專利名稱：一種微生物浸礦菌液的連續(xù)生成保存的方法
一種微生物浸礦菌液的連續(xù)生成保存的方法技術(shù)領(lǐng)域一種微生物浸礦菌液的連續(xù)生成保存的方法，涉及一種采用生物冶金提取有價金屬的浸 礦微生物的保存方法。
技術(shù)背景生物冶金是指在相關(guān)微生物存在時，由于微生物的催化氧化作用，將礦物中有價金屬以 離子形式溶解到浸出液中加以回收，或?qū)⒌V物中有害元素溶解并除去的方法。由于生物冶金 的進行是無污染的，而目前采礦項目均產(chǎn)生較為嚴重的環(huán)境污染，使得生物冶金技術(shù)有著廣 泛的應(yīng)用前景。浸礦微生物一般為化能自氧菌，它們以氧化硫化礦物、亞鐵或元素硫及其相關(guān)化合物獲 得能量。目前報道的浸礦微生物主要有氧化鐵硫桿菌04c/^/n'o6acz7/船/m"oojaWa"》、氧化硫 硫桿菌04c逾Wo6oc/〃ms ////oox/da"0、硫化芽孢桿菌(5W/o&a"'〃—、氧化鐵桿菌(Fe/ro^"7/ws /e^roox/tfo"0、高》顯嗜酸古細菌(772￡廣附00"^0/7/2///<: flrc/zae 6a"en'o)、 |斂蟲累球菌屬(/^/^09/7/〃'//"附)等。有研究表明生物冶金的過程是多個菌種的富集混合菌。由于生物冶金主要依靠浸礦微生物起作用，因此浸礦微生物的保藏成為生物冶金過程中 的一項關(guān)鍵技術(shù)。目前對于浸礦微生物的保藏方法主要是菌液于4'C保藏或是菌液定期傳代的 方法，眾多研究結(jié)果表明頻繁傳代保藏會使微生物發(fā)生突變，活性降低并出現(xiàn)退化現(xiàn)象。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對上述己有技術(shù)存在的目前沒有浸礦微生物菌種高效保藏方法的缺 點，提出一種能有效防止浸礦微生物突變、退化或失活的微生物浸礦菌液的連續(xù)生成保存的 方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。一種微生物浸礦菌液的連續(xù)生成保存的方法，其特征在于將含有浸礦微生物的菌液連續(xù) 循環(huán)通過充填有硫化礦物的容器，使浸礦微生物以硫化礦物或其分解產(chǎn)物為能源進行生長。本發(fā)明的一種微生物浸礦菌液的連續(xù)生成保存的方法，其特征在于連續(xù)循環(huán)通過充填有 硫化礦物容器的過程是采用恒流泵使菌液進行循環(huán)，微生物浸礦菌液由裝有硫化礦物的容器 一端流入，穿過并與礦物充分接觸，從容器另一端流出，不斷與硫化礦物接觸，使得浸礦微 生物一直處于能源充足狀態(tài)，使浸礦微生物得到保藏，且浸礦微生物的活性得到保存。
本發(fā)明的一種微生物浸礦菌液的連續(xù)生成保存的方法，其特征在于其方法使用的裝置的 結(jié)構(gòu)組成包括浸礦容器一該容器為柱狀體，其柱頂封蓋頂端設(shè)有一進液口，柱體底端封蓋的底端設(shè)有 一出液口，柱體的下部設(shè)有一進氣管；恒流泵一該恒流泵為一循環(huán)泵，其恒流泵的進液口與浸礦柱體的出液口相聯(lián)，出液口與 浸礦柱體的進液口相聯(lián)；空氣壓縮氣泵一該氣泵的出氣端與浸礦柱體進氣管相聯(lián)。本發(fā)明的方法，將微生物浸礦菌液通過浸礦柱、恒流泵、空氣壓縮泵組裝成循環(huán)體系裝 置，在浸礦柱中裝入硫化礦物，將含有浸礦微生物的菌液通過含有硫化礦的微型浸礦柱，使 浸礦微生物以硫化礦物或其分解產(chǎn)物為能源進行生長。利用恒流泵使菌液進行循環(huán)，浸礦微 生物不斷與硫化礦物接觸，使得浸礦微生物一直處于能源充足狀態(tài)，從而使浸礦微生物得到保藏，且浸礦微生物的活性得到保存。利用本發(fā)明的方法保存的浸礦微生物菌種活性一直保持在較高狀態(tài)，可以隨時取出進行 微生物浸礦；純菌的特性隨著微型浸礦柱中加入的硫化礦物的不同而有所改變；保存的混合 細菌的微生物群落會隨著微型浸礦柱中加入的硫化礦物的不同而改變，對該種硫化礦物的浸 出能力也會加強；由于細菌一直在有硫化礦物的環(huán)境中保存，因此保存的細菌可以不用進行 馴化直接用于生物冶金。


