃銅礦搖瓶浸出實(shí)驗(yàn)?；茏责B(yǎng)和化能兼性生長的中等嗜熱菌同時(shí)存在能有效促進(jìn)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(jī)物與無機(jī)物的利用)的菌株之間的相互作用有利于促進(jìn)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(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)對浸礦微生物種群的分析表明，在