关于微波处理对氧化亚铁硫杆菌浸铜效果的影响研究

1、关于微波处理对氧化亚铁硫杆菌浸铜效果的影响研究摘要利用不同功率的微波对蒸馏水进展不同时间的处理,并配成培养基研究微波对氧化亚铁硫杆菌浸出铜的影响。试验结果说明,微波处理水对细菌浸矿有促进作用,10in处理的效果最好。随着微波辐射强度的增加,金属的浸出率也相应增加。用微波700处理3in,铜浸出率达28.01%。关键词氧化亚铁硫杆菌;微波;浸铜;影响中图分类号tf18;th111.31文献标识码a文章编号1007-5739(2022)23-0015-01随着自然界矿产资源的开发利用,高品位矿产资源日益枯竭,贫矿、复杂矿、多金属共生矿的开发日益为人们所重视。利用传统的矿物加工技术,开发利用这些资源

2、有很多困难,而利用生物技术和传统湿法冶金技术相结合用以处理矿石,获得了很好的效果。1956年美国应用细菌浸出铜;1966年加拿大用细菌浸出铀研究成功。氧化亚铁硫杆菌(t.f菌)属微生物中原核生物界、硫杆菌属。t.f菌生理特性为化能自养,好氧嗜酸,革兰氏阴性。一般认为t.f菌能在9k培养基上生长,条件为ph值2.0,温度为30,接种量为10%,氧化亚铁硫杆菌浸矿效果最好,在9k固体培养基上呈红棕色菌落。细菌直接浸出是指细菌和矿物外表接触,将金属硫化物氧化为酸溶性的二价金属离子和高价硫化物的原子团1-3。在有水和空气的情况下,细菌会和许多金属硫化矿发生直接浸出反响。主要反响式如下:细菌浸矿的直接作

3、用在排除fe3+存在情况下,用人造的纯铜蓝(us)进展细菌浸出研究,通过显微镜的观察发现细菌吸附在被侵蚀矿物外表,同时在浸出过的纯铜蓝晶格外表有明显被侵蚀的痕迹得到证明。尽管细菌浸矿在金属提取上已获得一定程度的工业应用,但由于受到温度、酸度、细菌生长周期等因素限制,细菌生长缓慢,浸出周期长,浸出率不高,这极大地制约了其在工业上的快速开展4-6。因此,如何加快细菌浸矿速度,进步细菌适应才能,促进其生长繁殖以进步金属浸出率是当前亟待解决的问题。微波加热是指在0.3300.0ghz频率范围内对物体进展加热,它不同于一般加热方式,后者是由表及里,由外到内的热传递过程。微波加热是全面的加热方式,是材料在

4、微波交变电场介质中由介质损耗而引起的体加热,是靠电介质的偶极子转向极化和界面转化来实现的。水具有永久性偶极矩,在交变电场中能发生偶极弛豫,在体系内部直接引起微波能的损耗。水分子互相碰撞,导致分子化学键破裂或改变水分子的原构造形式,引起水分子构造变化,如由水的大分子变为水的小分子,致使不能形成水合物,这样游离的fe3+数目会更多,有利于进步浸出。另外,电磁辐射的微波也具有相应的磁场,引起溶液界面压力差,促进氧气在水中的溶解,从而促进了细菌的生长。目前,影响微生物浸矿的因素很多主要有添加外表活性剂、对浸出体系施加电尝磁场以及添加ag+等金属离子。笔者通过试验研究微波对氧化亚铁硫杆菌浸出金属的影响。

5、1材料与方法1.1试验材料试验菌种:氧化亚铁硫杆菌株。培养基成分:9k液体培养基。矿石:硫化铜矿石。试验仪器:微生物恒温振荡培养器、原子吸收光谱仪、分析天平、可调万用电炉、格兰仕微波炉、100级干净工作台、精细ph计。1.2试验方法称取5g矿粉,参加100l的9k灭菌液体培养基,用11硫酸调节ph值为2,等待ph值稳定后,接种10l氧化亚铁硫杆菌,并称重,在30、120r/in下摇瓶浸出10d。试验过程中,用11的硫酸调节ph值恒为2,用蒸馏水补充所蒸发水分。1.3铜含量测定法采用原子吸收光谱法,它是基于测量蒸汽中基态原子对特征电磁辐射的吸收,以测定化学元素的方法。2结果与分析2.1不同微波处

6、理时间对细菌浸矿的影响将200l蒸馏水放入微波炉中,在功率560处分别处理1、3、5、10in。将处理过的蒸馏水配置成9k培养基,在温度30,接种量10%,固液比5%,ph值为2,振荡速度120r/in情况下浸出15d,所得结果见表1。2.2微波辐射强度对细菌浸出矿物的影响在功率分别为560、670、700辐射3in时的矿物浸出结果如图1所示。由图1可以看出,在处理时间一样(3in)时,微波辐射的强度越大,铜浸出率越高。3结论与讨论随着微波处理时间的延长,金属浸出率也相应进步,微波处理水对细菌浸铜有明显的促进作用,其中,10in处理的效果最好。处理10in以后,微波对浸出矿物无促进效果。其原因可能是处理时间越长,水的温度越高,水中溶解的氧气含量也越小,从而使细菌生长变缓,浸出率也随之(下转第18页)减校随着微波辐射的强度增加,金属的浸出率也相应增加了。在用微波700处理3in后,金属铜的浸出率高达28.01%。编辑4参考文献1?浸矿技术?编委会.浸矿技术.北京:原子能出版社,1994.2刘小荣,李宏煦.生物浸矿的电化学催化j.湿法冶金,2000,19(3),22-26,27.3耿冰,郑宇,邸进申.氧化亚铁硫杆菌的生物学特性研究进展j.生物技术,2022,14(2):71-74.4柳建立,邱冠周,