[发明专利]一种中度嗜热菌群浸出细粒铅锌硫化矿过程中胞外聚合物的提取方法

说明书

本发明属于生物浸出技术领域，公开了一种中度嗜热菌群浸出铅锌硫化矿尾矿过程中胞外聚合物的提取方法，该方法是将过筛的细粒铅锌硫化矿粉与9K培养液充分混合；用硫酸调节所得细粒铅锌硫化矿浆的pH至1～2后，将该矿浆中接入中度嗜热菌群置于摇床上在40～60℃进行生物浸出，经生物氧化反应后，进行固液分离，得到滤渣和上清液溶解型胞外聚合物；在所得滤渣中添加50～70℃的氯化钠溶液旋涡振荡后进行固液分离，得到滤渣和上清液松散型胞外聚合物；在所得滤渣中加入氯化钠溶液后，在50～70℃下加热后，进行固液分离，获得的上清液为紧密型胞外聚合物。该方法易于操作，方便快捷，有利于深入研究生物浸出的作用机制。

技术领域

本发明属于生物浸出技术领域，更具体地，涉及一种中度嗜热菌群浸出细粒铅锌硫化矿过程中胞外聚合物的提取方法。

背景技术

随着有色金属硫化矿矿冶业的迅猛发展，选矿过程中产生的细粒硫化矿越来越多。因细粒铅锌硫化矿中含有包括铅、锌和镉等多种重金属元素，在湿润和有氧的环境下，重金属离子随着矿物的氧化溶出，并随水体迁移，易形成酸性矿山废水，严重污染周边的生态环境，所以细粒铅锌硫化矿属于一种危险废物。因此，发展环保、经济、高效的细粒铅锌硫化矿综合利用新技术回收尾矿中有价金属，降低其环境毒性，具有重大的学术意义和经济价值。

生物浸出基于嗜酸性微生物可利用矿石中低价态硫以及二价铁为能源物质，将矿石中的不溶性的金属转变为可溶性的金属，继而进行回收利用。该技术因其具有环境友好、操作简单、反应温和、成本低廉等优点，近年来被广泛应用于多种硫化矿的处理，且能够取得较好的金属回收效果。

胞外聚合物是微生物与矿物之间互相作用的重要媒介，促进细胞与矿物表面生物膜的形成，为矿物溶解和细胞能量代谢之间提供了反应场所，在生物浸出过程中起着非常关键的作用。发现胞外聚合物的组成和结构特征对生物浸出过程有显著影响。然而，现有的对生物浸出过程的胞外聚合物的分层提取研究较少，不利于深入理解和进行更深层次的生物浸矿研究。因此，研发出一种细粒铅锌硫化矿浸出过程中胞外聚合物的提出方法，用于解决现有技术中的技术瓶颈，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本发明的目的在于提供一种中度嗜热菌群浸出细粒铅锌硫化矿过程中胞外聚合物的提取方法。该方法解决了现有的生物浸出技术中胞外聚合物的提取问题，缓解对胞外聚合物研究较少的现状。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种中度嗜热菌群浸出细粒铅锌硫化矿过程中胞外聚合物的提取方法，包括以下步骤：

S1.将过筛的细粒铅锌硫化矿粉与9K培养液充分混合，制成细粒铅锌硫化矿浆；

S2.用硫酸调节细粒铅锌硫化矿浆的pH至1～2后，细粒铅锌硫化矿浆中接入中度嗜热菌群置于摇床上在40～60℃进行生物浸出，经生物氧化反应后，采用高速离心机将矿浆进行固液分离，得到滤渣和上清液，其上清液为溶解型胞外聚合物；

S3.在步骤S2的滤渣中添加50～70℃的氯化钠溶液旋涡振荡后进行固液分离，得到滤渣和上清液，其上清液为松散型胞外聚合物；

S4.在步骤S3的滤渣中加入氯化钠溶液后，在50～70℃下加热后，进行固液分离，获得的上清液为紧密型胞外聚合物。

优选地，步骤S1中所述筛的孔径为200～325目，所述细粒铅锌硫化矿粉的粒径为10～74μm。

优选地，步骤S1中所述细粒铅锌硫化矿粉的质量和9K培养液的体积比为(5～10)g:1mL。

优选地，S2中所述硫酸的体积浓度为10～50vol％分数；所述中度嗜热菌群的总数目为10⁷～10⁸个/mL。

优选地，步骤S2中所述的中度嗜热菌群包括嗜铁钩端螺旋菌、喜温嗜酸硫杆菌或行善硫化杆菌中的两种以上。