[发明专利]一种基于微生物菌剂阻燃硫化矿石的方法及使用的菌剂

说明书

本发明属于硫化矿石阻燃技术领域，具体涉及一种基于微生物菌剂阻燃硫化矿石的方法及使用的菌剂。脱硫体系微生物是以嗜酸性喜温硫杆菌(Acidithiobacillus caldus)为主的菌群，能将硫化矿石表面的硫氧化脱去，相对于原矿样，加入9K培养基和微生物的硫化矿石表面脱硫率为33.25％；相对于原矿样，在进行微生物脱硫体系条件优化后，进一步添加0.2g/L蛋白胨的硫化矿石表面脱硫率为46.22％。经条件优化后的生物菌剂可应用于硫化矿石脱硫阻燃防治，微生物菌剂对硫化矿石表面脱硫效率高，费用低，不产生二次污染，适用性强。

技术领域

本发明属于硫化矿石阻燃技术领域，具体涉及一种基于微生物菌剂阻燃硫化矿石的方法及使用的菌剂。

背景技术

20世纪末以来，中国丰富多样的矿产资源为其经济发展做出了重大贡献。其中硫化铁矿占世界总量的10％。在资源丰富的同时，地形复杂、矿床规模大导致开采过程中存在一些隐患，例如矿山自燃风险。在开发过程中，突然接触到氧气发生氧化加速矿石内聚热，发生自燃。硫化矿物自燃会导致严重的人员安全问题，同时造成环境污染和经济损失。

硫化矿的自燃现象可以归结于三个充要条件，容易被氧化的矿石、一定浓度的氧气和局部聚热环境。当硫化矿被开采后，其矿石表面暴露在空气中并会缓慢发生氧化产热。若不能及时排出氧化反应产生的热量，这就会导致局部温度升高，加速矿石氧化，最终使得温度达到了矿石的自燃点，引发自燃。

为了减少矿山硫矿物自燃，传统物理方法有通过降低矿山堆中氧气含量、通过一些通风散热程序降低温度或挖除易氧化的矿石；化学方法主要以添加化学抑制剂，降低氧化速度以控制温度低于着火点。然而，传统的物理化学方法只能降低矿山自燃的可能性，并不能较大程度上氧化除去矿石中所含的硫元素，无法解决矿山自燃问题的真正原因。并且，传统物理化学方法也会对原有生态环境造成污染破坏。而微生物脱硫技术可以克服传统物理化学方法技术的缺点，如对环境友好、无污染。而且，微生物脱硫技术具有操作简单，原料价格便宜，反应条件温和等显著优势。同时它能加快硫化矿石中的表面硫元素氧化浸出，渗透到矿石堆内部，达到较好的矿石阻燃防治效果。

为此需要一种基于微生物菌剂阻燃硫化矿石的方法并优化脱硫体系条件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述传统物理化学方法的不足，提供一种基于微生物菌剂阻燃硫化矿石的方法及使用的菌剂。该方法通过微生物氧化作用降低了硫化矿石表面硫含量，能够有效阻止硫化矿石内部局部积热，阻止硫化矿石堆的自热现象，以达到硫化矿石的阻燃防治。本发明还探究了微生物脱硫体系条件优化(如有机营养物浓度)，提高微生物脱硫体系对硫化矿石表面脱硫效率，加强对硫化矿石中硫的氧化去除效果，以实现硫化矿山自燃防治。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于微生物菌剂阻燃硫化矿石的方法，包括以下步骤：

将含有嗜酸性喜温硫杆菌(Acidithiobacillus caldus)、草螺菌(Herbaspirillum huttiense)、嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)、栖湖菌(Limnohabitans parvus)、酸热脂环酸杆菌(Alicyclobacillus acidocaldarius)、江都丛毛单胞菌(Comamonas jiangduensis)、斯氏普罗威登斯菌(Providencia stuartii)、皮氏罗尔斯顿菌(Ralstonia pickettii)的菌液和硫化矿石分别加入到含有机营养物的9K液体培养基中进行培养和脱硫处理，得到脱硫后的硫化矿石。