圖1為本發(fā)明中的微型浸礦柱的及循環(huán)系統(tǒng)裝置圖。
具體實施方式
一種微生物浸礦菌液的連續(xù)生成保存的方法，將含有浸礦微生物的菌液連續(xù)循環(huán)通過充 填有硫化礦物的容器，使浸礦微生物以硫化礦物或其分解產(chǎn)物為能源進行生長；連續(xù)循環(huán)通 過充填有硫化礦物容器的過程是采用恒流泵使菌液進行循環(huán)，微生物浸礦菌液由裝有硫化礦 物的容器一端流入，穿過并與礦物充分接觸，從容器另一端流出，不斷與硫化礦物接觸，使 得浸礦微生物一直處于能源充足狀態(tài)，使浸礦微生物得到保藏，且浸礦微生物的活性得到保 存。本發(fā)明的方法使用裝置，其結(jié)構(gòu)組成包括浸礦容器l一該容器為柱狀體，其柱頂封蓋 頂端設(shè)有一進液口，柱體的底的封蓋的底端設(shè)有一出液口，柱體的下部設(shè)有一進氣管；恒流 泵2—該恒流泵為一循環(huán)泵，其恒流泵的進液口與浸礦柱體的出液口相聯(lián)，出液口與浸礦柱 體的進液口相聯(lián)；空氣壓縮氣泵3—該氣泵的出氣端與浸礦柱體進氣管相聯(lián)。
操作時，將硫化礦石破碎后裝入微型浸礦柱中，加入含有細菌的菌液并加入液體培養(yǎng)基， 開啟恒流泵，以固定的速度將含有菌液的液體培養(yǎng)基滴入微型浸礦柱，從微型浸礦柱中流出 的浸礦液通過恒流泵進行循環(huán)。每隔固定的時間利用空氣壓縮器進行通氣，以保證微型浸礦 柱中有浸礦微生物生長所必需的氧氣。每隔固定的時間更換微型浸礦柱中的硫化礦石，更換 新鮮的液體培養(yǎng)基。表1實例中用到的硫化礦石的主要成份含量(％)<formula>formula see original document page 5</formula>實施例1對本實驗室已分離得到的一株氧化亞鐵硫桿菌進行菌種保藏。將原菌種培養(yǎng)至對數(shù)生長期，過濾去除雜質(zhì)，以5000 r/min的轉(zhuǎn)速離心20 min，收集菌體 后加入適量液體培養(yǎng)基得到細菌的濃縮菌液，并將氧化亞鐵硫桿菌分別用以下四種方法進行 保存1、將濃縮菌液用9K無機鹽溶液(pJ^2.0，無FeS04 7H0)懸浮，置于4'C保藏；2、將 濃縮菌液直接置于4'C保藏并定期傳代(l次/月)；3、將未濃縮的菌液于常溫下放置;4、利用 本浸礦微生物菌種保藏的新方法進行菌種保藏，微型浸礦柱中填充的為某黃銅礦，礦石粒度 為40目。四種方法保藏得到的菌種分別編號為I、 II、 III、 IV，保藏時間為三個月。研究表明氧化亞鐵硫桿菌的亞鐵氧化率與生長率呈線性關(guān)系，因此，用亞鐵氧化率表征 氧化亞鐵硫桿菌的亞鐵氧化活性，從而表征保藏效果。菌種保藏前對原始菌種進行亞鐵氧化 活性測定；保藏結(jié)束后將四種保藏后的細菌以相同的細菌數(shù)量接種于新鮮的含鐵9K液體培養(yǎng) 基中，進行亞鐵氧化活性測定。結(jié)果顯示，原始菌種、II、 IV三種細菌完全氧化相同含量的 亞鐵所用時間分別為31h、 51h、 36h，而I 、 m兩種細菌在96h后還未將亞鐵完全氧化。利用 本發(fā)明所述方法進行保藏的細菌的亞鐵氧化活性遠高于利用其它三種方法保藏的細菌。保藏結(jié)束后，將四種以保藏的細菌于以相同的細菌數(shù)量接種于pH=1.5的新鮮的無鐵9K 無機鹽培養(yǎng)基并加入5%磨至-100目的某黃銅礦，于氣浴恒溫振蕩器中以溫度為30°C、搖床 轉(zhuǎn)速為120r/min的條件進行黃銅礦浸出實驗。浸出30天后I 、 II、 III、 IV四種細菌對銅的 浸出率分別為6.3%、 20.7°/。、 8.5%、 32.1%。實驗表明利用本發(fā)明所述方法進行保藏的細菌的 對黃銅礦的浸出效果遠遠大于利用其它三種方法保藏的細菌。實施例2對本實驗已分離得到的高硫鋁土礦脫硫混合細菌進行菌種保藏。
