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行不同时间的处理,并配成培养基研究微波对氧化亚铁硫杆菌浸出铜的影响。
试验结果表明,微波处理水对细菌浸矿有促进作用,10 min处理的效果最好。
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(2010)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,取得了很好的效果。
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。
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表面接触,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应。
主要反应式如下: 论文代写 细菌浸矿的直接作用在排除Fe3+存在情况下,用人造的纯铜蓝(CuS)进行细菌浸出研究,通过显微镜的观察发现细菌吸附在被侵蚀矿物表面,同时在浸出过的纯铜蓝晶格表面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发展[4—6]。
因此,如何加快细菌浸矿速度,提高细菌适应能力,促进其生长繁殖以提高金属浸出率是当前亟待解决的问题。
微波加热是指在0.3~300.0 GHz频率范围内对物体进行加热,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结构形式,引起水分子结构变化,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,有利于提高浸出。
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表面活性剂、对浸出体系施加电场、磁场以及添加Ag+等金属离子。
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级洁净工作台、精密pH计。
1.2试验方法 称取5 g矿粉,加入100 mL的9K灭菌液体培养基,用1∶1硫酸调节pH值为2,等待pH值稳定后,接种10 mL氧化亚铁硫杆菌,并称重,在30 ℃、120 r/min下摇瓶浸出10 d。
试验过程中,用1∶1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。