嗜酸氧化亞鐵硫桿菌的誘變育種及磷礦強(qiáng)化浸出研究.pdf

1、我國(guó)磷礦資源雖然比較豐富，但是由于其分布不均和開采、利用的不合理，使得富礦開采殆盡，不得不將中低品位礦利用起來(lái)，而由于傳統(tǒng)的選礦方法對(duì)于中低品位磷礦來(lái)說(shuō)，都存在成本高和污染環(huán)境等缺點(diǎn)，因此人們開始尋找其他更優(yōu)的方法。 而微生物濕法冶金技術(shù)由于其經(jīng)濟(jì)環(huán)保性，越來(lái)越受到關(guān)注。又由于嗜酸氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans，以下簡(jiǎn)稱At.f菌)能通過(guò)吸收空氣中的氧氣來(lái)氧化還原態(tài)的鐵或硫，從而取得

2、能量并產(chǎn)生酸來(lái)浸出礦石中的有用物質(zhì)，所以成為濕法冶金過(guò)程主要的浸礦細(xì)菌。但是該菌早期的研究主要集中在金屬礦方面，而在非金屬礦，尤其是磷礦的微生物濕法冶金技術(shù)方面卻很少有人涉及。 因此本文利用從廣西某溫泉采集來(lái)的含At.f菌水樣進(jìn)行富集、分離、純化，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究。從中發(fā)現(xiàn)： 1)就At.f菌培養(yǎng)來(lái)說(shuō)，在9 K液體培養(yǎng)基中，最佳培養(yǎng)條件：初始pH為3.00、培養(yǎng)溫度為30℃、接種量為10％(v/v)； 2)

3、對(duì)于At.f菌用于浸出低品位磷礦來(lái)說(shuō)，越純的細(xì)菌越有利于浸礦。將At.f菌(CH-5)用于連續(xù)浸礦實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)細(xì)菌浸磷率與時(shí)間的多項(xiàng)式統(tǒng)計(jì)回歸分析圖很接近Logistic模型，并建立了擬合關(guān)系式； 3)對(duì)于物理誘變At.f菌后用于浸出低品位磷礦來(lái)說(shuō)：①紫外光對(duì)于該菌的最佳作用時(shí)間段為5-10 min；②頻率為59 kHz的超聲波對(duì)于該菌的最佳作用時(shí)間約為15 min；③4℃低溫下對(duì)于該菌的最佳處理時(shí)間段約為0.5-1 h；④用

4、修改后的Logistic模型對(duì)三個(gè)物理誘變細(xì)菌浸磷數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合后發(fā)現(xiàn)，誘變后模型中r(細(xì)菌浸磷率的固有增長(zhǎng)率)值減小，而η<,m>(細(xì)菌最大浸磷率)增大，這樣不僅用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)了模型，也用模型證明了物理誘變對(duì)提高細(xì)菌浸磷率是有效果的；⑤結(jié)合正交實(shí)驗(yàn)分析得出59 kHz超聲波誘變15 min為最佳； 4)利用最佳物理誘變條件下得到的At.f菌(YB-1)進(jìn)行浸礦發(fā)現(xiàn)：①接種量為15％(v/v)和[Fe<'2+>]=9g/L時(shí)為最佳；②

5、在還原態(tài)硫?qū)τ诩?xì)菌浸磷效果影響的實(shí)驗(yàn)中，在黃鐵礦、硫代硫酸鈉和單質(zhì)硫用量一樣的情況下，單質(zhì)硫的效果最好，其次是硫代硫酸鈉，最差的是黃鐵礦，其中當(dāng)體系中單質(zhì)硫的添加量為0.5g時(shí)，達(dá)到了本文實(shí)驗(yàn)的最大浸磷率--第42天At.f菌浸出低品位磷礦中62.88％的磷。 最后從大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)細(xì)菌浸磷率急劇上升的時(shí)間正好處于細(xì)菌的穩(wěn)定期。并對(duì)At.f菌的浸磷機(jī)理進(jìn)行初步探討，認(rèn)為該菌的浸磷機(jī)理是細(xì)菌先復(fù)合作用于含有還原態(tài)的硫和鐵的物質(zhì)產(chǎn)