將原菌種培養(yǎng)過濾去除雜質(zhì)，以5000 r/min的轉(zhuǎn)速離心20 min，收集菌體后加入適量液 體培養(yǎng)基得到細菌的濃縮菌液，并將高硫鋁土礦脫硫混合細菌分別用以下四種方法進行保存 1、將濃縮菌液用9K無機鹽溶液(pFN2.0，無FeSCXr7H0)懸浮，置于4'C保藏；2、將濃縮菌 液直接置于4'C保藏并定期傳代(1次/月)；3、將未濃縮的菌液于常溫下放置；4、利用本浸 礦微生物菌種保藏的新方法對高硫鋁土礦脫硫混合細菌進行菌種保藏，微型浸礦柱中填充的 為某高硫鋁土礦，礦石粒度為40目。四種方法保藏得到的菌種分別編號為V、 VI、 W、 VID， 保藏時間為三個月。保藏結(jié)束后，將四種以保藏的細菌于以相同的細菌數(shù)量接種于pH=1.5的無鐵9K無機鹽 培養(yǎng)基并加入10%磨至-100目的某高硫鋁土礦，于氣浴恒溫振蕩器中以溫度為30'C、搖床轉(zhuǎn) 速為120r/min的條件進行高硫鋁土礦脫硫?qū)嶒?。浸?0天后V、 VI、 VH、 VID四種細菌對高 硫鋁土礦的脫硫率分別為31.0%、 69.1%、 25.4%、 86.7%。實驗結(jié)果表明利用本發(fā)明所述方法 進行保藏的細菌的對高硫鋁土礦的脫硫效果遠遠大于利用其它三種方法保藏的細菌。
權(quán)利要求
1.一種微生物浸礦菌液的連續(xù)生成保存的方法，其特征在于將含有浸礦微生物的菌液連續(xù)循環(huán)通過充填有硫化礦物的容器，使浸礦微生物以硫化礦物或其分解產(chǎn)物為能源進行生長。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微生物浸礦菌液的連續(xù)生成保存的方法，其特征在于連續(xù) 循環(huán)通過充填有硫化礦物容器的過程是采用恒流泵使菌液進行循環(huán)，微生物浸礦菌液由裝有 硫化礦物的容器一端流入，穿過并與礦物充分接觸，從容器另一端流出，不斷與硫化礦物接 觸，使得浸礦微生物一直處于能源充足狀態(tài)，使浸礦微生物得到保藏，且浸礦微生物的活性 得到保存。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微生物浸礦菌液的連續(xù)生成保存的方法，其特征在于其方法使用裝置，其結(jié)構(gòu)組成包括浸礦容器一該容器為柱狀體，其柱頂封蓋頂端設(shè)有一進液口，柱體的底的封蓋的底端設(shè) 有一出液口，柱體的下部設(shè)有一進氣管；恒流泵一該恒流泵為一循環(huán)泵，其恒流泵的進液口與浸礦柱體的出液口相聯(lián)，出液口與 浸礦柱體的進液口相聯(lián)；空氣壓縮氣泵一該氣泵的出氣端與浸礦柱體進氣管相聯(lián)。
全文摘要
一種微生物浸礦菌液的連續(xù)生成保存的方法，涉及一種采用生物冶金提取有價金屬的浸礦微生物的保存方法。其特征在于將含有浸礦微生物的菌液連續(xù)循環(huán)通過充填有硫化礦物的容器，使浸礦微生物以硫化礦物或其分解產(chǎn)物為能源進行生長。在本發(fā)明的方法中細菌利用礦石中的硫化礦物或其分解產(chǎn)物進行生長，從而使細菌得到保藏。利用本方法長期保存的細菌活性較高，并且在進行生物浸礦時無需馴化或減少馴化次數(shù)。
文檔編號C12M1/00GK101126066SQ20071011868
公開日2008年2月20日 申請日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月12日
發(fā)明者周吉奎, 強 霍 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司