嗜酸氧化硫硫杆菌产酸活性与低品位磷矿细菌浸出

摘要

微生物湿法冶金--微生物浸出--技术具有节能减排，可处理复杂低品位难选矿物等优点，目前已经成为一种重要的选矿技术。嗜酸硫杆菌以其良好的浸出能力在微生物浸出中得到广泛的研究和应用。嗜酸氧化硫硫杆菌即是其中一种重要的浸矿细菌，它能在生长代谢过程中氧化单质硫和硫化物中的硫元素而产生硫酸，在微生物浸出和煤炭微生物脱硫等方面发挥了重要的作用。 本研究从广西某含硫温泉水中分离纯化出一株嗜酸氧化硫硫杆菌菌株，经富集培养后对其产酸活性进行了研究，并就其对复杂低品位磷矿矿样的浸出情况做了相应的研究。初步研究显示：当培养基初始pH在2.4附近时，嗜酸氧化硫硫杆菌表现出了良好的生长活性和产酸能力，在一个培养周期内其最低pH可降低至1.80甚至以下。同时该细菌对磷矿矿样也表现出了良好的浸出能力，浸出率可达23.13％。为了对嗜酸氧化硫硫杆菌产酸活性和浸出能力进行进一步探讨，本研究对该细菌进行了微波诱变、紫外线诱变及微波紫外线联合诱变。 结果表明：在不同诱变剂及不同诱变时间的影响下，嗜酸氧化硫硫杆菌产酸活性及对磷矿的浸出能力都发生了显著的改变。 微波诱变后，嗜酸氧化硫硫杆菌在培养过程中菌液pH比未经诱变时普遍偏低，这说明经微波诱变后其产酸活性增强。诱变后菌株对磷矿矿样的浸出能力也有显著的改变，其中经微波诱变10s后浸出效果最佳，比原菌株提高了41.55％。 经紫外线诱变后，嗜酸氧化硫硫杆菌产酸活性及浸矿能力与原菌株相比也发生了变化，其中经紫外线诱变15min后所得菌株产酸活性改善明显，对磷矿矿样的浸出率提高显著，比原菌株浸出率提高了30.44％。微波诱变联合紫外线诱变后，嗜酸氧化硫硫杆菌产酸活性也发生了显著的变化，联合诱变后嗜酸氧化硫硫杆菌菌液pH普遍低于未诱变细菌菌液pH，这说明联合诱变后细菌产酸活性高于原菌株。联合诱变后嗜酸氧化硫硫杆菌菌株对磷矿矿样的浸出率有升有降，其中经微波诱变 15s 联合紫外线诱变 15min 后菌株的浸出效果提高最为显著，比原菌株提高了 31.21％。

目录

文摘

英文文摘

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第1章 绪论

1.1微生物浸出概述

1.1.1微生物浸出发展历程

1.1.2主要浸矿微生物菌种介绍

1.1.3微生物浸出机理

1.2磷矿的微生物浸出

1.2.1国内外研究现状

1.2.2利用嗜酸氧化硫硫杆菌浸出磷矿

1.3研究的目的、意义与内容

1.3.1研究目的

1.3.2研究意义

1.3.3研究内容

第2章 实验材料、仪器与方法

2.1实验材料与仪器

2.1.1菌种

2.1.2培养基

2.1.3磷矿矿样

2.1.4实验药剂

2.1.5实验仪器与设备

2.2实验方法

2.2.1菌种的采集与富集

2.2.2细菌的分离与纯化

2.2.3培养基的配制

2.2.4细菌的生长特性曲线

2.2.5菌种鉴定方法

2.2.6细菌的物理诱变方法

2.2.7细菌摇瓶浸出实验

2.3分析测试方法

2.3.1细菌计数方法

2.3.2 pH值的测定

2.3.3 XRD分析

2.3.4浸出液中总磷的测定

第3章 嗜酸氧化硫硫杆菌产酸活性研究

3.1原菌株产酸活性研究

3.1.1嗜酸氧化硫硫杆菌形态、培养特征

3.1.2原菌株产酸特性

3.2物理诱变对嗜酸氧化硫硫杆菌产酸活性的影响

3.2.1微波诱变的影响

3.2.2紫外线诱变的影响

3.2.3微波紫外线联合诱变的影响

3.3嗜酸氧化硫硫杆菌硫氧化产酸机理

3.4本章小结

第4章 嗜酸氧化硫硫杆菌对低品位磷矿的浸出

4.1嗜酸氧化硫硫杆菌原菌株浸出磷矿实验

4.2微波诱变对浸出的影响

4.3紫外线诱变对浸出影响

4.4微波紫外线联合诱变对浸出的影响

4.5磷矿微生物浸出机理探讨

4.6本章小结

第5章 结论

参考文献

致谢

附录:攻读硕士学位期间发表的论文