硫氧化細(xì)菌的分離鑒定以及與鐵氧化細(xì)菌混合浸出黃銅礦.pdf

1、生物冶金技術(shù)是一種從礦物中提取金屬的經(jīng)濟(jì)方法，特別適于處理貧礦、表外礦及廢礦，并具有成本低、投入小、能耗低、對(duì)環(huán)境污染小等突出優(yōu)點(diǎn)。在本文研究中，四株嗜酸硫氧化細(xì)菌得到分離純化和鑒定。為了研究硫氧化細(xì)菌在硫化礦浸出中的作用以及是否通過氧化浸出過程中產(chǎn)生的單質(zhì)硫來(lái)提高浸出率，本文主要從硫氧化細(xì)菌的分離和鑒定出發(fā)，重點(diǎn)研究了嗜鐵鉤端螺旋菌(Leptospirillum ferriphilum)和氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacill

2、us ferrooxidans)這兩株鐵氧化細(xì)菌以及它們與硫氧化細(xì)菌混合對(duì)黃銅礦的浸出，同時(shí)考察了黃銅礦浸出過程中黃鉀鐵礬的作用，并討論了以上四種細(xì)菌浸出黃銅礦的機(jī)理。 從煤礦廢水中分離得到四株硫氧化細(xì)菌S<,2>，AA011，AA012和DMC。中度嗜熱硫氧化細(xì)菌S<,2>為革蘭氏陰性細(xì)菌，短桿狀，可運(yùn)動(dòng)，菌體大小為(0.4～0.6)μm×(1～2)pm。最適生長(zhǎng)溫度在42℃～45℃之間，最適初始生長(zhǎng)pH為2.5。三株嗜溫硫氧

3、化細(xì)菌AA011，AA012和DMC為可運(yùn)動(dòng)的短桿狀革蘭氏陰性細(xì)菌，菌體大小為(0.4～0.7)μm×(1～2)μm。最適生長(zhǎng)溫度在30℃之問，最適初始生長(zhǎng)pH為2.0～2.5。四株細(xì)菌均可利用硫磺、四硫酸鹽、硫代硫酸鹽為能源進(jìn)行化能自養(yǎng)型生長(zhǎng)，不能利用蛋白胨、葡萄糖、酵母粉等有機(jī)物以及，也不能進(jìn)行混合型生長(zhǎng)對(duì)分離菌株進(jìn)行了形態(tài)、生理生化特性研究及16S rRNA序列分析。這三株細(xì)菌均為革蘭氏陰性細(xì)菌，短桿狀，化能自養(yǎng)，可利用單質(zhì)硫、四

4、硫酸鹽、硫代硫酸鹽為能源生長(zhǎng)，不能利用蛋白胨、葡萄糖、酵母粉等有機(jī)物以及硫酸亞鐵、黃鐵礦、黃銅礦等為能源生長(zhǎng)。根據(jù)細(xì)菌形態(tài)特征、生理生化特征和以16S rDNA序列同源性為基礎(chǔ)構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹分析，結(jié)果表明菌株S2與喜溫硫桿菌(Acidithiobacillus caldus)處于同一進(jìn)化樹分支中，菌株AA011，AA012和DMC與氧化硫硫桿菌(Acidthiobacillus thiooxidans)處于同一進(jìn)化樹分支中，基因序列相

5、似性均大于99﹪。 當(dāng)菌株S2分別與嗜鐵鉤端螺旋菌(Leptospirillum ferriphilum)和氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)混合浸出黃銅礦時(shí)，銅浸出率與鐵氧化細(xì)菌純培養(yǎng)物相比分別提高56.8﹪和10﹪。嗜鐵鉤端螺旋菌和喜溫硫桿菌混合浸出的黃銅礦礦渣的電子掃描顯微鏡照片顯示黃銅礦表面受到細(xì)菌的嚴(yán)重蝕刻。各浸礦體系的礦渣的X．衍射分析表明喜溫硫桿菌具有通過氧化浸礦過程中產(chǎn)

6、生的硫從而促進(jìn)黃銅礦浸出的作用。 利用氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌、嗜鐵鉤端螺旋菌和喜溫硫桿菌四種細(xì)菌的純培養(yǎng)物和混合菌進(jìn)行黃銅礦搖瓶浸出實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明鐵氧化細(xì)菌與硫氧化細(xì)菌混合浸出黃銅礦的效率高出鐵氧化細(xì)菌純培養(yǎng)物單獨(dú)浸出時(shí)4.4﹪-13.9﹪。硫氧化細(xì)菌的存在能有效促進(jìn)黃銅礦的浸出速率和浸出率。中度嗜熱的嗜鐵鉤端螺旋菌和喜溫硫桿菌混合菌的浸出效率比嗜溫的氧化亞鐵硫桿菌混合菌高出大約8.6﹪-18﹪.。在含有氧化亞鐵硫桿菌