氧化铁硫杆菌的微波诱变及对低品位黄铜矿的生物浸出.pdf

氧化铁硫杆菌的微波诱变及 对低品位黄铜矿的生物浸出 徐晓军 ， “， 宫 磊“， 孟运生“， 蒋金娥“ （ 青岛理工大学环境与市政工程学院， 山东青岛 “ ； “ 昆明理工大学环境科学与工程学院， 昆明 4 C“,, 万方数据 称为点突变， 它只涉及一对碱基被另一对碱基所置 换。置换又可分为两个亚类， 一类为转换， 即 “ 链中的一个嘌呤被另一个嘌呤或是一个嘧啶被另一 个嘧啶所置换， 另一类叫颠换， 即一个嘌呤被一个嘧 啶或是一个嘧啶被另一个嘌呤所置换。 （） 移码突变。是指诱变剂使 “ 分子中的 一个或少数几个核苷酸的添加或缺失， 从而使该部 位后面的全部遗传密码发生转录和转译错误的一类 突变。 （） 染色体畸变。染色体结构上的变化可分为 染色体内畸变和染色体间畸变两类。染色体内畸变 只涉及一条染色体上的变化， 例如发生染色体的部 分缺失或重复时， 其结果可造成基因的减少或增加。 如发生倒位或易位时， 则可造成基因排列顺序的改 变， 但数目却不改变。其中倒位是指断裂下来的一 段染色体旋转 ， 测菌液 中 A浓度。细菌活性可按式 （ B 2 C 2 6 3 C 2 2 9 “7 C 8 2 C E C 图微波辐照时间对细菌活性的影响 1 2 3 4 5 6 7 8 9 6 ; B 2 C 2 6 3 C 2 2 9 “ ; C 2 A 2 C E 由图0可以看出， 随处理时间增加， 细菌由于热效应 而大量死亡， 处理0 2 6的菌种约有, “ F死亡， 处理 2 6后几乎0 “ “ F死亡。同时由图可知， 随处理 时间延长， 诱变菌的活性有所增加， 在实验范围内细 菌的活性比原始菌增加了 , 4 , G F。所以， 可以推 测微波起到了诱变作用， 而且高剂量的微波辐射更 易提高“ 菌氧化1 H的性能。 诱变菌浸出黄铜矿试验 “ 诱变菌对人工混合低品位黄铜矿的浸出 所用黄铜矿 （I 9 1 J ） 和黄铁矿 （1 J） 取自云南 某大型铜矿床选矿厂， 经多次手选， 在双目镜下精心 挑选出黄铜矿和黄铁矿纯矿物颗粒。经化学分析得 黄铜矿中铜、 铁、 硫含量分别为 4 0 F、 . 4 G F、 4 * * F， 黄铜矿纯度大于, * F。黄铁矿中铁、 硫含 量分别为* 4 G . F和 “ 4 G F， 黄铁矿纯度大于 , * F。石英砂取自云南省彝良优质石英砂矿，J 2 K 纯度大于, , 4 G F。试验所用的低品位矿样为L ’ *人工混合矿样， 其中黄铜矿M黄铁矿M石英为 0 M 0 M 0 .。 浸矿试验采用 “ “ N的三角瓶， 接入 “ NO P 左右的无铁, -培养基， 加入 4 3矿样， 接入 N耐铜离子原始菌、 微波诱变后所筛选的活性较 好的菌种， 放置于频率为0 “次 ／ 2 6、 温度为 “ Q 的恒温振荡器上进行试验， 每天测一次溶液 O 、 细 菌浓度及每天测一次溶液的I 9 H浓度。 以原始菌为对照， 用经微波诱变后筛选出的性 能比较好的菌种进行浸出黄铜矿的试验研究。浸出 过程中菌体的生长情况如图所示。诱变菌对于黄 铜矿的浸出效果见图*。由图和图*可知， 虽然 微波诱变对菌种的繁殖增加并不很大， 但诱变菌对 黄铜矿的浸出率相对于原始菌提高了 * F以上。 而且该诱变菌对黄铜矿的浸出速率比较高，到达浸 图诱变菌和原始菌的生长曲线 1 2 3 4 C 2 9 “ 图不同菌种对低品位黄铜矿的浸矿效果 1 2 3 4 * N ; / 2 6 3 7 7 ; C R 2 9 “ , 第期徐晓军等 氧化铁硫杆菌的微波诱变及对低品位黄铜矿的生物浸出 万方数据 出终点的时间比原始菌提高了“ 。可以认为 该菌种经微波处理， 性能有所改良， 更适合黄铜矿的 浸出。 “ 诱变菌对实际铜矿的浸出 原料中主要金属矿物为黄铜矿和磁铁矿， 其次 是斑铜矿和黄铁矿、 赤铁矿， 少量褐铁矿、 铜兰及孔 雀石等， 脉石矿物以黑云母、 长石、 白云石、 石英为 主， 其次是绿泥石、 方解石和石榴石等。矿样主要成 分为 ;的矿粉 “ ， 待 稳定至. ’ 左右后， 接入“ 菌或诱变“菌液， 进行常温搅 拌浸出试验， 矿浆浓度为0 。保持浸出过程中的 在. ’ 左右， 浸出温度在. 0 ， 每天测定细 菌数量和, - 0 浓度， 并保持足够的细菌数量和, -0 浓度， 定时补充蒸发水到定量， 每隔三天取上清液分 析溶液中的铜。表“为采用“ 菌和诱变“菌 浸出含铜多金属实际矿石， 浸出时间为“ / 的试验 结果。试验结束后过滤， 浸渣用“ 稀盐酸洗涤二 次， 再用蒸馏水洗涤三次后烘干称量， 对浸渣中残留 铜等进行化学分析和物相分析。 