氧化亚铁硫杆菌浸出自然铜的条件优化

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1、氧化亚铁硫杆菌浸出自然铜的条件优化陈志宝基金项目：黑龙江省教育厅科学技术研究项目（Nos.12511361，12511362），黑龙江八一农垦大学科研启动基金（No.B2011-13）。[第一作者]:陈志宝，博士，副教授，从事药理学及毒理学研究，Tel：0459-6819291，Email:chenzhibao_2000@sina.com[通讯作者]:*陈志宝，博士，副教授，从事药理学及毒理学研究，Tel：0459-6819291，Email:chenzhibao_2000@sina.com，张爽，晏磊，阮洪生，赵蕊，葛文中，郑小亮（

2、黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院，黑龙江大庆163319）摘要：目的：优化氧化亚铁硫杆菌浸出自然铜工艺参数。方法：采用响应面实验设计方法研究了矿浆浓度、pH、温度对自然铜浸出率的影响。结果：响应面实验设计分析得到二次多项式回归方程的预测模型，自然铜最佳浸出条件为：矿浆浓度为0.97%，pH为1.82，温度为34.75oC，自然铜浸出率达82.04%。结论：优化的提取工艺简便，提取效率高且重现性好。关键词：生物浸出；氧化亚铁硫杆菌；自然铜；响应面法图分类号R283文献标识码AOptimizationofthebioleachingof

3、pyritumusingAcidithiobacillusferrooxidansChenZhi-bao,ZhangShuang,YanLei,RuanHong-sheng,ZhaoRui,GeWen-zhong,ZhengXiao-liang(CollegeofLifeScienceandBiotechnology,HeilongjiangBayiAgriculturalUniversity,Daqing,163319,China;)[Abstract]Objective:Tooptimizethebioleachingparame

4、tersofpyritumusingAcidithiobacillusferrooxidans(A.f).Method:Threevariablesincludingpulpconcentration,pHandtemperaturewereinvestigatedbytheresponsesurfacemethodology.Result:Aquadraticpolynomialregressionmodelwasdevelopedandtheoptimizedbioleachingconditionswereasfollows:p

5、ulpconcentration0.97%,pH1.82，andtemperature34.75oC.Thebioleachingratewasupto82.04%forpyritum.Conclusion:Thebioleachingprocesswassimple,bioleachingratiowashighandreproduciblewaswell.[Keywords]：Bioleaching;Acidithiobacillusferrooxidans;Pyritum;Responsesurfacemethod自然铜为常用中

6、药，始载于《开宝本草》。《中国药典》及现行中医药高等教材确定自然铜正品基源为黄铁矿，又名硫铁矿。其主要成分为二硫化铁(FeS2)，其中含铁46.6%，硫53%，还含有少量的铜、钛、钙、镁、铝、锌，以及微量镍、砷、锰、钡、硒等共计20种[1]。自然铜临床用于骨折、骨坏死、骨质疏松症的治疗，疗效确切[2]。由于自然铜水溶性极低，传统的炮制法需将自然铜经火煅、醋淬反复多次后方能入药[2]，造成了极大的资源浪费，而且煅淬后的自然铜大多以口服方式入药，造成了对患者肠胃的刺激，且生物利用度低。生物浸出是在一定的空气、pH、温度条件下，一些特殊的细

7、菌可将不溶性的硫化矿转变为可溶性的矿石浸出液，然后对所需元素进行回收的技术[3]。该技术具有实施简单、节能高效、成本低廉、条件温和，环境友好等特点，得到世界冶金业广泛的推崇和应用。自然铜是典型的硫化矿，恰好满足微生物冶金技术的应用条件。而A.f的主要代谢过程是将Fe2+氧化成Fe3+而获得生长所需能量，该菌也可氧化硫化矿物、元素硫及可溶性硫化物[4]，对溶液中的Cu2+，Mg2+，Ni2+，Fe3+，Co2+，Cd2+，Hg2+，Ag+，Au+等金属离子具有一定的耐受能力[5]。响应面分析法（responsesurfacemethod

8、ology,RSM）是利用合理的试验设计，采用多元二次回归方程拟合因素与响应值之间的函数关系，通过对回归方程的分析来寻求最优条件参数，解决多变量问题的一种优化反应条件和加工工艺参数的有效方法[6]。本文在前期研究A.f浸