嗜酸氧化亚铁硫杆菌对煤炭脱硫影响的研究

嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)广泛应用于湿法冶金和煤炭脱硫。不同的实验条件对煤炭脱硫效率的影响很大。以QXS菌株为实验对象,分别考查了处理时间、初始pH、煤样粒度、煤浆质量分数等因素对煤炭脱硫效率的影响,结果表明:处理时间达到10d后,全硫脱除率达到65%且不再继续增加;初始pH的影响符合钟罩形曲线,最佳pH条件为2.0左右;伴随煤样粒度和煤浆质量分数的增加,脱硫的效果均呈现减弱趋势。此外,对具有不同Fe2 氧化能力的菌株的脱硫能力进行了对比分析,结果表明它们的脱硫效率与Fe2 氧化能力呈正相关。采用QXS菌株,煤浆质量分数为20%,煤样粒度为200目(<0.074mm),初始pH为2.0,温度30℃,摇床转速为175r/min,接种量为1010～1011·g-1时,10d后煤炭的全硫脱除效率可达65.1%。     

抗砷载体的构建及在氧化亚铁硫杆菌中的表达

利用ＤＮＡ体外重组技术，将抗砷质粒ｐＵＭ３经ＨｉｎｄⅢ酶切后得到的４．３ｋｂ抗砷片段克隆到有广泛寄主的ＩｎｃＱ质粒ｐＪＲＤ２１５的ＨｉｎｄⅢ位点上，构建了一个新的抗砷质粒ｐＳＤＸ３。砷抗性研究表明，在大肠杆菌中，ｐＳＤＸ３的抗砷水平与ｐＵＭ３相近。将ｐＳＤＸ３通过接合的方式引入氧化亚铁硫杆菌Ｔｆ－５９中并得到了表达，与对照相比，含质粒ｐＳＤＸ３的Ｔｆ－５９抗砷水平有了很大的提高。     

NH4+对次生铁矿物形成及重金属去除的影响

研究了初始pH值、Fe²⁺浓度、Fe/NH₄⁺物质的量比对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌（A.ferrooxidans）体系中Fe²⁺氧化率、总Fe沉淀率、次生铁矿物矿相的影响,并比较矿物对AMD中Cr（VI）、As（Ⅲ）的去除效果.结果表明,当NH₄⁺浓度在A.ferrooxidans耐受范围内时,Fe²⁺氧化及总Fe沉淀去除效果不受影响,表现在160,80,20mmol/L的Fe²⁺分别在72,48,24h内被完全氧化,培养至终点时（96h）平均总Fe沉淀率分别为24.03%,19.46%,8.13%.在Fe²⁺=160mmol/L体系中,Fe/NH₄⁺=2.0、pH=2.6处理获得纯净施氏矿物;而当Fe/NH₄⁺≤1.0、pH≤2.3时,次生铁矿物的合成途径开始向黄铵铁矾转移.Fe/NH₄⁺=2.0的各酸性体系合成矿物对Cr（VI）、As（Ⅲ）去除能力存在显著差异,依次为pH=2.6 > pH=2.3 > pH=2.0.分析表明,次生铁矿物的表观结构和比表面积是影响有毒元素去除效果的主要原因.     

脱硫细菌的培育及最佳生长条件的研究

从云南某硫化矿酸性废水中，分离出一株氧化亚铁硫杆菌，其最佳生长条件的研究表明，最佳培养温度为30％左右，最佳生长pH为2．0～2．5，最佳生长初始Fe^2＋浓度为0．15mol／L左右，同时在进行细菌培养时接种量取在10％是比较恰当的。     

氧化亚铁硫杆菌对电子垃圾焚烧迹地重金属形态的影响

采用生物淋滤法处理电子垃圾焚烧迹地重金属严重污染的土壤。所用氧化亚铁硫杆菌是从矿坑废水中通过一系列培养、分离和纯化得到。实验结果表明,生物淋滤法可以有效地去除土壤中重金属Cu、Ph和Zn,去除率的大小顺序为Zn〉Cu〉Pb;采用五步连续提取法分析处理前后土壤中重金属的存在形态,结果表明,通过氧化亚铁硫杆菌处理受重金属污染的土壤,可以促使易移动的重金属结合态的溶解（可交换态、碳酸盐结合态和Fe—Mn氧化物结合态）,并使难移动的重金属结合态向易移动的重金属结合态转变。     