表 “菌和诱变“菌浸出含铜多金属实际矿石试验结果 A 1 B 6 - “ C - 1 D E 8 F 4 G - H - 9 1 6 6 8 D I G -M 8 9 E; “ 分项总铜原生硫化铜次生硫化铜结合氧化铜游离氧化铜硫酸铜 原矿含铜 ／ ’ ’ / 0 N ’ “ 0 ’ / 0 ’ / ’ / N “浸渣含铜 ／ ’ / 0 N . ’ 0 N “ ’ 7 N ’ 7 . ’ / “浸出率 ／0 . ’ / 0“ 7 ’ “ 0 ’ 0 ’ / N “ ’ “ ““ ’ 诱变“ 浸渣含铜 ／ ’ 0 “ 7 ’ . . “ ’ 0 0 ’ 0 . ’ 0 诱变“ 菌浸出率 ／ ’ / N ’ . 07 / ’ N 7 0 ’ . .N 0 ’ 0 0“ ’ 从表“可知， 未诱变的“ 菌对矿石中原生硫 化铜矿物的氧化浸出能力较差， 对矿石中次生硫化 铜的氧化浸出能力中等。 诱变后的“ 菌大大提高 了对矿石中原生硫化铜矿的氧化浸出能力， 对矿石 中次生铜矿的氧化浸出能力也有明显的提高。 与“ 菌相比， 诱变后的“菌对原生铜矿的浸出率提 高了0 “ ’ / / ， 达/ N 以上， 对易浸的次生硫化铜矿 也从 0 ’ 提高到7 / ’ N 7 。总铜浸出率从0 . ’ / 0 提高到 ’ 。这说明微波辐照能够引起浸 矿细菌“ 菌产生变异， 诱变后的“菌对以黄 铜矿为主的多金属铜矿具有较好的浸出效果。 / 结论 微波辐照能够引起浸矿细菌产生变异， 可以提 高菌种的活性， 诱变菌比和原始菌的活性提高了 0 N ’ N 。“菌经微波处理， 浸矿性能有明显提 高。 与“ 菌相比， 诱变后的“菌对原生铜矿的 浸出率提高了0 “ ’ / / ， 对易浸的次生硫化铜矿浸 出率从 0 ’ 提高到7 / ’ N 7 ， 总铜浸出率从0 . ’ / 0 提高到 ’ ， 浸出终点比原始菌提前了 “ 。诱变后的“菌对以黄铜矿为主的多金属铜 矿具有较好的浸出效果。 参考文献 ［“］王淀佐’生物工程与矿物提取技术 ［5］ ／ ／“ N N 中国科学技术前沿 （中国工程院版）［3］’北京高等教育出版社，“ N N N “ “ 7 / ’ ［.］张在海，王淀佐，胡岳华，等’硫化矿细菌浸出的菌种选育研究进展 ［O］’有色金属 （选矿部分） ，. “， （） 0 / ’ ［0］周廷熙，徐晓军’有色金属矿产资源的开发及加工技术 （选矿部分）［3］’昆明云南省科技出版社，. N 7 “ ’ ［/］周德庆’微生物学教程 ［3］’北京高等教育出版社，“ N N 0 7 ’ ［］王绍林’微波对细菌的致死作用 ［O］’北京农业工程大学学报，“ N N 0，“ 0（/） N ’ ［］周群英，高廷耀’环境工程微生物学 ［3］’第.版’北京高等教育出版社，. “ . “，. N . 0 “ ’ ［7］陈国珍’微波可见分光光度法 ［3］’北京原子能出版社， “ N 7 ’ ［］成都科技大学，浙江大学分析化学教研室’分析化学实验 ［3］’北京高等教育出版社，“ N N 0 ’ N 有色金属第 7卷 万方数据 “ 3 8 . - / * . 6 9 7 , 3 * / . * , , 5 - . * 1 * 3 7 . / , 3 1 5 ； , - . / 0 1 2 * 6 4 1 4 , / 5；8 , / A 9 * 1 - , 5 . , 4 *；9 / 0 A * 4 1 9 9 , - 5 / 3 6 9 * 8 4 * A 1 * / ; , 3 1 4 , / 5 * 4 / 3 , , 5 2 * 4 , 4 * . * 6 9 4 4 1 4 4 * - / 5 2 * . , / 5/ 7 1 5 * 4 1 9 9 , -5 / 3 6 9 * , 1 8 / 2 * ’ , 3 1 4 , / 5 * 4 / 3 , 1 7 * 1 , 8 9 * 3 . / * 4 1 9 9 6 . A * 4 1 9 9 , -5 / 3 6 9 * * * . , * 1 5 3 , 2 1 9 6 * / 7 4 * . / 3 6 - 4 , . * 1 9 , Z * 3，7 6 . 4 * . / . * 4 * , 3 * 1 / 7 - 9 * 1 5 . / 3 6 - 4 , / 5 1 5 3 . * / 6 . - * . * - 9 , 5 1 3 / 4 , / 5/ 7 4 * A 1 * / ; , 3 1 4 , / 5 * 4 / 3 , 3 1 4 , / 5；. 1 4 , / / 7 1 9 N 1 9 , 4 / 1 5 A 1 5 * * D’ 第“期徐晓军等 氧化铁硫杆菌的微波诱变及对低品位黄铜矿的生物浸出 万方数据