[发明专利]一种自养型和异养型复合浸矿菌群FIM-Z4及其应用

说明书

本发明公开了一种自养型和异养型复合浸矿菌群FIM‑Z4及其应用。嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜酸氧化硫硫杆菌、嗜酸异养菌的混合培养物FIM‑Z4，其保藏编号为：CGMCC No.11190。其通过协同作用能显著的提高浸出反应动力学，加快反应速度，缩短浸出周期，提高目标矿中金属离子(铜和镍)的浸出速率和浸出率。该自养型和异养型复合浸矿菌群FIM‑Z4是一个相容的整体，在长期的驯化过程中种群生态保持相对稳定。它应用在生物冶金中，对低品位硫化铜矿中的铜离子和低品位镍矿中的镍离子均具有较好的浸出效果。

技术领域：

本发明属于冶金领域，具体涉及一种自养型和异养型复合浸矿菌群FIM-Z4及其应用。

背景技术：

生物湿法冶金是以微生物对矿石的直接、间接或两者共同作用浸出矿石中有用金属的一种工艺。与传统冶金技术相比，生物冶金具有成本低、工艺流程简单、对环境友好的优点,且能够处理传统的冶金方法无法或难以处理的低品位矿石、原矿和尾矿等。为了适应不同的矿石类型和提高细菌浸矿的效率，发现、采集并筛选到高效、适应能力强、选择性好的浸矿菌是开展生物冶金基础研究及工程化应用的关键。

目前用于浸矿的微生物主要是嗜酸、好氧的自养型硫杆菌，其中氧化亚铁硫杆菌(Acidi thiobacillus ferrooxidans,A.f)是目前生物浸出相关研究中研究最多且是最重要的一类浸矿微生物,A.f以氧化亚铁和(或)还原型硫化物获得能源并固定CO2作为碳源营化能自养生长。嗜酸氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans,A.t)为专性自养微生物，能氧化元素硫、硫代硫酸盐和链四硫酸盐。在硫化物矿石的生物浸出过程中，A.t处于从属地位，一般伴同A.f共同发挥作用。

自养型硫杆菌一般生长缓慢，这也是浸矿效率低的一个主要原因。研究表明，浸矿微生物的一些代谢产物对其自身的生长有抑制作用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种能够显著提高浸出反应动力学，加快反应速度，缩短浸出周期，提高目标矿中金属离子的浸出率的自养型和异养型复合浸矿菌群FIM-Z4—嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)、嗜酸氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans)、嗜酸异养菌(Acidiphiliu acidophilum)的混合培养物FIM-Z4，其于2015年09月08日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏编号为：CGMCC No.11190。

本发明还提供了嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)、嗜酸氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans)、嗜酸异养菌(Acidiphiliuacidophilum)的混合培养物FIM-Z4在浸矿中的应用。优选是在浸矿时浸出铜或镍中的应用。

本发明从福建某硫化铜矿矿山采集的矿石中经过富集培养获得一种由自养型和异养型浸矿菌组成的自养型和异养型复合浸矿菌群FIM-Z4，该自养型和异养型复合浸矿菌群FIM-Z4的优势菌主要是嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)，嗜酸氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans)，铜绿色假单胞菌(pseudomonas sp.)，嗜酸异养菌(Acidiphilium acidophilum)和鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)。与自养型浸矿混合菌相比，该自养型和异养型复合浸矿菌群FIM-Z4能显著的提高浸出反应动力学，加快反应速度，缩短浸出周期，提高目标矿(铜和镍)生物浸出速率和浸出率。本发明的自养型和异养型复合浸矿菌群FIM-Z4是一个相容的整体，在长期的驯化过程中种群生态保持相对稳定。它应用在生物冶金中，对低品位硫化铜矿中的铜离子和低品位镍矿中的镍离子具有较好的浸出效果。