生物表面活性剂的制备及其浮选捕收性能研究

摘要

随着人类对地球上富有的矿物资源的不断开发和消耗,保护地球保护人类自己的生存环境的意识在不断增强.在矿物资源的开发利用上,有目的地利用某些微生物的繁殖生长特点,对目的矿物进行氧化处理,通过特定的工艺过程直接提取其中有用金属的研究和应用越来越受到重视.矿物的微生物浮选技术是近年来出现的一项浮选新技术.广义地说微生物浮选是指有微生物及其代谢产物介入的浮选过程.目前它包括直接用微生物作各种浮选药剂的调浆浮选;利用微生物作各种微细矿粒的选择性絮凝剂.狭义的微生物浮选指的是直接采用微生物作各种浮选药剂的调浆浮选.传统的化学表面活性剂作为选矿药剂在选矿中已有了很广泛的应用.但随着近年来,人们对环境保护越来越重视,而化学表面活性剂容易对环境造成污染,所以需要一种不对环境产生污染的新的药剂来代替化学表面活性剂.铜绿假单胞菌发酵后产生一种生物表面活性剂,这种生物表面活性剂能显著降低液体表面张力,经滴体积法测定表明,发酵前,液体培养基的表面张力为70mN·m<'-1>左右;发酵后,发酵液的表面张力降至25mN·m<'-1>左右.经双波长紫外分光光度法分析,这种表面活性剂为鼠李糖脂.用鼠李糖脂和MG捕收剂共同作用浮选石英,回收率较仅用MG捕收剂提高了近18个百分点.对石英和磁铁矿的混合矿样进行浮选实验亦表明,鼠李糖脂可有效提高分选率.实验表明,P.多粘芽孢杆菌、铜绿假单胞菌均能有效提高石英的回收率;驯化后菌种的捕收效果更好一些.同时该文还对生物药剂与矿物的作用机理作了初步的探索.微生物浮选技术改变了传统浮选药剂的概念和范畴,无疑对矿物加工技术有着深远意义,其成果必将对21世纪浮选过程产生深远影响.

目录

文摘

英文文摘

第1章前言

1.1研究背景

1.1.1微生物浸出及应用

1.1.2微生物在选煤中的应用

1.1.3生物环境控制

1.1.4生物浮选

1.1.5生物絮凝

1.2生物技术与生物表面活性剂

1.2.1沿革

1.2.2分类

1.2.3发酵法生产生物表面活性剂

1.3本课题的意义

1.4和本课题有关的国内外研究现状

1.5研究目标

1.6采取的研究方法

第2章主要药剂与设备

2.1试验药品列表

2.2试验及测试仪器、设备表

第3章P.多粘芽孢杆菌，铜绿假单胞菌的培养及菌体浓度测定

3.1说明

3.2配制液体培养基和固体培养基的方法

3.3菌种培养

3.4菌体浓度测定的方法

3.4.1平板菌落计数法

3.4.2平板菌落计算的实验结果

3.4.3光电比浊计数法

3.5本章小结

第4章鼠李糖脂的制备

4.1铜绿假单胞菌发酵液表面张力的测定

4.1.1滴体积法原理

4.1.2实验过程

4.1.3实验结果处理

4.2铜绿假单胞菌发酵液中鼠李糖脂的鉴定与含量测定

4.2.1说明

4.2.2鼠李糖的鉴定及含量测定

4.2.3发酵液中鼠李糖脂的鉴定与含量测定

4.3甘油、液体石蜡、菜油为碳源的发酵液中鼠李糖脂的鉴定及含量测定

4.3.1说明

4.3.2甘油、液体石蜡、菜油为碳源的发酵液中鼠李糖脂鉴定

4.3.3甘油液体石蜡菜油在发酵培养基中的质量百分比对鼠李糖脂产量的影响

4.4本章小结

第5章浮选实验

5.1说明

5.2浮选流程图

5.3 MG捕收石英、磁铁矿实验

5.4加入生物药剂后的浮选实验

5.4.1石英驯化铜绿假单胞菌、P.多粘芽孢杆菌的培育方法

5.4.2实验结果

5.5石英和磁铁矿人工混合矿样浮选实验

5.6本章小结

第6章机理初步探讨

6.1 P.多粘芽孢杆菌和铜绿假单胞菌的作用机理

6.1.1 P.多粘芽孢杆菌、铜绿假单胞菌Zeta电位测量

6.1.2 P.多粘芽孢杆菌及铜绿假单胞菌对石英的Zeta电位影响

6.1.3吸附实验

6.2生物表面活性剂与矿物的作用机理

6.3本章小结

第7章 结论

参考文献

硕士研究生阶段发表的论文

致谢