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三类生物冶金微生物菌种的选育及其与矿物作用研究

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前言

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第一篇氧化亚铁硫杆菌的选育及其与矿物作用研究

第一章硫化矿生物冶金文献综述

1.1生物冶金的概念及历史

1.2浸矿微生物种类及培养条件

1.3金属硫化物细菌氧化机理

1.4氧化亚铁硫杆菌中铁和硫氧化系统

1.5影响细菌浸出的主要因素

1.6生物浸出工艺的研究

1.7氧化亚铁硫杆菌的分子生物学

1.8本篇研究内容

第二章实验材料和研究方法

2.1实验材料

2.2研究方法

2.3分析手段

第三章氧化亚铁硫杆菌的富集筛选及生长特性

3.1氧化亚铁硫杆菌的富集筛选

3.2浸矿细菌的培养特性

3.3 氧化亚铁硫杆菌的两种抗逆性生理特性

3.4富集菌株对Fe2+的氧化行为

3.5不同富集菌株对S0的氧化

3.6 DBS菌株对铁闪锌矿的浸矿效果

3.7固定化氧化亚铁硫杆菌对Fe2+氧化

3.8问题与讨论

3.9本章小结

第四章多因素对氧化亚铁硫杆菌(Fe2+)氧化活性的影响

4.1多种矿物成分对细菌Fe2+氧化活性的影响

4.2几种金属离子对细菌Fe2+氧化活性的影响

4.3有机物对浸矿细菌Fe2+氧化活性的影响

4.4问题与讨论

4.5本章小结

第五章氧化亚铁硫杆菌在矿物表面吸附研究

5.1茚三酮反应原理

5.2氧化亚铁硫杆菌蛋白量测定条件

5.3闪锌矿浸出过程中细菌吸附行为

5.4浸矿细菌吸附机理探讨

5.5本章小结

第六章本篇结论

第二篇硅酸盐细菌、黑曲霉菌的选育及其与矿物作用研究

第七章氧化矿生物冶金文献综述

7.1硅酸盐细菌的发现及分解矿物的生物学特性

7.2硅酸盐细菌在冶金领域研究现状

7.3硅酸盐细菌分解矿物机理

7.4黑曲霉真菌在冶金领域应用研究

7.5氧化矿生物冶金存在的问题

7.6本篇研究目的和内容

第八章实验材料和研究方法

8.1实验材料

8.2研究方法

第九章硅酸盐细菌的选育及其与矿物作用研究

9.1硅酸盐细菌的生长特性研究

9.2硅酸盐细菌培养条件研究

9.3硅酸盐细菌GSY-5#与矿物作用效果

9.4硅酸盐细菌与矿物作用机理分析

9.5本章小结

第十章产酸真菌Asp-1#菌株的选育及浸矿研究

10.1产酸真菌筛选及培养条件

10.2黑曲霉Asp-1#菌株浸矿效果

10.3黑曲霉产酸及浸矿机理分析

10.4本章小结

第十一章本篇结论

第三篇全文结论

参考文献

攻读博士学位期间主要的研究成果

致谢

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摘要

除氧化亚铁硫杆菌能浸出金属硫化矿,其它一些微生物也具有与矿物作用的能力,报道产胞外多糖的硅酸盐细菌胶质芽孢杆菌可以溶解铝硅酸盐矿物,产有机酸的黑曲霉真菌可以浸出氧化矿中的金属元素.作者在该研究中采用不同的方法分离筛选了以上三种类型的生物冶金微生物,并对它们的培养条件、浸矿生理及其与矿物作用效果进行了研究.首先富集筛选了江西德兴铜矿、城门山铜矿、广东大宝山铜矿等六处矿坑水中的氧化亚铁硫杆菌,获得6个富集菌株.研究了氧化亚铁硫杆菌耐干燥、耐高温的抗逆性生理特性. 该研究采用茚三酮比色法测定了浸矿过程中矿样表面吸附的细菌数量.除氧化亚铁硫杆菌, 该论文还首次进行了硅酸盐细菌和产酸黑曲霉这两种生物冶金微生物的研究.最后进行了产酸真菌黑曲霉菌株的筛选及浸矿效果研究.发现筛选到的Asp-1<'#>菌株具有较强的产酸能力,在查氏培养基中发酵培养7d,发酵液的pH值能从6.5下降到2.0.用硫酸将Asp-1<'#>菌株发酵液酸化到pH 0.5,在90℃下浸出铝土矿中的杂质铁,浸出6 h,铝土矿中Fe2O3含量能从浸出前的6.36%下降到0.88%;采用同样方法浸出在650℃下处理4 h的高岭土,可以浸出高岭土中69.59%的金属铝;使用Asp-1<'#>培养液浸出氧化锌矿,浸出7 d,锌的浸出率也可达到21.9%.研究结果表明黑曲霉Asp-1<'#>菌株具有良好的浸矿效果.

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