中等嗜熱菌生物強(qiáng)化促進(jìn)黃銅礦精礦浸出研究.pdf

1、黃銅礦作為重要的銅礦資源，占世界已探明硫化銅礦資源的70％。生物冶金是一種有效的金屬提取方法，已被廣泛用于黃銅礦浸出研究。但由于生物浸出黃銅礦動(dòng)力學(xué)緩慢，浸出率低，致使其工業(yè)化應(yīng)用受到限制，因而開展有效且經(jīng)濟(jì)的黃銅礦生物促進(jìn)浸出研究將無疑是緩解中國及世界銅資源危機(jī)的重要舉措。生物強(qiáng)化概念源自于生物修復(fù)，而本研究中主要利用生物強(qiáng)化調(diào)控措施，探究了生物強(qiáng)化在促進(jìn)黃銅礦氧化分解中的可行性，結(jié)合浸出理化參數(shù)及Real-time Quantita

2、tivePCR(Q-PCR)群落結(jié)構(gòu)分析結(jié)果闡明了不同代謝特性中等嗜熱浸礦菌在不同時(shí)間、不同投加量條件下的強(qiáng)化措施對(duì)黃銅礦浸出的影響。
　　 本研究中首先構(gòu)建了一個(gè)含有鐵/硫氧化代謝、自養(yǎng)菌/兼性自養(yǎng)菌、古菌/細(xì)菌的 Acidithiobacillus caldus/Leptospirillumferriphilu/Ferroplasma thermophilum(分別簡寫為 At.caldus/L.ferriphilum/F.

3、thermophilum)共培養(yǎng)體系。根據(jù)黃銅礦精礦生物浸出所有結(jié)果（包括理化參數(shù)、群落結(jié)構(gòu)及礦渣分析）將后續(xù)生物強(qiáng)化研究分為三個(gè)時(shí)期:前期強(qiáng)化（浸出第5天）、中期強(qiáng)化（浸出第13天）和后期強(qiáng)化（浸出第24天）。
　　 兼性自養(yǎng)的古菌F.thermophilum生物強(qiáng)化浸出黃銅礦研究中，主要探究了不同時(shí)期不同強(qiáng)化投加量對(duì)黃銅礦浸出的影響。研究結(jié)果顯示:古菌F.thermophilum前期生物強(qiáng)化促進(jìn)Cu2+浸出，且促進(jìn)浸出效果與

4、強(qiáng)化投加量正相關(guān);而中后期F.thermophilum生物強(qiáng)化對(duì)Cu2+浸出產(chǎn)生抑制作用，且強(qiáng)化投加菌量越大，抑制效應(yīng)越強(qiáng)。古菌F.thermophilum L1在不同時(shí)期加入時(shí)，均能促進(jìn)L.ferriphilum YSK和At.caldus s2在體系中的生長繁殖;而L.ferriphilum YSK的大量存在反過來抑制F.thermophilum L1過多生長。
　　 嚴(yán)格自養(yǎng)的亞鐵氧化細(xì)菌L.ferriphilum生物強(qiáng)化

5、實(shí)驗(yàn)中分別進(jìn)行了前期和中期強(qiáng)化研究，研究結(jié)果表明:L.ferriphilum前期兩種投加量均顯著提高了Cu2+浸出速率。在浸出第15天時(shí)，前期強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)組Cu2+浸出率為100％，而對(duì)照實(shí)驗(yàn)組的Cu2+浸出率為34.80％;另外，中期強(qiáng)化伴隨投加菌量的增加，對(duì)Cu2+的浸出由促進(jìn)浸出作用轉(zhuǎn)為抑制作用。L.ferriphilum前、中期強(qiáng)化均促進(jìn)了硫氧化細(xì)菌At.caldus生長繁殖，但均抑制了F.thermophilum的生長。
　

6、　 自養(yǎng)的硫氧化細(xì)菌At.caldus在黃銅礦生物調(diào)控浸出研究中分別進(jìn)行了前期和中期不同投加量的強(qiáng)化研究，研究結(jié)果表明:At.caldus的前期和中期強(qiáng)化均能促進(jìn)黃銅礦的浸出，但前期強(qiáng)化效果較佳，且其最終Cu2+浸出率(約為100％)顯著高于對(duì)照實(shí)驗(yàn)組(88.2％);Cu2+被促進(jìn)浸出效率與強(qiáng)化投加菌量有關(guān):伴隨添加菌量的增加，更多的黃銅礦被氧化分解。At.caldus s2于前期或中期加入，均促進(jìn)了L.ferriphilum YSK