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浸矿微生物的研究进展|生​物​冶​金
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铝土矿矿山微生物区系分析及浸矿微生物的筛选
【摘要】：本文对河南省铝土矿山采集的样品(包括土样、水样和矿样)做了微生物资源调查，着重对真菌、细菌、硅酸盐细菌和放线菌分离计数，结合采样点的基本情况作了微生物区系分析，研究了铝土矿区微生物生态；月份，在湖南岳阳、长沙富硅矿山以及水泥厂废矿堆上采集样品，进行了产酸真菌和硅酸盐细菌的筛选；针对分离所得的微生物菌种，运用硅钼黄光度法分析了它们对高岭土的作用效果；另外，分析了从河南铝土矿山附近的煤矿分离获得5个微生物菌株(TF—1~#、TF—2~#、TF—3~#、TF—4~#、TF—5~#)对矿石中黄铁矿(硫矿物)的浸出效果以及产酸微生物培养液从铝土矿物中浸出铝、铁的效果。结果表明：
1．不同的铝硅比(A／S)的矿区微生物区系存在差异，但是优势菌群基本相同。从矿区采集的土样、水样和矿样中，土样的微生物总量和种类最多。
2．经过微生物分离、初筛和浸矿效果测定，综合其对高岭土的吸附效果，包括真菌菌丝的吸附以及硅酸盐细菌发酵液底物的沉降，筛选出了11株有效的微生物菌种。其中多数为丝状真菌，包括青霉菌和黑曲霉。
3．微生物对某高硫铝土矿脱硫除铁效果实验中，共筛选驯化得到5株良好的氧化亚铁硫杆菌。摇床浸矿实验中，5株菌种的脱硫率都在70％以上，效果最好的SX-1~#菌株脱硫率达到了83.57％，除铁率为55％。
4．生物-化学联合法除铁浸铝研究表明微生物发酵液里添加一定量的硫酸有利于矿质离子的浸出。不同浸矿条件如发酵液pH值、浸矿温度、硫酸浓度对浸出率有一定影响。
【关键词】：
【学位授予单位】：湖南农业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2006【分类号】：Q939.9【目录】：
Abstract5-11
第一章 前言11-24
1. 浸矿微生物的研究进展11-17
1.1 浸矿微生物的种类及特性11-12
1.1.1 中温细菌12
1.1.2 中等嗜热细菌12
1.1.3 极端嗜酸细菌12
1.1.4 其它微生物12
1.2 微生物生理及作用特点12-13
1.3 微生物浸矿的原理13-15
1.3.1 间接作用机制13-14
1.3.2 直接作用14
1.3.3 联合作用说14
1.3.4 电转换作用14-15
1.4 细菌浸出的工业化方法15
1.4.1 堆浸法15
1.4.2 槽浸法15
1.4.3 就地浸提法15
1.5 微生物冶金技术在国内外的应用状况15-17
1.5.1 铜的生物浸出15-16
1.5.2 金的生物浸出16
1.5.3 铀的生物浸出16
1.5.4 锰的生物浸出16
1.5.5 镍的生物浸出16-17
1.5.6 其他应用17
1.6 以后的研究方向与重点17
2 氧化亚铁硫杆菌的研究进展17-20
2.1 氧化亚铁硫杆菌的生物学特征17-18
2.1.1 形态特征17-18
2.1.2 生理生化特征18
2.2 氧化亚铁硫杆菌的应用18-19
2.2.1 煤炭中黄铁矿硫的氧化18
2.2.2 处理污水污泥中的重金属离子18-19
2.2.3 烟气生物脱硫19
2.2.4 含砷硫化矿的预处理19
2.2.5 其他方面的应用19
2.3 应用前景及研究趋势19-20
3. 硅酸盐细菌在工农业生产上的应用研究进展20-23
3.1 生物学特性20
3.2 硅酸盐细菌解钾效果以及解钾机理20-21
3.2.1 解钾效果研究20
3.2.2 解钾机理的研究20-21
