铝土矿用硅酸盐细菌的选育及脱硅实验研究

论文摘要

本文作者采用无氮培养基从沈阳郊区玉米地土壤中筛选到1株菌株。并对分离到的2#菌株和一株硅酸盐细菌胶质芽孢杆菌参比菌株1#进行了形态学、生理生化、培养条件及其与铝土矿作用效果等方面的研究。1#和2#两株菌株都是杆状,革兰氏染色阴性,无鞭毛,芽孢椭圆或圆形,能产生丰厚的荚膜。细菌能通过荚膜粘在一起形成菌胶团。在无氮培养基上菌落呈边缘整齐的圆形凸起,无色半透明,表面光滑湿润,粘稠可挑成丝,有弹性难于挑起。生理生化实验结果表明,供试菌株在柠檬酸盐利用、耐盐耐碱、碳氮源利用方面具有一定程度的多样性。而在明胶水解、苯丙氨酸脱氨、硝酸盐还原、酪素水解等其它生理生化方面表现出高度的一致性。对1#、2#两株菌株进行了生长和培养条件研究,发现在接种36h后细菌都进入了快速生长期,72h后进入稳定期。1#和2#菌株在250mL锥形瓶中振荡培养的最适条件：葡萄糖为碳源,pH 8.0～8.5,温度28℃～30℃,装液量100mL,1#菌株以硝酸铵为氮源,2#菌株以硫酸铵为氮源。使用1#、2#菌株对铝土矿作用7d,铝土矿中的A／S可由作用前的9.86分别提高到11.51,11.41,芽孢产生率分别达到40.17%和43.27%。并对细菌的脱硅机理进行了初步探讨,认为浸矿过程中细菌产生的有机酸不是造成矿物分解的主要原因。胞外多糖等代谢产物在脱硅过程中起着絮凝剂的作用。对摇瓶浸出体系中细菌吸附情况进行了研究,发现随着浸出时间的延长,矿物上吸附的细菌越来越多,浸出8d,1#细菌的吸附量达到了细菌总量的61.70%,2#细菌的吸附量占其总量的59.09%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 浸矿微生物的种类及特性
• 1.1.1 中温细菌
• 1.1.2 嗜热细菌
• 1.1.3 极端嗜酸细菌
• 1.1.4 其它微生物
• 1.2 微生物浸矿的原理
• 1.2.1 直接作用
• 1.2.2 间接作用
• 1.2.3 联合作用
• 1.2.4 电转换作用
• 1.3 微生物冶金技术在国内外的应用状况
• 1.3.1 铜的生物浸出
• 1.3.2 金的生物浸出
• 1.3.3 铀的生物浸出
• 1.3.4 细菌浸出其他金属
• 1.4 硅酸盐细菌的研究进展
• 1.4.1 硅酸盐细菌的发现
• 1.4.2 硅酸盐细菌分类地位的确立
• 1.4.3 硅酸盐细菌用于浮选工艺和提取有价值金属的应用研究
• 1.4.4 硅酸盐细菌在铝土矿脱硅中的应用和研究
• 1.5 氧化矿生物冶金存在的问题
• 1.6 本课题研究内容和目的
• 第2章 硅酸盐细菌的形态及生理特性研究
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 菌种
• 2.1.2 培养基
• 2.1.3 主要仪器设备
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 样品采集
• 2.2.2 硅酸盐细菌的分离和纯化
• 2.2.3 形态观察
• 2.2.4 生理生化特性
• 2.3 实验结果与讨论
• 2.3.1 形态学观察
• 2.3.2 生理生化特征
• 2.4 本章小结
• 第3章 硅酸盐细菌培养条件的研究
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 菌种
• 3.1.2 培养基
• 3.1.3 主要仪器设备
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 pH值测定
• 3.2.2 稀释平板法测定菌量
• 3.3 微生物培养条件的研究
• 3.3.1 温度对细菌生长的影响
• 3.3.2 装液量对细菌生长的影响
• 3.3.3 pH对细菌生长的影响
• 3.3.4 碳源对细菌生长的影响
• 3.3.5 氮源对细菌生长的影响
• 3.3.6 生长曲线测定
• 3.4 本章小结
• 第4章 硅酸盐细菌与铝土矿作用研究
• 4.1 实验材料
• 4.1.1 菌种
• 4.1.2 主要仪器和试剂
• 4.1.3 实验矿样
• 4.2 研究方法
• 4.2.1 样品前处理
• 4.2.2 细菌在矿物表面吸附研究
• 4.3 实验结果与讨论
• 4.3.1 粒度分析
• 4.3.2 成分分析
• 4.3.3 铝土矿对细菌生长的影响
• 4.3.4 硅酸盐细菌脱硅实验研究
• 4.3.5 细菌对铝土矿的吸附研究
• 4.3.6 硅酸盐细菌产生的胞外多糖研究
• 4.3.7 硅酸盐细菌产酸研究
• 4.3.8 硅酸盐细菌代谢产物分析
• 4.3.9 硅酸盐细菌与矿物综合作用机理探讨
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