一株嗜酸鐵氧化菌及其在銅礦浸出中的用途
【專利摘要】一株嗜酸鐵氧化菌及其在銅礦浸出中的用途，它涉及一株嗜酸鐵氧化菌及其在細(xì)菌浸出中的用途。嗜酸鐵氧化菌為嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1，保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號(hào)為CCTCC?NO：M?2014196。嗜酸鐵氧化菌在銅礦浸出中的用途。本發(fā)明嗜酸鐵氧化菌對銅離子具有極強(qiáng)的耐受性?？捎糜诃h(huán)境保護(hù)和細(xì)菌浸出技術(shù)。
【專利說明】一株嗜酸鐵氧化菌及其在銅礦浸出中的用途

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一株嗜酸鐵氧化菌及其在細(xì)菌浸出中的用途。

【背景技術(shù)】
[0002]細(xì)菌浸出(又稱細(xì)菌選礦)技術(shù)常用于中低品位金屬礦石的金屬提取與回收。與傳統(tǒng)冶煉技術(shù)相比具有成本低，環(huán)境污染小的優(yōu)點(diǎn)。目前細(xì)菌浸出技術(shù)已在世界各地的礦業(yè)領(lǐng)域中得到飛速發(fā)展，并且已在美國、智利等國家得到大規(guī)模的應(yīng)用。菌種在浸出過程中發(fā)揮著重要作用，浸出過程中大都使用的是一些化能自養(yǎng)菌，如=Acidith1bacillusferrooxidans (A.ferrooxidans ;氧化亞鐵硫桿菌)，F(xiàn)errobacillus ferrooxidans (F.ferrooxidans ;氧化鐵鐵桿菌)，Leptospirillum ferrooxidans (L.ferrooxidans ;氧化亞鐵鉤端螺旋菌)，Leptospirillum ferriphilum(L.ferriphilum ;嗜鐵鉤端螺旋菌)等,這些浸礦微生物能把二價(jià)鐵氧化成高價(jià)鐵，從而把礦石中的金屬轉(zhuǎn)化成離子狀態(tài)，最終提取、回收。但是，目前應(yīng)用的浸礦微生物在浸礦過程中都會(huì)受到溶液中有害離子的影響，有害離子的濃度越高對化能自養(yǎng)菌的毒害作用越大。已知的浸礦微生物對銅離子的極限耐受濃度最大值僅為10g/L，使得細(xì)菌浸出技術(shù)在銅礦浸出領(lǐng)域受到嚴(yán)重制約。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有細(xì)菌浸出技術(shù)中使用的浸礦微生物對銅離子的極限耐受濃度值低，細(xì)菌浸出技術(shù)在銅礦浸出領(lǐng)域受到嚴(yán)重制約的問題，而提供的一株嗜酸鐵氧化菌及其在銅礦浸出中的用途。
[0004]本發(fā)明嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1 (Leptospirillum sp.strain YQP-1),保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號(hào)為CCTCC NO:M 2014196。
[0005]上述嗜酸鐵氧化菌在銅礦浸出中的用途。將嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1 (Leptospirillum sp.strain YQP-1)加入由含F(xiàn)e2+的銅礦衆(zhòng)制成的浸出液中，浸出液溫度為30~40°C，浸出液初始pH值為1.5~3.0，浸出過程為20~30天。
[0006]本發(fā)明嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1 (Leptospirillum sp.strain YQP-1)革蘭氏染色為陰性，顯微鏡下觀察菌體小、呈螺旋狀、端生鞭毛、能移動(dòng)，菌體大小為(0.25~
0.3) μ mX (1.0~3.0) μ m。本發(fā)明嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1 (Leptospirillumsp.strain YQP-1)是典型嗜酸性化能自養(yǎng)菌，通過氧化Fe2+獲得能量生長，產(chǎn)物為Fe3+ ;利用CO2為碳源；最適生長溫度為35°C ;最適生長pH值為1.8~2.5。
[0007]本發(fā)明嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1 (Leptospirillum sp.strain YQP-1)具有極強(qiáng)的耐銅特性，能在Cu2+濃度為30g/L的環(huán)境中正常生長、繁殖。
[0008]根據(jù)本發(fā)明嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1 (Leptospirillum sp.strain YQP-1)的耐銅特性，Leptospirillum sp.strain YQP-1可在環(huán)境保護(hù)及含銅礦物的浸出等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
