[发明专利]一种嗜酸浸矿微生物包埋体及其制备方法

说明书

本发明属于微生物固定化技术领域，具体是涉及到一种嗜酸浸矿微生物包埋体及其制备方法，所述嗜酸浸矿微生物包埋体是在聚氨酯多孔亲水填料载体表层上，通过交联形成的网状结构，包括如下组成：聚氨酯多孔亲水填料、包埋剂、碳酸盐、嗜酸浸矿微生物悬液、交联剂和稳定剂，所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种或多种，所述稳定剂为含多价金属离子的微生物培养液，所述嗜酸浸矿微生物悬液的pH小于3.0。所述的包埋体制备流程是让遇水膨胀的亲水填料依次浸入含包埋液和碳酸盐的混悬液、微生物悬液、交联液和稳定液。本发明解决了常规包埋体水气通透性差，且难以兼顾培养过程中高活性和高细胞浓度的微生物溶液连续产出的问题。

技术领域

本发明属于一种微生物固定化技术领域，具体是涉及到一种嗜酸浸矿微生物包埋体及其制备方法。

背景技术

生物冶金是在相关微生物的催化氧化作用下将矿物中有价金属以离子的形式溶解到浸出液中并加以回收，或将矿物中有害元素溶解并除去，结合湿法冶金等相关工艺方法形成的技术。生物冶金对矿物中元素的浸出作用被发现已经有近百年的历史，但是其基础理论研究较为薄弱，一直没有得到发展，直到20世纪中后期，该技术终于得到一定的发展。生物冶金的巨大优势使得这项技术迅猛发展，目前生物冶金在矿冶工业中已得到广泛应用，继铜、金、铀的生物冶金实现工业化生产之后，镍、钴、锌、锰也逐渐实现工业化应用。

生物冶金微生物培养条件通常是酸性环境，pH值约1.0～2.0，而且它们主要依靠氧化还原态的亚铁离子、单质硫、硫化矿等获取能量而生长繁殖。生物冶金微生物若直接进行分批培养，可获得较高微生物得率，但每批培养过程都依次经过了延滞期→对数期→稳定期→衰亡期，培养周期较长，且对数期和稳定期很难界定，微生物活性很难保证，降低了高活性微生物产率；若采用连续培养，虽然可以提高微生物的培养效率，但绝大多数的浸矿微生物为自养微生物，生长周期相对较长，当连续进出料过程的速度控制不当时，微生物菌体将大量流失，最终导致连续培养体系失衡。

近年来，浸矿微生物的培养过程中也出现了一些固定化培养技术，该技术主要由固定化酶技术衍生而来，为完善和提高游离微生物体系性能而发展起来的。目前，已经在铀矿的生物冶金工艺中得到了大规模的产业化应用。在进入生物浸铀前，微生物在内部固定有立体弹性填料的培养槽内培养，让微生物固定于填料上，达到三价铁离子在微生物培养槽内再生的目的。但该法培养过程的挂膜时间长，只有部分具有吸附能力的铁氧化微生物能在填料表面上生长繁殖，长期运行过程中微生物多样性很难保证，在气流和水流的冲刷作用下微生物会不可避免的大量流失，从而严重影响了其在生产中的推广应用。因此，在浸矿微生物培养过程中急切需要一种既能保证体系的铁氧化活性，又能避免微生物大量流失的固定化培养技术。