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铝土矿高效脱硅细菌培养条件的优化研究(2)

时间:2025-07-07 22:21来源:100199
硅酸盐细菌(Silicate-dissolving bacteria)是能够分解铝硅酸盐矿物并具有固氮能力的一类芽孢杆菌。因此采用铝硅酸盐矿物无氮培养基可分离得到该类细菌。 目

硅酸盐细菌(Silicate-dissolving bacteria)是能够分解铝硅酸盐矿物并具有固氮能力的一类芽孢杆菌。因此采用铝硅酸盐矿物无氮培养基可分离得到该类细菌。

目前我国微生物学者认为硅酸盐细菌主要指环状芽孢杆菌(Bacillus Circulans)和胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus),该类细菌从1911 年 Stolasa和 1912 年Bassalik发现并分离,到1930年原苏联学者亚历山大罗夫从土壤中分离出一种细菌能分解正长石和磷灰石而释放出磷,并在1939年将其命名为硅酸盐细菌环状芽孢杆菌是得到国际公认的菌株,而苏联学者和我国学者认为硅酸盐细菌指的是胶质芽孢杆菌,也有人认为两者是一致的,试验研究表明, 环状芽孢杆菌与胶质芽孢杆菌对铝土矿,锰矿等的脱硅能力存在一定的差别, 在不同的培养条件下,硅酸盐细菌对矿物的风化作用有较显著的区别(唐亮,2008)

我国铝土矿资源丰富,完全具有发展氧化铝工业的资源条件。但我国的铝土矿资源有其自身的特点:硅酸盐矿物和一水硬铝石间硬度、密度、晶格常数、形状因子等参数间存在明显差异,导致含铝矿物和硅酸盐矿物间存在可碎性差异。因此,国外普遍采用的破碎洗矿以提高矿石铝硅比的方法不适合我国铝土矿的提纯。我国铝土矿资源的特点决定了使其具有脱硅难度较大的选矿特性,低铝硅比铝土矿选矿脱硅除铁技术的开发对于保障我国社会经济的可持续发展具有重要意义。长期以来铝土矿脱硅除铁主要采用高污染与高能耗的物理化学方法;而微生物方法仍然还处在实验室研究阶段(孙德四等,2008)。

微生物方法脱硅除铁则利用高效矿物风化细菌风化硅酸盐矿物从而溶出硅和铁。采用硅酸盐细菌进行铝土矿脱硅,不仅可以提高铝土矿品位,使低品位铝土矿质量提高,同时可最大限度地满足环保要求。目前铝土矿生物脱硅还停留在实验室的探索当中,还没用运用到工业生产中去。因此应该进一步选育该类细菌,从中筛选脱硅效果好的菌株,为铝土矿生物脱硅研究提供足够多的菌种材料,同时优化浸出条件,为大规模工业应用打下基础。

微生物选矿法

生物选矿脱硅用微生物分解硅酸盐和铝硅酸盐矿物,可以将铝硅酸盐矿物分子破坏成为氧化铝和二氧化硅,并使二氧化硅转化为可溶物,而氧化铝不溶得以分离,是具有良好前景的铝土矿脱硅方法。微生物选矿的关键技术是筛选出性能稳定优良的微生物菌种,研究菌种浸矿脱硅的较佳工艺。用此法可以得到较高的工艺指标,并基本上消除对环境的污染。国外国内都有相关的研究,筛选出了效果较好的部分菌株。

前苏联哈萨克斯坦进行过高岭石与三水铝石生物浸矿分离实验,采用杆菌胶质类细菌对细泥和磁性产品浸出,浸出温度28℃ ~ 30℃ ,液固比为5,浸出时间为9d,得到了约62%的脱硅率和99%的A 12O3回收率。

前苏联的Groudeva等(1987)的研究表明,利用野生和实验室的环状芽胞杆菌和粘液杆菌的突变体菌种,从不同的铝土矿中浸出硅, 5d内浸出了其中73. 6%的硅。

保加利亚的Andreev等(1982)也有类似报道,将含有Al2O3,38. 5%、SiO2,35%~38%、FeO 1. 3%、Fe2O 2. 3%、P2O5 0. 3%、CaO 0.6%等的铝硅酸盐矿经过硅酸盐细菌处理,浸渣中Al2O3的含量提高到46.9%,SiO2的含量降为19.0%。用硅酸盐细菌B.mucilaginosus处理铝土矿,再加上20%HCl处理,铝土矿(含Fe2O31.5%~ 7.0%)中的Fe2O3残留量降为1.2%。

国内的研究者孙德四等(2008)利用编号为JXF的胶质芽孢类杆菌,采用连续浸出工艺将铝土矿原矿中的的铝硅比从3.73提高到11.73,当铝土矿中主要脉石矿物为高岭石或绿泥石的情况下,其铝硅比可从3.73提高到18左右,脱硅率最高可达到82%。 铝土矿高效脱硅细菌培养条件的优化研究(2):http://www.chuibin.com/shengwu/lunwen_205829.html

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