微生物浸出深海多金属结核中有价金属

　　有色金属微生物浸出深海多金属结核中有价金属李浩然冯雅丽21.中科院化冶所生化工程国家重点实验室，北京100080；2.北京科技大学资源工程学垸。北京83艺条件矿浆浓度浸出过程中出接种量浸出过程中的温度和还原剂，同时对氧化亚铁硫杆菌进行了驯化。菌体的直接作用是结核中有价金属浸出的关键。实验证明用氧化亚铁硫杆菌。采用1；培养基和染料污水制成的混合培养基。黄铁矿为菌种的营养基质和浸出过程中的还原剂，多金属结核无需干燥磨细，在常温酸性环境下，可直接浸出金属铜钻浸液。可降低污水中的，038色度总胂总氮的含量。浸出后的废渣可作微生物固定化载体用于污水处理。

　　60年代以来，人们对大洋多金属结核加工处理进厅大味的研宄作。但这些方法均借鉴处理陆地矿的方法。本文将探索微生物浸出结核的工艺条件，同时获得高效浸取结核中的有价金属的菌株。剩余的多孔矿渣可再利用，作为污水处理的微生物载体。以实现纟1核的综合利，法。金属离子的测定采用原户吸收法，实验条件为63土片养基20，黄铁矿成结核=12实验结果1实验材料及方法1.1实验材料陪种，化亚铁硫杆菌772女加，〃取。0，义。

　　而。，1.，经分离筛选而得=矿物深海多金属结核由大洋号在东太平洋采得，其品位为黄铁矿采自山两交城，其品位为铁36.7 163，培养基与染料污水制成的混合培养基。

　　12实验方法基再加入黄铁矿和锰结核接种并调阳置丹番床上培养实验过程中，每天测次阳细菌浓度，每35天测次金属离子浓度。取样前蒸发的液体用蒸馏水补加，取样后将取出的体积用蒸馏水补加，细简计数采血球计数板1接讣数2.1矿，浓度对浸出率的影响猛结核磨至0.074矿浆浓度分别为5至么接种量为10.浸出为45天。

　　矿浆浓度对浸出率有明显的影响，矿浆浓度过高或过低均不利，钴和镍的没出矿浆浓度低。菌体生长受到限制，活性降低，使浸矿功能下降，因此当矿浆浓度小于5081随着矿浆浓度的降低，浸1率下降，广浆浓役大厂508随着矿浆浓度的增力口，菌体活性提高，浸出率增加，但矿浆浓度过高，传质困难，菌体的生长环境恶化，同时产生定的底物抑制，从而降低菌体活性，浸出率下降。黄铁矿与锰结核为15，较，宜的矿浆浓度50g1；2.2不同接种量对浸出率的影响结核10黄铁矿2接种量分别为05时间天性*高，可有效浸出结核中的有价金属；过高或过低的温度，都会使菌体活性下降，陈代谢减慢，代谢物生物酶减少。4化反应减速，以出率下降。

　　2.5不同还原剂对浸出率的影响考察种情况对多金属结核浸出的影响不加还原剂；加硫酸亚铁；加黄铁矿；加硫酸亚铁与黄铁矿。结果5和6.。1 1.无。2.硫酸亚铁，3.黄铁矿，4.硫酸亚铁十黄铁矿浸出中加入不同还原剂，对浸出率有很大的影响。不加还原齐，浸出效果不好，可多金属结核；信要还原剂，将吣2中的肘4+还原成2在菌种直接作用下破坏它的矿物晶格。1.菌常时间天将配好的矿液放置于2，125，3，135 40，不同温度下进行培养结果3和4.

　　时间天当铪1菌生4遭环境。，菌体活性增加，由生长停滞期可迅速到达加速期和对数生长期，使浸率，加，1过低时。虽然能鸲溶解结核中的耗酸物质，价金属浸出，似菌体活性降低，不利于金属的浸出。在本实验条件下，1出过程1讯维持2左右时，化，出率*高，夂4温度对浸出率的影响再变化，浸出率很低。说明在常温常压下，硫酸是不能有效浸出结核中的有价金属。

　　接种量从060的浸出过程中，*初4天接种量高的浸出率相比之下较高，以后虽然总的趋势都在不断升但升高的速率所不同。

　　在浸出的初期，当接种量较多时，就能较快地进生加速期和对数卞长期。浸出速率随接种晴受限制物质及抑制物质的控制，较适宜的接种量为15；23浸出过程中1值调节对浸出率的影响结核1也。黄铁矿2接种试为151.分别将初始旧调至123，以后按此值每天加酸调位。蒸发和，样的部分用蒸馏水补充。结汜1和2.