[0009] 本發(fā)明嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1 (Leptospirillum sp.strain YQP-1)在銅礦浸出過程中利用CO2為碳源，將銅礦漿中的Fe2+氧化為Fe3+，F(xiàn)e轉(zhuǎn)化成離子狀態(tài)，從而可進(jìn)一步提取回收。
[0010]本發(fā)明的嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌(Leptospirillum sp.strain YQP-1)可以在環(huán)境保護(hù)中得到廣泛應(yīng)用，例如:通過氧化亞鐵離子獲得的三價(jià)鐵離子氧化硫化氫廢氣，從而實(shí)現(xiàn)硫化氫廢氣處理。
[0011]Leptospirillum sp.strain YQP-1為嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌,屬于鉤端螺旋菌屬(leptospirillum);保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心(CCTCC)，保藏地址是武漢大學(xué)，保藏日期為2014年5月12日，保藏號(hào)為CCTCC NO:M 2014196。

【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉【具體實(shí)施方式】，還包括各【具體實(shí)施方式】間的任意組合。
[0013]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1 (Leptospirillumsp.strain YQP-1)，保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號(hào)為CCTCC NO:M 2014196。
[0014]本實(shí)施方式嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1 (Leptospirillum sp.strain YQP-1)分離自五大連池火山區(qū)pH范圍為3.0~6.0的堰塞湖水樣中。
[0015]本實(shí)施方式嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1菌接種于6K培養(yǎng)基中培養(yǎng)，6K培養(yǎng)基由溶液A和溶液B兩部分組成。溶液A每700mL由3.0g的(NH4)2SO4^0.1g的KCl、0.5g的K2HP04、0.5g的MgSO4.7H20、0.01g的Ca (NO3) 2和余量的蒸餾水組成，然后用稀H2SO4調(diào)pH值至2.0~2.5，于121°C高壓滅菌15min。溶液B每300mL由30g的FeSO4.7H20余量蒸餾水組成，然后用稀H2SO4調(diào)pH值至2.0~2.5，再經(jīng)0.22 μ m濾膜過濾除菌制得。使用時(shí)將700mL溶液A與300mL溶液B混合即得到6K培養(yǎng)基。
[0016]按10 % (v/v)的接種量將本實(shí)施方式嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1 (Leptospirillum sp.strain YQP-1)接種于6K培養(yǎng)基中，在溫度為 30°C，轉(zhuǎn)速為 120r/min的條件下培養(yǎng)。Leptospirillum sp.strain YQP-1在O~20h內(nèi)生長緩慢，處于延滯期；在20~32h菌株生長明顯，開始進(jìn)入對數(shù)生長期，菌體數(shù)量迅速增加；在32 h后菌體數(shù)量不在增加，菌體生長進(jìn)入穩(wěn)定期。
[0017]按10 % (v/v)的接種量將本實(shí)施方式嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1 (Leptospirillum sp.strain YQP-1)接種于 6K 培養(yǎng)基中，在轉(zhuǎn)速為 120 r/min 的不同溫度條件下進(jìn)行培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Leptospirillum sp.strain YQP-1的合適生長溫度為30~40°C, 35°C為最適合生長溫度。環(huán)境溫度低于30°C時(shí)，Leptospirillum sp.strainYQP-1的生長受到明顯抑制；而溫度高于40°C時(shí)，Leptospirillum sp.strain YQP-1菌體生長也受到抑制。
