细菌固定化及其强化生物浸出的初步研究.pdfVIP

感谢何晓辉、冯鑫、赵光明同届同学一年多来在学习、工作和生活中的一起努 力。 感谢王智慧师姐、张敬升师兄、张伟鹏师兄、程景才师兄、陆平师姐给我的帮 助和亲人般的关怀。 感谢郭佩、邓恺琳、李媛媛三位师妹，北京科技大学实习生黄春华、首都师范 大学实习生张楠给我实验提供的帮助。 在这里对所有老师和同学们为我付出的一切表达我最真诚的感激，深深的谢谢 你们！ 感谢背后默默支持我关心我成长的父母，两年来最清晰的见证我的成长和给我 最大的信心和动力的人。永远爱你们！ 两年半的时间我不仅学会了科研的方法，思维方式，更重要的是我开始认识自 己，并努力去认识自己将要走的路，我开始真正地为自己人生思考和选择，而不再 只会接受父母的安排和抉择。一年半的时间走的弯路我不后悔，它让我成长和成熟 了很多，它开始让我学会为自己的选择承担责任，它会让我今后的路走得更正确。 我会带着这两年半的收获坚定走向通往未来生活的路，未来的路带着大家的期 望我会走得更自信更坚实，相信我和大家一起分享成功和快乐的那一天。 最后感谢国家自然科学基金资助项目）和国家重点基础研究发展规 划（973 ）基金资助项目（2010CB630904 ）给予的经费支持。 摘 要 传统生物浸出难浸金矿工艺中细菌与矿物直接接触，矿浆中逐渐积累的有毒有 害离子、搅拌产生的巨大的剪切力及矿物对 O2 和 CO2 传递的阻碍等作用抑制细菌 生长繁殖和生物活性，造成其对矿物和 Fe2+ 氧化速率降低，延长生物浸出周期，限 制生物浸出技术在工业上的推广应用。 为了改善浸矿周期长的问题，从上述现象入手，基于间接浸出机理，本实验采 用有效分离间接生物浸出（Indirect Bioleaching with Effects Separation ，IBES ）工艺， 将细菌生长过程和细菌氧化 Fe2+ 产物 Fe3+ 化学浸出难浸金矿过程分开，分别控制两 段反应条件，使各自在最佳条件下进行，提高各段反应速率，进而缩短整个反应周 期。实验中的生物反应阶段采用固定化细胞技术提高浸矿菌活性，固定化载体为聚 氨酯泡沫，用于固定化的浸矿菌 为嗜中温氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidants , At.f ）和中度嗜热西伯利亚硫杆菌（Sulfobacillus sibiricu ，S,s ），用于 浸出的目标矿物为难浸高砷金精矿。实验结果表明，利用聚氨酯泡沫固定化中度嗜 热西伯利亚硫杆菌大幅度提高该菌对 Fe2+ 的氧化速率，在温度为 50℃，通气量为 4 L/min 的条件下，固定化中度嗜热西伯利亚硫杆菌在 5h 内将浓度为 10g/L 的 Fe2+ 转 化 95% ，约是相同条件下，接种量为 10%的该游离菌摇瓶实验反应时间（36h ）的 七分之一。酸性硫酸铁溶液浸出高砷金精矿的速率优于细菌直接浸矿体系，70℃， 10g/L 的酸性硫酸铁溶液连续浸出高砷金精矿，4 天内 As 的浸出率达到 71%.实验 证明采用有效分离间接生物浸 出工艺浸出高砷金精矿更为有利。 关键词：IBES；细菌固定化；强化；生物浸出；高砷金精矿 Abstract In the traditional bioleaching progress of refractory gold ore, bacteria lives with pulp density directly, the steadily accumulated poison and harmful ion 、the huge shearing force produced by stirring and the high density blocks the transformation of O2 and CO2, all these affect bacteria growth and activity, leading to low oxidation rate of Fe2+ , longing the leaching time, wh