一株嗜酸氧化亚铁硫杆菌的鉴定及浸矿性能

从西藏甲玛某多金属矿的酸性矿坑水中分离获得一株浸矿细菌(命名为XZ).该菌为革兰氏阴性菌,短杆状,菌体长约1~1.5μm,直径约0.5μm,两端钝圆,能够氧化Fe~(2+)和单质硫,最适生长pH为2.0,最适生长温度为30℃,经过对其生长特性进行研究及16S rRNA基因测序鉴定其为一株嗜酸氧化亚铁硫杆菌.利用XZ菌对西藏某低品位铜矿角岩矿进行了摇瓶浸出试验研究,结果表明,在接种量体积分数为10%,矿浆质量分数为10%,矿石粒度为-45μm占100%,培养温度30℃,振荡强度160 r/min的浸出条件下,经过15 d,Cu~(2+)的浸出率达72.15%.     

混合嗜酸硫杆菌浸出低品位磷矿的正交实验研究

以某矿酸性矿土中分离的嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸氧化硫硫杆菌形成的混合菌为浸磷菌种、黄铁矿为能源物质、无磷无铁9K培养基为浸矿培养基,对混合菌浸出低品位磷矿石(w(P2O5)为22.8%)的浸磷条件进行了单因素优化和正交实验研究.结果表明,最优浸磷的适宜条件是,矿浆浓度为15 g/L,菌种体积浓度为15%,初始pH值为1.5,磷的浸出率为51.07%.     

隐藏嗜酸菌DX1-1和氧化亚铁硫杆菌CMS的紫外诱变育种及浸矿研究

对从江西大兴黄铜矿的酸性矿坑水中分离得到的氧化亚铁硫杆菌CMS和隐藏嗜酸菌DX1-1进行紫外诱变育种及浸矿研究。结果表明:细菌CMS和DX1-1的最适生长温度为30℃,最适pH值分别为2.0和3.5;通过紫外诱变获得突变型隐藏嗜酸菌DX1-1和氧化亚铁硫杆菌CMS,最佳处理时间为60s,正突变率分别可达到16.7%和20.0%;诱变后的隐藏嗜酸菌DX1-1达到稳定期的时间比诱变前缩短20h,并且具有更大的菌体浓度;诱变后的氧化亚铁硫杆菌CMS氧化全部亚铁所需时间为48h,比诱变前菌株缩短11h;诱变后混合菌浸矿中,用原子吸收光谱法测定浸出30d后铜离子质量浓度达到2.78g/L,而紫外诱变前菌株浸出铜离子质量浓度为2.48g/L;生物浸出30d后,隐藏嗜酸菌DX1-1与氧化亚铁硫杆菌CMS的菌落个数比由1-1变为1-20左右。     

氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌生物刻蚀加工的协同作用

研究氧化亚铁硫杆菌(T.f菌)和氧化硫硫杆菌(T.t菌)生物刻蚀加工金属材料的协同作用.通过比较2种菌种及其混合菌种分别刻蚀加工紫铜、锡青铜、T10、40Cr,分析3种情况下刻蚀加工上述4种金属材料的速率.结果表明,混合菌刻蚀上述金属的最大速率分别为单独使用T.f菌时的3.4,3.6,2.5,2.5倍.在存在铁离子和适合的还原性硫化合物的条件下,T.t菌能增强T.f菌的生物刻蚀加工作用,提高刻蚀速率.     

