[发明专利]一种适用于低品位铜尾矿浸出的浸矿细菌诱变选育方法

说明书

技术领域

本发明属于矿物加工和生物冶金领域，具体涉及一种适用于低品位铜尾矿微生物浸出的浸矿细菌诱变选育的新方法。

背景技术

由于矿产资源日益贫乏，现在许多开采中的原矿品位比老尾矿品位低，且尾矿已经磨细，可节省开采、破碎和磨矿成本，故回收大量尾矿资源中有价金属具有非常重要的意义。目前，尾矿再选研究较多的是采用传统的生产工艺及设备和化学浸出的方法。近几十年来，微生物浸矿技术越来越受国内外矿物加工界的普遍关注，它具有成本低、投资少、工艺流程短、设备简单、应用范围宽、易于管理、环境友好等特点。然而目前国内外关于微生物技术处理低品位原生矿和精矿的研究较多，但对于微生物技术处理尾矿的研究很少。而尾矿与低品位原生矿相比，粒度较细，一般呈细粉状，且其表面性质、矿物组成成分比例等发生了变化，同时含有残余浮选药剂。因此，研究微生物技术回收尾矿中的有价金属具有一定的学术价值和现实意义。

优良菌种是微生物技术高效回收尾矿中有价成分的关键因素，浸矿菌种活性的高低直接影响到尾矿中有用金属的浸出效率，鉴于菌种在浸矿中的重要地位，进行浸矿菌株的育种工作就显得尤为重要。采用驯化、诱变的选育方法培育出高效浸出尾矿中有价成分的细菌，一是符合循环经济理念，使固体废弃物尾矿资源化、减量化、节约土地、降低尾矿库基建管理费用等；二是解决环境污染和安全问题，既解决由于尾矿堆存导致的生态环境破坏等环境问题，又消除尾矿坝溃坝事故、尾矿中残留选矿药剂和重金属等对人类造成的安全隐患。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种适用于低品位铜尾矿微生物浸出的浸矿细菌诱变选育的新方法，采用该方法获得的诱变浸矿菌种能使浸出尾矿的速度加快，浸出率提高，浸出尾矿周期可缩短1/4-1/3，尾矿中铜浸出率可提高35-50%。

本发明的技术方案是：一种适用于低品位铜尾矿浸出的浸矿细菌诱变选育方法，具体包括以下步骤：

（1）原始菌种的筛选：从铜矿山尾矿库附近的土壤中取回含有浸矿细菌的样品，进行预处理后取上清液作为精制样品，然后采用改进型4.5K 培养基进行富集培养和分离纯化，经筛选、纯化分离后获得嗜酸浸矿菌种；

（2）浸矿菌种的驯化：将上述步骤获得的嗜酸浸矿菌种在改进型4.5K培养基中，加入粒度小于0.075mm的低品位含铜尾矿，使矿浆浓度为5%，细菌接种浓度为1.0×10⁸cell·mL^-1，放入控温振荡箱中以140-160rpm的转速在30℃条件下振荡驯化培养20-28d后，取含菌上清液进行下一步驯化，采用4.5K无铁培养基，并逐步递增矿浆浓度至30%，阶段驯化后获得具有较好氧化活性的浸矿菌种。

（3）驯化后菌种的诱变：将上述步骤获得的浸矿菌种在5000-8000r/min下离心20-30min，去上清液得到沉淀，用pH值为2.0预先灭过菌的硫酸溶液对沉淀进行洗涤，然后再离心去上清液，如此反复操作三次，以达到去除菌液中Fe³⁺的目的，得到无铁细胞悬浊液，在盐酸羟胺质量浓度为0.5%-2.5%的改进型4.5K培养基中，接种10%无铁细胞悬浊液进行化学诱变培养，培养6-8天后，接种菌液进行重复诱变，反复重新接种培养3次，将经盐酸羟胺处理后的菌液放在微波炉中进行微波诱变培养，取菌液样10mL于直径90mm培养皿中，采用功率500-700W、脉冲频率为2450MHz，微波辐射时间30s-120s，诱变后将培养皿在黑暗环境中放置4-7h后接入到改进型4.5K培养基中进行连续活化培养4-6次，获得最终诱变菌。

将上述诱变所得浸矿菌种用于含铜尾矿的浸出。在250mL锥形瓶内装入90mL已灭菌pH值为2的稀硫酸溶液，接入10mL对数生长期原始菌或（3）的诱变菌液（细菌浓度均为1.0×10⁸ cell·mL^-1），矿浆浓度为10%，置于25-30℃、120-160r/min的空气浴恒温摇床内振荡，定期测定浸出液中Cu²⁺浓度。采用原子吸收光谱法测定Cu离子的浓度，以铜浸出率作为评价指标。

采用本发明方法诱变培育出的浸矿菌种，浸出40d时，其对低品位含铜尾矿的铜浸出率由原始菌的20-25%提高到35-40%，浸矿效率明显提高，由此说明本发明的方法所得诱变菌浸出含铜尾矿的性能得到了很大提高。

附图说明

图1为本发明实施例1诱变后菌种与原始菌氧化性能对比曲线示意图。