[0018]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)環(huán)境pH值低于1.5時(shí)，Leptospirillum sp.strain YQP-1菌株生長幾乎停滯；當(dāng)環(huán)境pH值高于3.0時(shí),Leptospirillum sp.strain YQP-1菌株生長也受到抑制。
[0019]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式嗜酸鐵氧化菌在銅礦浸出中的用途。將嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1 (Leptospirillum sp.strain YQP-1)加入由含F(xiàn)e2+的銅礦衆(zhòng)制成的浸出液中，浸出液溫度為30~40°C，浸出液初始pH值為1.5~3.0，浸出過程為20~30天。
[0020]本實(shí)施方式適用于銅離子濃度低于35 g/L的浸出液。
[0021]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】二的不同點(diǎn)是:浸出液溫度為35°C，浸出液初始pH值為1.8~2.5。其它步驟及參數(shù)與實(shí)施方式二相同。
[0022]實(shí)施例1
[0023]按10 % (v/v)的接種量將嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1 (Leptospirillumsp.strain YQP-1)接種于6K培養(yǎng)基中(接種后溶液中菌株濃度為1.0X 16 cfu/mL)，并向6K培養(yǎng)基中分別加入硫酸銅溶液，在溫度為35°C，轉(zhuǎn)速為120 r/min，pH值為2.0的條件下培養(yǎng)10h。
[0024]加入硫酸銅溶液后培養(yǎng)基中銅離子濃度分別為I g/L、5 g/LUO g/L、15 g/L,20g/L,25 g/L,30 g/L,35 g/L,40 g/L 和 45 g/L。
[0025]在銅離子濃度I~30 g/L的環(huán)境中嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1 (Leptospirillum sp.strain YQP-1)都能正常的生長和繁殖，當(dāng)銅離子濃度達(dá)到35g/L 時(shí) Leptospirillum sp.strain YQP-1 的生長受到明顯抑制。
[0026]實(shí)施例2
[0027]選A.ferrooxidans BY-3 和 A.ferrooxidans ATCC19859 作為參比菌株,其培養(yǎng)基為9K培養(yǎng)基(9K培養(yǎng)基是在6K培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上加入FeSO4.7H20,使培養(yǎng)基中FeSO4.7H20的含量達(dá)到44.3g/L)，前者最適pH為1.75，最適溫度為30°C，后者前者最適pH為2.0，最適溫度為30°C ;Leptospirillum sp.strain YQP-1米用6K培養(yǎng)基,各培養(yǎng)基中加有一定濃度的硫酸銅，3株菌接種后，各菌株濃度基本一致，為1.0Χ106 cfu/mL。3株菌在各自的最適生長溫度及最適生長PH條件下培養(yǎng)。
[0028]培養(yǎng)基中銅濃度為30 g/L，三種菌株的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
[0029]表1
[0030]

【權(quán)利要求】
1.一株嗜酸鐵氧化菌，其特征在于所述菌株為嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1 (Leptospirillum sp.strain YQP-1)，保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號(hào)為CCTCC NO:M2014196o
2.如權(quán)利要求1所述的嗜酸鐵氧化菌在銅礦浸出中的用途。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嗜酸鐵氧化菌在銅礦浸出中的用途，其特征在于將嗜酸氧化亞鐵鉤端螺旋菌YQP-1 (Leptospirillum sp.strain YQP-1)加入由含F(xiàn)e2+的銅礦衆(zhòng)制成的浸出液中，浸出液溫度為30~40°C，浸出液初始pH值為1.5~3.0，浸出過程為20~30天。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的嗜酸鐵氧化菌在銅礦浸出中的用途，其特征在于浸出液溫度為35°C，浸出液初始pH值為1.8~2.5。
【文檔編號(hào)】C12N1/20GK104130963SQ201410373600
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】晏磊, 張爽, 陳朋, 王偉東, 王彥杰, 倪永清, 劉樂峰 申請人:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)