嗜酸氧化亞鐵硫桿菌分離鑒定及其與硫化礦物相互作用研究.pdf

1、發(fā)生在微生物/礦物界面的的吸附是微生物與礦物相互作用的第一步，也是微生物冶金中的關(guān)鍵步驟，已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。而嗜酸氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans，以下簡(jiǎn)稱(chēng)A．ferrooxidans菌)是硫化礦浸出體系的主要細(xì)菌之一，也是研究得最為深入的浸礦細(xì)菌。因此，本論文從A．f菌的分離純化與鑒定出發(fā)，進(jìn)行了A．f菌的生理生化、黃鉀鐵礬制備、與硫化礦的吸附和吸附熱以及其胞外多聚物的吸附熱的

2、研究。 本論文研究中，從湖北大冶銅山口的礦坑水中分離純化得到兩株A．ferrooxidans菌：TSK-1和TSK-2。對(duì)TSK-2菌株在亞鐵和單質(zhì)硫培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行了研究，結(jié)果表明硫酸亞鐵相對(duì)于硫來(lái)說(shuō)是一種速效能源，單質(zhì)硫是長(zhǎng)效能源，并且能提供比亞鐵更高的能量。 本文研究了A．ferrooxidans菌氧化法制備黃鉀鐵礬的性質(zhì)以及與化學(xué)氧化法的比較。在9K培養(yǎng)基中40-46h可以得到較多的細(xì)菌，而沉淀很少；不論細(xì)

3、菌法還是化學(xué)法中，初始Fe<'2+>的增加和pH的升高都能夠促進(jìn)沉淀的產(chǎn)生；pH低于1.60沒(méi)有沉淀出現(xiàn)；9K培養(yǎng)基中A．ferrooxidans菌氧化形成的黃鉀鐵礬比無(wú)機(jī)鹽溶液中化學(xué)氧化形成的粒度更小，顆粒更均勻，外表更光滑，適合于材料領(lǐng)域的應(yīng)用。 A．ferrooxidans菌與硫化礦的吸附研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌與黃鐵礦的吸附是一個(gè)快速過(guò)程，30min達(dá)到最大吸附量，在90min左右吸附達(dá)到短暫平衡。在黃銅礦上的吸附45min達(dá)到最

4、大，90min以后趨于平衡，與黃鐵礦不同的是，吸附量在120min后開(kāi)始繼續(xù)下降。不同種類(lèi)礦物中，黃鐵礦的吸附量最大，黃銅礦次之，閃鋅礦最小，這與礦物的晶體結(jié)構(gòu)，表面性質(zhì)有關(guān)。礦漿濃度增加，總吸附量增大，但當(dāng)?shù)V漿濃度增大到一定的程度后，吸附的細(xì)菌量便開(kāi)始下降；細(xì)菌濃度增大，吸附量也隨之增大，吸附存在飽和狀態(tài)；適當(dāng)?shù)恼袷幨辜?xì)菌與礦物充分接觸，對(duì)細(xì)菌在礦物上的吸附有利。在pH=1.8-3.0，溫度30℃時(shí)，細(xì)菌處于生長(zhǎng)代謝的最佳狀態(tài)，吸附量

5、最大；不同的礦物粒度對(duì)比發(fā)現(xiàn)，74 μ m的黃鐵礦粒度細(xì)菌吸附量最大。通過(guò)SEM觀察到，A．ferrooxidans菌能在黃鐵礦上牢固吸附，而且顆粒狀黃鐵礦上吸附的細(xì)菌明顯多于在片狀表面。 細(xì)菌與硫化礦吸附過(guò)程中各因素對(duì)反應(yīng)熱的影響與吸附量結(jié)果相一致；不同條件培養(yǎng)的細(xì)菌胞外多聚物的組成不同，與礦物吸附的反應(yīng)熱也不相同，黃鐵礦培養(yǎng)細(xì)菌胞外多聚物含量最高，反應(yīng)熱也最高，說(shuō)明細(xì)菌胞外多聚物在吸附過(guò)程中起重要作用。 L-半胱氨酸與黃鐵礦