载体对氧化亚铁硫杆菌氧化活性的影响及生物量分析

载体的选择对氧化亚铁硫杆菌的固定化至关重要,选择活性炭、煤矸石、陶粒和沸石4种载体,考察这4种载体在不同添加量下对氧化亚铁硫杆菌氧化活性的影响,并分析载体表面附着的生物量.结果表明,这4种材料均可作为细菌固定化培养的载体材料.在载体添加量为25～75 g/L条件下,载体对细菌生长过程中Fe2 浓度变化影响最大,随载体添加量的增加,Fe2 氧化速率增加,而对pH变化和Eh变化无明显影响.单位重量的活性炭、陶粒和沸石的生物量高于单位重量煤矸石的,但随载体添加量的增加,其生物量减小;对煤矸石,随载体添加量的增加,其生物量增加.     

PVA-Ca(NO3)2法固定化氧化亚铁硫杆菌对Fe2+的氧化及动力学研究

把聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠和氧化亚铁硫杆菌混合水溶胶滴入1%～5%(质量分数)的Ca(NO3)2溶液中凝固成型,并把成型后的颗粒置低温冷冻,形成固定化颗粒.用该颗粒填充固定床生物反应器进行连续操作,考察了不同稀释率下固定床生化反应器氧化Fe2 的情况,在温度30 ℃、pH1.8、稀释率0.5 h-1条件下,Fe2 最大氧化速率达2.90 g/(L·h).而且固定化操作简单,即使在没有灭菌的情况下,稳定性保持良好,具有较好的应用前景.     

Penetration analysis of elements and bioleaching treatment of spent refractory for recycling

Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC23270 and Acidithiobacillus thiooxidans TM-32 were used for bioleaching of spent refractories of aluminium and copper melting furnaces for their recycling.Firstly,penetration of elements into aluminium melting furnace refractory was investigated and it was found that up to 7 cm from surface was contaminated.Comparison on leaching efficiency by the strains ATCC23270 and TM-32 found that the strain ATCC23270 could treat larger amount of the refractories than the strain TM-32 could do.In the experiment of bioleaching of spent refractory aluminium melting furnace by the strain ATCC23270,high leaching efficiency were obtained on Al,Si,and Ca,and extremely low leaching performance was,however,shown on the rest of elements i.e.,Na,Mn,and Zn.Under the strain TM-32 use,relatively high leaching performance was recognized on Al,Si,Ca,Na,Mn,and Zn.In the experiment of bioleaching for spent refractory copper melting furnace,almost the same leaching trends were shown on Cu,Zn,Al,and Si under the strains ACTT23270 and TM-32 uses.     

三乙烯四胺(TETA)抑制磁黄铁矿氧化的机理研究

本文分别对三乙烯四胺（TETA）抑制磁黄铁矿在空气和Thiobacillus ferrooxidans 细菌作用下的氧化过程进行了研究．结果表明：TETA不但能有效防止磁黄铁矿在85—90％湿度空气中的氧化,还能显著阻止Thiobacillus ferrooxidans 对样品的生物氧化．与对照样品相比,在空气中氧化90d和被细菌氧化42d后,经TETA简单包膜处理样品的氧化程度分别降低了54．7％和82．07％．TETA通过在样品表面形成一层致密的膜来隔绝样品与氧气的接触,从而抑制了磁黄铁矿的空气氧化;碱性TETA还能通过提高反应体系的pH值、恶化嗜酸细菌Thiobacillus ferrooxidans的生存环境来阻止样品的生物氧化．     

硫化物矿山尾矿缓释抑菌剂滴丸的制备及性能测试

为阻止或减缓嗜酸性硫氧化菌对硫化矿物的氧化,研究了十二烷基磺酸钠(SDS)对广东韶关大宝山多金属尾矿区分离出的氧化亚铁硫杆菌的杀菌效果.为提高抑菌剂的有效利用率,采用滴制法将其制备成具有缓释功能的抑菌剂滴丸,并分析了抑菌剂滴丸的表面特征、元素组成及缓释性能.结果发现:滴制法可以把SDS均匀地分散在以醋酸纤维素为骨架的缓释滴丸内部;滴丸的载药率可以达到40%以上;实验周期内杀菌成分可在酸性溶液中持续缓慢溶出,溶液中ρ(SDS)逐渐升高.氧化亚铁硫杆菌摇瓶浸矿结果显示:使用抑菌剂缓释滴丸后,实验周期内溶液的pH值、Eh变化幅度较小,而且Zn2+、总Fe的溶出率分别比未加滴丸的处理低61.37%、84.44%,缓释杀菌作用显著.