[发明专利]一种复合浸矿菌群及其在生物冶金中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合浸矿菌群及其应用。

背景技术

难处理金矿石中由于金被硫化矿物所包裹，从而呈现显微或次显微状态，采用传统的回收工艺处理，不但生产成本较高，能耗高，对环境污染重，而且回收率偏低。生物冶金技术利用嗜酸性微生物的作用克服上述弊病，嗜酸性菌种类繁多，可分为铁氧化菌和硫氧化菌，大多时候他们都是混合作用于硫化矿物，他们最适pH范围在1.5-2.0之间，而不同菌种又有各自不同的温度适应范围，在生物冶金过程中由于细菌氧化硫化矿物是放热反应，所以反应器内的温度往往高外界温度，但是仍然受到外界温度的较大影响，因此通常需要外加控温措施来保证菌群能够正常地工作，在温度随季节变化不大的地区，控温措施易于实施，控温成本也较低。在温度随季节变化而有较大变化的地区，为菌群保持一个恒定的温度难度较大，成本也较高，因此能够在较宽温度范围内进行正常工作的菌群更贴近现实，更具有实际意义。同时在反应器内由于机械搅拌对浸矿微生物产生较强的剪切力，为微生物的生长繁殖带来不利影响。此外硫化矿物中的砷在菌群的浸矿过程中起抑制作用，能够耐受较高砷离子浓度的菌群更具有应用活力。目前大多细菌浸出过程都试图在较宽的温度范围，较强的剪切力，较高的毒性离子浓度环境下进行。筛选分离能够在较宽温度范围，较强剪切力，较高毒性离子浓度条件下具有高氧化效率的冶金菌具有极大的应用前景。

发明内容

本发明提供一种复合浸矿菌群及其在生物冶金中的应用，是在较宽的温度范围、较强的剪切力作用、较高的毒性离子、较低的pH值条件下，具有高氧化活性的复合浸矿菌群，它应用在生物冶金中。

在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏号为CGMCCNo.2395，保藏日期2008.3.10。复合浸矿菌群：硫杆菌属与钩端螺旋菌属。

本发明的复合浸矿菌群中含有嗜铁钩端螺旋菌(Leptospirillumferriphilum)，嗜热氧化硫硫化杆菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans)，嗜热嗜酸硫杆菌(Acidithiobacillus caldus)，及古生菌：铁原体嗜酸菌(Ferroplasma acidiphilum)。嗜铁钩端螺旋菌的16SrRNA基因序列如Sequence NO.1所述，嗜热嗜酸硫杆菌的16SrRNA基因序列如SequenceNO.2所述，嗜热氧化硫硫化杆菌的16SrRNA基因序列如Sequence NO.3所述，铁原体嗜酸菌的16SrRNA基因序列如Sequence NO.4所述。这些菌交互作用于矿石，在复合菌群的生物浸矿中产生重要作用。

本发明的复合菌群在30℃-52℃的温度范围内具有较强的氧化活性，工作pH在0.8-2.25之间，砷离子耐受度在0-20g/L。

本发明的复合浸矿菌群在生物冶金工业中的应用；该菌群用于氧化Fe²⁺和硫化矿物，是将二价铁化合物氧化为可溶性三价铁，将低价硫化合物氧化为可溶性硫酸盐；其中的硫化矿石包含黄铁矿、毒砂、斜方砷铁矿及黄铜矿和硫砷铜矿。

本发明的复合浸矿菌群用于提取和回收金或铜。

本发明的复合菌群既可用于金矿石的生物浸出，同时也可用于铜矿的生物浸出；该复合菌群具有良好的铁和硫氧化活性，可以在Fe²⁺和S^2-的氧化中得到应用。并具有强浸矿能力，可以用于含硫化物矿石的生物浸出。

由于其具有较宽的温度适应范围，可在30℃-52℃温度范围内保持高氧化活性，为企业由于季节温度变化所进行的温度调控节约了较大成本。本发明的复合菌群可在较强的剪切力作用下保持较高的氧化活性，使生物浸出的效率更高。因浸矿复合菌群的砷离子耐受能力可达20g/L，在此种砷离子浓度下浸矿复合菌群仍保持强的氧化活性，拓宽了复合菌群的矿石处理范围。还能在较低的pH值条件下保持较高氧化活性，其最低工作pH值可达到0.8。