一株地衣芽孢杆菌产生的生物表面活性剂

从大港炼油厂污水中分离到一株地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis),其发酵上清液具有表面活性,可将水的表面张力由76．6mN/m降至35．5mN/m,发酵上清液经酸化沉淀并纯化后得到浅黄色固体物,其临界胶束浓度（CMC值）为30．0mg/L,该产物经聚丙烯酰胺凝胶电泳显示两条带;IR分析表明该物质含有肽键,内脂键及脂肪族侧链等官能团;GC－MS和PC分析表明,其疏水基半分子为β-甲基十四碳脂肪酸及β甲基十四碳脂肪酸及β－羟基十八碳脂肪酸;亲水基半分了含Asp,Glu,Ile,Val,Lys等氨基酸,该产物是一种由脂76肪酸和肽组成的脂肪类生物表面活性剂,它可以耐受高温和高浓度盐（尤其钙离子）,pH适应范围较广,对原油具有较强的乳化,增溶,脱附和降粘作用。     

利用氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌去除污泥中重金属的研究

重金属的去除是污水污泥处理中亟待解决的问题.生物浸出法是去除污泥中重金属的新兴方法,具有低成本、无二次污染等特点.利用由含硫温泉采集到的泉水,通过一系列培养、分离、纯化得到的氧化亚铁硫杆菌(T.f)和氧化硫硫杆菌(T.t)浸出污泥中的铜、锌、锰、铬、镉.在此基础上,比较了在不同底物浓度下用T.f和T.t分别浸出重金属的效果,研究了底物浓度、污泥浓度和起始pH等基本因素对重金属去除效果的影响.结果证明,T.f去除重金属的效果比T.t好,在T.f和T.t的作用下,污泥中大部分的重金属得到了有效的去除.     

氧化硫硫杆菌的选育及其脱硫性能研究

在自然资源的开采与工业应用等许多生产过程中,产生大量的硫化物,对生态环境和人类活动造成了严重的影响.采用微生物的方法,进行氧化硫硫杆菌的选育,并对筛选得到的菌株进行鉴定和脱硫性能研究.实验结果表明,该菌落平板上呈圆形,30℃恒温培养48h,大小为1mm,边缘整齐、表面光滑、有光泽、淡黄色、透明、质地粘稠;在显微镜下观察该菌体形态呈杆状,革兰氏染色为红色即呈阴性,菌体大小0.5×(1.0～2.0)μm,具有单根极生鞭毛,无芽孢,无荚膜,适合生长温度为30%,最适pH值为5.5～7.5.该菌株对硫化物有较高的去除率,除去化学氧化的影响,生物脱S2-率最高达到74.62%,不同的温度、pH、盐度、接种量、溶解氧时其去除率有明显的影响.该课题从实验上论证硫化物生物氧化的可行性和广阔前景,为进一步认识氧化硫硫杆菌提供了实验基础,并且为进一步研究硫化物最大程度向单质硫转化工艺,实现有益资源回收创造了条件.     

铜萃取过程对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的影响

在生物浸出—溶剂萃取—电积提铜技术中,萃取对生物浸出过程必然产生影响.用最大或然数法(most probable number,MPN)研究了主要萃取参数不同时,萃取过程对嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)的影响.结果表明,萃原液pH为1.5~3.0时,萃余液中细菌细胞浓度逐渐增加,其中pH2.0时活细菌所占比例最大,为24.8%;当Lix984N浓度为2.5%~15%时,萃余液中细菌细胞浓度呈现降低趋势,同时活细菌所占比例由23.6%显著降低到6.2%.萃取过程对浸矿细菌有截留作用,将导致返回堆浸环境中浸矿细菌细胞浓度降低,同时使细菌活性减弱,从而使生物浸矿效率下降.     

表面活性剂对铜矿石堆浸渗透性的影响

为解决高含泥矿石渗透性差和浸出率低的问题,根据固体表面物理化学和多孔介质中渗流力学对表面活性剂强化渗流的机理进行分析,并在浸出液中加入阴离子表面活性剂进行柱浸试验。研究结果表明:表面活性剂主要通过改变矿石润湿性、降低浸出液黏度、吸附在矿石表面和增强渗透作用4个方面改善矿堆渗透性能;添加表面活性剂改善浸柱渗透性效果明显,在浸出后期渗透系数达到了对照组的2倍;添加表面活性剂使矿石的浸出率提高8.4%。此外,添加表面活性剂使溶浸液的表面张力降低50%。     

