微生物技术在低品位铁矿选矿中的应用研究.pdf

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1、第4期矿产综合利用No．42015年8月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesAug．2015微生物技术在低品位铁矿选矿中的应用研究程蓉，舒荣波(中国地质科学院矿产综合利用研究所，中国地质调查局金属矿产资源综合利用技术研究中心，国土资源部钒钛磁铁矿综合利用重点实验室，四川成都610041)摘要：生物浮选技术(Bioflotation)具有效果好、工艺简单、生产成本低和不污染环境等优点。本研究以新分离的一株芽孢杆菌(Bacillussp．)为选矿微生物，在研究细菌生长特

2、性和吸附性能基础上，利用多种铁矿石开展浮选试验，为开发新型微生物浮选药剂提供理论基础。结果表明，该菌可吸附于赤铁矿表面，导致矿物形成疏水的团聚物而絮凝，而石英体系中却未观察到明显变化，这一现象是由该菌和不同矿物的表面Zeta电位决定的。生物吸附实验进一步证明该菌对不同矿物的吸附作用不同，赤铁矿对该菌的吸附作用明显大于石英矿物，从显微图中可以看出，该菌大量聚集于赤铁矿周围形成强烈吸附，而在石英体系中，并未观察到明显吸附现象。生物浮选实验表明该菌对四种铁矿都有一定捕收作用，但对鲕状赤铁矿和褐铁矿的效果较小，而对赤铁

3、矿具有较好的生物浮选作用，由此可见，该菌在以石英为主要脉石的赤铁矿中可用作生物捕收剂使用。关键词：生物浮选；芽孢杆菌属；生物吸附；赤铁矿；石英doi：10．3969／j．issn．1000—6532．2015．04．005中图分类号：TD989；rlTl11文献标志码：A文章编号：1000—6532(2015)04-0020-04生物浮选技术(Bioflotation)利用微生物细胞及因此，继续寻找可用选矿微生物，对微生物选矿来说其代谢产物，使其吸附于矿物表面，改变矿物表面亲是一项重要的任务。水性，并与浮选工艺

4、结合，用于处理各种难选矿本研究以新分离的一株芽孢杆菌(Bacillus石⋯，具有分选效果好、工艺简单、生产成本低和污sp．)作为选矿微生物药剂，这种细菌在自然界广泛染环境小等优点[2-53。开发微生物选矿药剂是解决存在，为了解和掌握该细菌在铁矿表面的吸附情况，本研究在细菌生长特性和吸附性能试验基础上，对矿产资源利用和生态环境保护之间矛盾的有效途径之一I3l6一。将微生物作为选矿药剂的研究及应用多种铁矿石进行浮选试验，为开发新型微生物浮选药剂提供理论基础。在国外开展得较早，主要包括微生物捕收剂、微生物絮凝剂和微生

5、物调整剂。目前已取得较多的研究成1试验材料与方法果，主要应用在煤脱硫的研究中J，而在其它方面1．1矿物的研究则较少。国内近几年在微生物抑制剂和絮凝生物絮凝和生物吸附试验中所采用的赤铁矿剂方面进行了一些实验室研究，但作为捕收剂的研(TFe品位61．73％)和石英(SiO：品位82．95％)均究特别少。由此可见，微生物选矿技术仍有大量基为标准物质，标准号分别为GBW07223a以及GBW础研究工作需要开展。另一方面，用作选矿微生物07237。的特效菌种数量有限，主要以Mycobacteriumphlei浮选试验中所

6、用的赤铁矿尾矿(2种)来源于鞍(草分支杆菌)¨]、Paenibacilluspolymyxa(多粘类山赤铁矿矿石摇床精矿产品，褐铁矿矿石来源于四芽孢杆菌)¨H等为主，还不能充分满足选矿要求。收稿日期：2014—09—25作者简介：程蓉(1982．)，女，博士，助理研究员，主要从事生物选冶新技术研究。·22矿产综合利用2015年2．3芽孢杆菌对矿物的吸附作用研究微生物能否用作选矿药剂取决于微生物在矿物表面的吸附能力。为进一步验证芽孢杆菌对不同矿物的吸附作用，在pH值为5的水溶液加入足够浓度的芽孢杆菌，开展生物吸附

7、实验。从图2中可知，在赤铁矿体系中，芽孢杆菌迅速被赤铁矿吸附，30min内游离的细菌数由最初的5．75x10／mL大幅度降到3．25X10。／mL，随后仍呈明显下降趋势，而石英茎薹体系中，30min内游离的细菌数仅下降到5．30X10／mL，随后下降趋势仍很缓慢。此实验证明芽孢杆菌的确被吸附到矿物表面，且赤铁矿对芽孢杆菌的吸附量明显大于石英矿物。图2芽孢杆菌对矿物的吸附Fig．2TheadsorptionofBacillussp．onthe3结论surfacesofores芽孢杆菌在液体培养基中培养4d后获得成

8、熟图3为芽孢杆菌与赤铁矿颗粒以及石英颗粒之菌体培养液，细菌浓度达到较大值为1．38x10／mL。间吸附的光学电镜图。从图3中可以看出，该菌大芽孢杆菌具有较高的负电性和较强的疏水性，吸附量聚集于赤铁矿周围形成强烈吸附，而在石英体系于矿物表面可导致矿物形成疏水的团聚物而絮凝，中，细菌游离于液体中，并未产生明显吸附。从此证分别在赤铁矿悬浊液和石英悬浊液中加人芽孢杆菌明该菌对矿物具有选择性吸附