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氧化亚铁硫杆菌广泛用于铜、金、铀等金属的浸出,采用氧化亚铁硫杆菌浸出石煤矿中钒的研究相对较少,本文采用氧化亚铁硫杆菌单一菌种及混合菌种对含钒石煤进行浸钒研究,并对其生长特性、浸矿特性及浸矿机理做了部分研究,结果如下:(1)微生物的生长特性。单一及混合氧化亚铁硫杆菌的生长特性和呼吸活性都受温度、pH值、溶氧、金属离子浓度等环境因素的影响。纯氧化亚铁硫杆菌在温度30℃,pH 2.0,振荡转速为150 r/min条件下,微生物体内的ATPase值较高,其中最大值为2.8 U/ml。氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌的混合菌种在温度30℃,pH 1.8,振荡转速为150 r/min,Mg2+浓度小于0.02 mol/L时,微生物体内的ATPase值较高,其中最大值为3.1 U/ml。(2)微生物的浸矿特性。单一及混合氧化亚铁硫杆菌的浸矿能力都受矿浆浓度、温度、pH值、溶氧、金属离子浓度等的影响。纯氧化亚铁硫杆菌在矿浆浓度3%,温度30℃,pH 2.0,振荡转速150 r/min,对石煤矿的浸出效果较好,钒的最高浸出率为62%。氧化亚铁硫杆菌及氧化硫硫杆菌的混合菌在矿浆浓度4%,温度30℃,pH 1.8,振荡转速150 r/min,Mg2+浓度小于0.02 mol/L,对石煤矿的浸出效果较好,钒的最高浸出率为68%。(3)微生物的浸矿机理研究。采用粒径分析表征微生物的浸矿效果,从结果可以看出,由于微生物作用的存在,随着浸矿时间不断延长,矿样粒径越来越小。采用红外分析表征微生物对矿的吸附作用,结果可以看出,细胞表面成分中含有-OH、-NH、-C=O、-C-O-H等具有吸附作用的活性基团,分析表明细胞在石煤矿表面的吸附除了分子间吸附外,还有部分氢键的作用。采用扫描电镜直观微生物各阶段在矿表面的吸附程度,结果可以看出,浸矿初期,微生物便开始吸附在矿物表面,对矿物作用不明显,中后期微生物代谢过程会产生大量的黄钾铁矾,产生的黄钾铁矾将吸附于矿物表面,阻止矿物被分解,为了提高浸矿效果,应减少浸出过程中黄钾铁矾的产生。(4)微生物相互作用的研究。比较单一菌种及混合菌种浸出石煤矿过程中钒的浸出率,结果可以看出,两种菌种同时存在时,氧化硫硫杆菌与氧化亚铁硫杆菌之间产生了协同作用,微生物浸矿能力得到提高,证明了采用混合菌种浸矿时的浸出效果比采用纯菌种浸矿时浸出效果要好。