表面活性剂对钴矿石生物浸出的影响

研究了表面活性剂Tween-20,Tween-80与RB-1181对钴矿石生物浸出的影响.研究结果表明:添加表面活性剂使溶液与矿物的接触角显著减小,溶液对矿物表面的润湿作用增强;当质量浓度小于0.25 g/L时,表面活性剂对细菌的生长没有不利影响,添加表面活性剂试样与空白试样的亚铁离子均在72 h内被氧化完全;添加表面活性剂能够改变中间产物S的表面性质,促进细菌对S的氧化,加速矿物表面钝化层的溶解.进而矿物溶解加速,金属浸出率提高.在矿浆质量分数为10%,浸出温度为45℃,转速为180 r/min的条件下,加入表面活性剂后,钴浸出率可提高34%以上,铜浸出率提高15%以上,强化效果显著.     

大肠杆菌磷酸果糖激酶基因在野生型专性自养嗜酸性氧化硫硫杆菌Tt-Z2中的表达

利用PCR技术扩增E．coli K-12磷酸果糖激酶-1基因(pfkA)，将该基因与广泛寄主的IncQ质粒pJRD215连接构建重组质粒pSDK-1，该质粒可与pfk基因缺陷株E．coli DF1010互补．通过接合转移的方式将其导入专性自养极端嗜酸性氧化硫硫杆菌Tt-Z2中并得到表达．pSDK-1在宿主Tt-Z2中有较好的稳定性，在无选择压力条件下连续传50代仍可保留68％．酶活性测定表明，pSDK-1的pfkA基因在缺陷株E．coli DF1010中表达水平略高于出发菌株E．coli K-12；而在氧化硫硫杆菌中则以较低水平进行表达．葡萄糖可促进含pSDK-1的氧化硫硫杆菌Tt-Z2的生长，而对照菌株的生长则未受明显影响．说明重组菌可部分利用葡萄糖作为碳源而生长．     

氧化亚铁硫杆菌对黄铜矿表面性质及其浸出的影响

通过测定吸附量、Zeta电位和接触角,并通过对原子力显微镜表面进行表征及摇瓶浸出试验考察不同能源(Fe2+、单质硫和黄铜矿)培养的氧化亚铁硫杆菌A.ferrooxidans对黄铜矿表面性质的影响及其与黄铜矿浸出的关系。研究结果表明:不同能源培养的A.ferrooxidans菌对黄铜矿表面性质的影响规律相似;A.ferrooxidans菌均能快速吸附在黄铜矿表面,而矿驯化的A.ferrooxidans菌在矿表面的附着能力更强;细菌的吸附使黄铜矿的等电点朝细菌的等电点方向偏移,且由于在黄铜矿表面生成了硫膜和不稳定铜硫化物使得黄铜矿表面接触角增大,疏水性增强;在浸矿初期,细菌与黄铜矿作用以直接作用机理为主。     

碱性氧化铜矿产氨菌浸出特性

为了研究碱性氧化铜矿产氨菌浸出特性,分析了产氨菌浸矿过程对矿石的作用.将云南某矿的碱性氧化铜矿置于含菌培养液、去菌培养液和氨水等5种浸矿溶液中,在同一条件下进行摇瓶浸矿实验,剖析溶液中各可能的浸矿因子.研究结果表明:产氨菌产氨能力较强,尿素培养液中氨质量浓度最大达8.93 g·L-1;产氨量与细菌含量呈正相关关系,细菌含量越高,产氨量越大;产氨菌主要通过产氨间接浸矿,此外产氨菌和其代谢产物都能直接作用于矿石,浸矿能力细菌产氨>细菌>细菌代谢产物,三者比值约为12:5:4.     

