[發明專利]一種復合浸礦菌群及其在生物冶金中的應用

有效

• 申請號: 200810050526.5
• 申請日: 2008-03-21
• 公開（公告）號: CN101538540A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 高金昌;金世斌;郝福來;楊鳳;韓曉光
• 申請（專利權）人: 中國黃金集團公司技術中心;長春黃金研究院
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C22B3/18;C12S13/00;C12R1/01
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司
• 代理人: 魏征驥

技術領域

本發明涉及一種復合浸礦菌群及其應用。

背景技術

難處理金礦石中由于金被硫化礦物所包裹，從而呈現顯微或次顯微狀態，采用傳統的回收工藝處理，不但生產成本較高，能耗高，對環境污染重，而且回收率偏低。生物冶金技術利用嗜酸性微生物的作用克服上述弊病，嗜酸性菌種類繁多，可分為鐵氧化菌和硫氧化菌，大多時候他們都是混合作用于硫化礦物，他們最適pH范圍在1.5-2.0之間，而不同菌種又有各自不同的溫度適應范圍，在生物冶金過程中由于細菌氧化硫化礦物是放熱反應，所以反應器內的溫度往往高外界溫度，但是仍然受到外界溫度的較大影響，因此通常需要外加控溫措施來保證菌群能夠正常地工作，在溫度隨季節變化不大的地區，控溫措施易于實施，控溫成本也較低。在溫度隨季節變化而有較大變化的地區，為菌群保持一個恒定的溫度難度較大，成本也較高，因此能夠在較寬溫度范圍內進行正常工作的菌群更貼近現實，更具有實際意義。同時在反應器內由于機械攪拌對浸礦微生物產生較強的剪切力，為微生物的生長繁殖帶來不利影響。此外硫化礦物中的砷在菌群的浸礦過程中起抑制作用，能夠耐受較高砷離子濃度的菌群更具有應用活力。目前大多細菌浸出過程都試圖在較寬的溫度范圍，較強的剪切力，較高的毒性離子濃度環境下進行。篩選分離能夠在較寬溫度范圍，較強剪切力，較高毒性離子濃度條件下具有高氧化效率的冶金菌具有極大的應用前景。

發明內容

本發明提供一種復合浸礦菌群及其在生物冶金中的應用，是在較寬的溫度范圍、較強的剪切力作用、較高的毒性離子、較低的pH值條件下，具有高氧化活性的復合浸礦菌群，它應用在生物冶金中。

在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心保藏號為CGMCCNo.2395，保藏日期2008.3.10。復合浸礦菌群：硫桿菌屬與鉤端螺旋菌屬。

本發明的復合浸礦菌群中含有嗜鐵鉤端螺旋菌(Leptospirillumferriphilum)，嗜熱氧化硫硫化桿菌(Sulfobacillus?thermosulfidooxidans)，嗜熱嗜酸硫桿菌(Acidithiobacillus?caldus)，及古生菌：鐵原體嗜酸菌(Ferroplasma?acidiphilum)。嗜鐵鉤端螺旋菌的16SrRNA基因序列如Sequence?NO.1所述，嗜熱嗜酸硫桿菌的16SrRNA基因序列如SequenceNO.2所述，嗜熱氧化硫硫化桿菌的16SrRNA基因序列如Sequence?NO.3所述，鐵原體嗜酸菌的16SrRNA基因序列如Sequence?NO.4所述。這些菌交互作用于礦石，在復合菌群的生物浸礦中產生重要作用。

本發明的復合菌群在30℃-52℃的溫度范圍內具有較強的氧化活性，工作pH在0.8-2.25之間，砷離子耐受度在0-20g/L。

本發明的復合浸礦菌群在生物冶金工業中的應用；該菌群用于氧化Fe²⁺和硫化礦物，是將二價鐵化合物氧化為可溶性三價鐵，將低價硫化合物氧化為可溶性硫酸鹽；其中的硫化礦石包含黃鐵礦、毒砂、斜方砷鐵礦及黃銅礦和硫砷銅礦。

本發明的復合浸礦菌群用于提取和回收金或銅。

本發明的復合菌群既可用于金礦石的生物浸出，同時也可用于銅礦的生物浸出；該復合菌群具有良好的鐵和硫氧化活性，可以在Fe²⁺和S^2-的氧化中得到應用。并具有強浸礦能力，可以用于含硫化物礦石的生物浸出。

由于其具有較寬的溫度適應范圍，可在30℃-52℃溫度范圍內保持高氧化活性，為企業由于季節溫度變化所進行的溫度調控節約了較大成本。本發明的復合菌群可在較強的剪切力作用下保持較高的氧化活性，使生物浸出的效率更高。因浸礦復合菌群的砷離子耐受能力可達20g/L，在此種砷離子濃度下浸礦復合菌群仍保持強的氧化活性，拓寬了復合菌群的礦石處理范圍。還能在較低的pH值條件下保持較高氧化活性，其最低工作pH值可達到0.8。