混合極端嗜熱古菌對黃銅礦及鐵閃鋅礦浸出的研究.pdf

1、生物冶金是一種利用微生物從礦物中提取有價金屬的方法,特別適于處理貧礦、表外礦及廢礦,并具有成本低、環(huán)境友好、能耗低等突出優(yōu)點。在生物冶金中,嗜熱浸礦微生物的應用具有很大潛力,對嗜熱微生物的浸礦研究意義重大。本文采用三株極端嗜熱古菌(包括金屬硫葉菌(Sulfolobus metallicus JCM9184)、瑟杜生金屬球菌(Metallosphaera sedula JCM9185)和萬座酸菌(Acidianus manzaensisY

2、N25))對黃銅礦及鐵閃鋅礦的混合浸出進行了研究,主要考察了黃銅礦浸出過程中pH值和溫度對浸出率的影響,混合極端嗜熱古菌浸出黃銅礦過程中群落的動態(tài)演替,混合極端嗜熱古菌對鐵閃鋅礦的浸出這三個方面。
　　 首先,在預實驗中發(fā)現(xiàn)三株菌在亞鐵/硫培養(yǎng)基中的最適pH分別為1.5和2.5,在溫度范圍65℃-75℃時生長良好。為了研究pH和溫度對黃銅礦浸出的影響,本文進行了混合極端嗜熱古菌在兩個不同oH值(1.5和2.5)及不同溫度(65℃

3、和75℃)條件下對黃銅礦的浸出試驗。通過浸出試驗發(fā)現(xiàn),極端嗜熱古菌具有較高的浸出效率,在oH1.5和65℃條件下,搖瓶混合浸出24天銅浸出率能達到90％以上。在比較pH值對黃銅礦浸出的影響時發(fā)現(xiàn),pH為1.5時銅的浸出率為90.8％,而pH為2.5時銅的浸出率為56.9％,說明在一定范圍內(nèi)較低的pH值更有利于黃銅礦的浸出。在比較不同溫度對黃銅礦浸出的影響時發(fā)現(xiàn),在pH1.5條件下,溫度從65℃升高到75℃,黃銅礦的銅浸出率(87.7％)

4、并未增加,說明溫度增加,銅浸出率并不一定相應增高。
　　 其次,本文通過古菌DNA提取,16S rDNA擴增以及PCR-RFLP分析和測序比對等生態(tài)學分析方法,對黃銅礦浸出過程中的混合極端嗜熱古菌群落變化進行了分析。結果顯示在黃銅礦的浸出前期S.metallicus是占據(jù)優(yōu)勢的菌種,而到了后期A.Manzaensis的比例則會上升,并最后取代S.metallicus成為優(yōu)勢種。
　　 最后,本文研究了混合極端嗜熱古菌對鐵

5、閃鋅礦浸出的研究。實驗結果表明,混合極端嗜熱古菌浸出鐵閃鋅礦能力比中溫浸礦細菌更加優(yōu)異。加入高鐵離子能夠加快鐵閃鋅礦中鋅的浸出,特別是在浸礦初期,加入了12 g/L高鐵離子的體系鋅的浸出速率很快,在浸出8小時浸出率就能達到40％左右。礦漿濃度對浸出率影響明顯,較低的礦漿濃度具有更高的浸出率。利用極端嗜熱古菌間接浸出鐵閃鋅礦時,停留時間和礦漿濃度都對浸出效果有著顯著影響,停留時間長浸出效果好。當?shù)V漿濃度高時,鋅的浸出率很低,微生物氧化亞鐵