黄铁矿强化生物浸出低品位磷矿

进行了嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜酸氧化硫硫杆菌与嗜酸氧化亚铁钩端螺旋菌的混合菌强化浸出低品位磷矿的实验研究.结果表明:由于试样中硫含量低,不利于该磷矿的生物浸出.提出了在浸矿体系中添加黄铁矿来强化浸出的措施.考察了细菌种类、磷矿与黄铁矿配比以及初始Fe2+质量浓度等参数对磷浸出率的影响.采用驯化菌浸出该磷矿,能获得最佳的浸出效果,其适宜的工艺参数为初始Fe2+质量浓度9g.L-1、磷矿与黄铁矿质量比1:2.5,经过20d浸出,磷的浸出率可达95%.     

磷酸酯两性表面活性剂的合成及性能

以乙二醇、环氧氯丙烷、烷基叔胺和五氧化二磷为原料,合成了一种磷酸酯两性表面活性剂。对合成工艺进行了研究,确定了最佳工艺条件,并对产品的两性特征、表面张力、临界胶束浓度等物化性能进行了测试。     

硫酸中香蕉皮还原低品位锰矿的浸出行为及动力学模型

Manganese was leached from a low-grade manganese ore (LGMO) using banana peel as the reductant in a dilute sulfuric acid medium. The effects of banana peel amount, H₂SO₄ concentration, reaction temperature, and time on Mn leaching from the complex LGMO were studied. A leaching efficiency of ~98% was achieved at a leaching time of 2 h, banana peel amount of 4 g, leaching temperature of 120°C, manganese ore amount of 5 g, and sulfuric acid concentration of 15vol%. The phase, microstructural, and chemical analyses of LGMO samples before and after the leaching process confirmed the successful leaching of manganese. Furthermore, the leaching process followed the shrinking core model and the leaching rate was controlled by a surface chemical reaction (1 ? (1 ? x)1/3 = kt) mechanism with an apparent activation energy of 40.19 kJ·mol?1.     

TG-DSC联用技术在磷矿石热分解上的应用

运用TG-DSC联用技术研究了磷矿石的热分解过程,得到了磷矿石在不同粒度、不同升温速率下的TG-DSC曲线.结果显示磷矿石在40¹ 100℃范围内可分为4次失重阶段;随着粒度的减小,TG曲线中的失重阶段更为明显和彻底,DSC曲线的吸热峰更为尖锐;随着升温速率的提高,磷矿石热解段起始和终止温度向高温侧移动,且失重率也有增大的趋势;使用Ozawa法计算了磷矿石在6001 100℃范围内可分为4次失重阶段;随着粒度的减小,TG曲线中的失重阶段更为明显和彻底,DSC曲线的吸热峰更为尖锐;随着升温速率的提高,磷矿石热解段起始和终止温度向高温侧移动,且失重率也有增大的趋势;使用Ozawa法计算了磷矿石在600⁸00℃吸热分解过程的活化能,平均值为202.80 kJ/mol,为磷矿石的资源化利用提供依据.     

TG—DSC联用技术在磷矿石热分解上的应用

运用TG—DSC联用技术研究了磷矿石的热分解过程,得到了磷矿石在不同粒度、不同升温速率下的TG—DSC曲线．结果显示磷矿石在40～1100℃范围内可分为4次失重阶段;随着粒度的减小。TG曲线中的失重阶段更为明显和彻底,DSC曲线的吸热峰更为尖锐;随着升温速率的提高,磷矿石热解段起始和终止温度向高温侧移动,且失重率也有增大的趋势;使用Ozawa法计算了磷矿石在600～800℃吸热分解过程的活化能,平均值为202．80kJ/mol,为磷矿石的资源化利用提供依据．     

Kinetics of the removal of magnesium from phosphate ore with diluted acid

The kinetics of magnesium removal from phosphate ore with diluted sulfuric acid was studied. The experimental results showed that hydrogen ion concentration, temperature, reaction time and particle size distributions of phosphate ore have different effect on the phosphorus removal and magnesium removal. A kinetic database of magnesium and phosphorus removals from ore was set up. The three-dimensional graphs of phosphorus and magnesium removals versus time and reaction conditions were drawn by a computer. The kinetic equations were developed.