3.3 在农业方面的应用研究21-23
3.3.1 作为生物肥料作用机理21
3.3.2 在铝土矿脱硅中的应用和研究21-22
3.3.3 在陶瓷工业中作添加剂22
3.3.4 在生物降解和废水处理方面的应用22-23
4. 研究的目的和意义23-24
第二章 铝土矿山微生物资源调查以及区系分析24-31
1 材料与方法24-27
1.1 材料24-25
1.1.1 样品以及采样点基本资料24
1.1.2 主要的仪器设备24
1.1.3 培养基24-25
1.2 方法25-27
1.2.1 取样25
1.2.2 稀释涂布平板法测定土壤微生物种类25
1.2.3 微生物特性研究25-26
1.2.3.1 革兰氏染色法26
1.2.3.2 荚膜染色法26
1.2.3.3 霉菌水浸制片法26
1.2.3.4 其它特性26
1.2.4 真菌产酸的研究26-27
2. 试验结果与分析27-30
2.1 样品中微生物计数结果27-28
2.2 微生物分离与纯化结果28
2.3 微生物形态特性28-29
2.4 产酸效果研究29-30
3. 讨论30-31
第三章 微生物对高岭石的作用效果31-35
1 材料与方法31-33
1.1 材料31
1.1.1 主要的仪器设备31
1.1.2 微生物菌种31
1.2 方法31-33
1.2.1 样品前处理31
1.2.1.1 培养液的准备31
1.2.1.2 菌种的活化31
1.2.1.3 接种31
1.2.1.4 发酵条件31
1.2.2 硅钼黄光度测定法31-33
1.2.2.1 二氧化硅标准曲线的制作32
1.2.2.2 发酵液的过滤与酸度调节32
1.2.2.3 样品中水溶性二氧化硅含量的测定32-33
1.2.3 透明圈法33
2. 结果与分析33-34
3. 讨论34-35
第四章 微生物浸出铝土矿中杂质黄铁矿35-45
1. 材料与方法35-36
1.1 材料35
1.1.1 微生物菌种35
1.1.2 高硫铝土矿35
1.1.3 培养基35
1.2 方法35-36
1.2.1 菌种的富集筛选35-36
1.2.2 摇瓶浸矿实验36
1.3 矿渣分析方法36
2 结果与分析36-44
2.1 氧化亚铁硫杆菌富集菌株的形态36-37
2.2 TF系列菌株摇瓶浸矿结果37-39
2.3 矿石浸出前后X-衍射分析39-43
2.4 浸矿过程中形成沉淀物的X-衍射分析43-44
3. 结论及建议44-45
3.1 结论44
3.2 建议44-45
第五章 生物-化学联合法除铁浸铝研究45-62
1. 材料和方法45-46
1.1 试验仪器45
1.2 试验药品45
1.3 菌种和培养基45
1.3.1 菌种45
1.3.2 培养基45
1.4 矿样45
1.5 试验方法45-46
2. 结果与分析46-55
2.1 生物-化学联合法浸铁46-52
2.1.1 浸出时间的影响46
2.1.2 浸矿剂的影响46-47
2.1.3 浸矿温度的影响47
2.1.4 某铝土矿除铁结果47-48
2.1.5 不同浸矿条件下铝土矿石生物-化学法除铁效果48-50
2.1.6 其它几种铝土矿的生物-化学法浸矿除铁试验50-51
2.1.7 化学有机酸的除铁效果51-52
2.2 生物-化学联合法浸铝52-55
2.2.1 原矿石的浸出效果52-53
2.2.2 焙烧矿石的浸出效果53-55
3. 问题与讨论55-61
3.1 某铝土矿石浸铁前、后X-衍射图谱分析55-59
3.2 电镜分析59-61
4. 结论61-62
第六章 总结与结论62-63
参考文献63-66
作者简历67
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