[发明专利]一种增强黄铜矿生物浸出过程中微生物附着效应的方法

说明书

本发明公开了一种增强黄铜矿生物浸出过程中微生物附着效应的方法，属于生物浸出技术领域。本发明方法包括用于对矿石表面附着细胞刺激强度洗涤驯化，分别以黄铜矿浸出的不同生物浸出体系：氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌纯菌体系进行了验证，发现该方法可以高效增强生物浸出过程中微生物的附着效应，并且操作简单，适于大规模推广应用。

技术领域

本发明涉及一种增强黄铜矿生物浸出过程中微生物附着效应的方法，属于生物浸出技术领域。

背景技术

生物浸出又叫生物氧化或生物湿法冶金，是生物和矿产领域的交叉学科。它以微生物为媒介，以浸出液为载体，通过一系列氧化还原反应，促进矿物的溶解，并结合后续的电积-萃取工艺，实现对矿物的最大程度的开采和利用。与传统的高温冶炼工艺相比，该方法基础建设投入成本低、操作条件温和、浸出废液可循环利用，并可针对低品位矿物进行有效回收，被公认为可替代的绿色冶金技术。

黄铜矿属于硫化矿，是世界上储量最为丰富的含铜矿石。这类矿石的特点是成分复杂、结构较为致密、且通常品位较低，这也直接导致其浸出周期较长且效率低下。研究学者发现黄铜矿生物浸出过程可分为“直接接触”和“间接接触”浸出。无论是前者还是后者浸出机制中，微生物的附着作用均起着极为重要的作用。微生物细胞是否能够有效的附着在矿石表面，进而利用矿石中铁、硫等能源物质是整个浸出体系形成有效生化循环的先决条件。然而由于该类浸出微生物生物特性较为特殊且浸出体系复杂，目前关于如何有效的强化浸出微生物的附着效应的仍然没有得到很好的研究。

因此，进一步探索新的强化浸出微生物的的附着效应的方法，对于黄铜矿的生物浸出乃至其他浸出均具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的主要目的就是针对以上存在的问题与不足，提供一种强化黄铜矿生物浸出过程中微生物的附着效应的方法。该方法操作简单、高附着性能稳定，适于大规模推广应用。

所述方法步骤为：

(1)浸矿微生物的附着细胞次级强度洗涤：将黄铜矿生物浸出过程的浸出液澄清，去除上清液；加入9K或Starkey基础培养基悬浮底部矿样，并加入玻璃珠进行适度漩涡震荡，低速离心去除上清液，底部矿样重新适度漩涡震荡洗涤，一共震荡洗涤2-3次后将矿样重新加入新的9K或Starkey基础培养基中继续浸出；

(2)步骤(1)循环操作3个月以上后，离心洗脱获得附着细胞，点种或者涂布于9K或Satrky固体培养基平板，挑选在平板上呈现菌落相对较大的菌株；将挑选的菌株纯种扩培后重新接入新鲜的浸矿培养基，继续浸出；

(3)重复上述步骤(1)和步骤(2)一次以上。

在本发明的一种实施方式中，所述浸矿微生物为氧化亚铁硫杆菌CUMT-1或者氧化硫硫杆菌ZJJN或氧化亚铁硫杆菌ATCC 23270。氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferroxidans)CUMT-1为中国矿业大学赠予，相关文章发表于工业微生物，2011，41(4)，“嗜酸氧化亚铁硫杆菌的高效培养及浸出黄铜矿初探”。氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillusthiooxidans)ZJJN筛选于福建紫金矿业有限公司的工业生物堆浸的浸出液，已于中国典型培养物保藏中心保藏(CCTCC NO：M 2012104)，并获得授权专利(ZL201310023949.9)。

在本发明的一种实施方式中，所述次级强度洗涤是指每次适度漩涡震荡后菌体保留率达5％至10％(即相对于漩涡震荡前，还有5％至10％的细胞量附着于矿样上)。

在本发明的一种实施方式中，所述低速离心是指在2000rpm。

在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)中黄铜矿生物浸出或者矿样重新加入新的浸矿培养基中继续浸出周期为7-15天。