　　锊田鹧时间不断缩短，浸出率不断增加。同时菌种得到驯化，在初期1菌随着对结核逐渐适应产生暂时性变异。随着不断的接代遗传选择和淘汰，这种变斤被继承下来，有能已成为永久性变承，经过客代驯化，得到出深泥多公屈结抟中肓价金属的俊热，宋出制成的培养基，加入和浸出过程中的还原，接种量为15.黄为5.温度3，1菌可直接浸出结核出9天。浸出率为钴24.73以浸液的结核残渣作污水处金属结核得到综合利不±竟菌种菌种的能出深海多金属结核必种玷矿浆浓度还原核的重量比温度等工校适宜的仇。小于这个而，加，大于它浸出率并不成比例，染料水制成的培养是可行的，了，菌可音养成分，利用菌种的氧量色度悬浮物1进行初步处理。

　　用和间接作用同时进斤金属浸出的关键；菌不矿物的晶格结构，使险不能浸出深海多金，蔡影响很大，为保证菌种在温度！值菌合的坏境土长，时间天用的还原剂有硫酸亚铁黄铁矿，这些物质既是浸出过程中的还原剂，又是菌体的能源物质。其中黄铁矿的还原性*强。它义可给窗体提供能源物质。

　　问时5被，化后，广生硫酸根，有利于有价金属沉淀所以检测溶液中的厂浓度较低3用污水做菌体培养基对深海多金属结核综合利用初探培养基采用混合培养基，其重量配比为！

　　出6培养基染料污水取自保定化工厂201.浸出过程中，加菌生黄铁矿浸矿剂将使浸出液的讲控制在2左右，在浸出液颜色由黑色变成棕色，不再升时。即完成浸出浸出时间为9天，浸出率为，浸液。浸出前浪合培养基与浸出后浸出液成分如。樘1所小，浸出液成份pH=2成分浸出前混合培养基浸出后的浸出液色度4，用染料污水作培养基，可充分利用污水中的无机物成分作为菌种的营养物，并可利用菌来降低污水中的生化需氧量800.依靠多金属结核行了初步处理；可利用浸出后的结核残淹，作为微生物载体对污水进行好氧和厌氧处理。

　　使，5结论黄铁矿作为菌种的营养坫质剂矿浆浓度为，1.

　　铁矿与多金属结核的重量比结核无需干燥磨细，用丁。

　　中的锏钴镍锰和铁。J理的微生物固定化载体，用，量物质和还原剂是1.菌不可少的条件。

　　剂的种类黄铁矿与多金屈结艺条件有关每个条件有个值浙金属的浸率随之加将随之降，但以出率与此攸基来以出结核中的有价金属充分利用污水中的无机物为土活性降低沁水中的生物需总磷总氮的含1.可对污7疔直接作用是结核中有千体在结核上的吸附和浸蚀破±金属离子浸出。

　　在常温常压下，I结核的有价金属。

　　种具有较高的活性，应使菌种的限制物和抑制物含量较1 4菌种的驯化减小，同时大块填料的相对运动也避免填料面钝化及板结现象的产生。省去沾化和更换填料。

　　3结论1利用电凝聚倾处理酸废水。可以改片废水水质，在原水1值。5，3，约950此咕，役25，倍时，水可达，位5.中和0为8，000约7500，几，色度低于1000倍。

　　2可使1酸废水的有机物发生变化，难于生化降解的大分子和苯环类物质变为小分子或开环物质，使80，50从0.03上升为0.12以上，改善废水的可生化性。

　　3可降低废水的脱色难度。减少吸附剂请，降低处。成本。

　　4流动床工艺的技水关键在尸结构合理，1大了填料和水之间的相对运，填料面不断更新，增加反应推动力，使填料的比面积对电凝聚反应的影响降至*低，增加填料的选择范围，并省去填料活化和更换工作。

(完)