[發明專利]耐冷嗜酸菌低溫快速氧化酸法地浸采鈾溶液中Fe2+的方法

在審

• 申請號: 201810840516.5
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108913890A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 王清良;胡鄂明;李乾;陳鵬;王紅強;陽奕漢;俆益群;李德;于長貴;李鵬
• 申請（專利權）人: 南華大學;新疆中核天山鈾業有限公司
• 主分類號: C22B3/18
• 分類號: C22B3/18;C22B60/02;C12N1/20;C12R1/01
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務所 43101
• 代理人: 鄒小強

耐冷嗜酸菌低溫快速氧化酸法地浸采鈾溶液中Fe²⁺的方法，采用耐冷嗜酸硫桿菌作氧化劑，以耐酸性強、比表面積大的生物陶粒作為該菌掛膜載體，采用移動床生物反應器對細菌進行固定化培養，從而達到快速連續氧化吸附尾液中Fe²⁺的目的。其具體操作步驟包括：活化耐冷嗜酸菌菌液—載體預處理—掛膜—快速連續氧化吸附尾液中的Fe²⁺—陶粒載體的再生。選育的耐冷嗜酸菌，在5~20℃低溫環境下仍能保持細菌的氧化活性，快速氧化亞鐵離子。采用吸附尾液作細菌營養成分，只是在生物陶粒掛膜時選用了培養基作細菌營養物質，正常運行期間不需要添加任何營養物質，節約了生產成本。

技術領域

本發明涉及細菌浸出技術領域，特別是一種低溫環境下細菌快速氧化酸法地浸采鈾溶液中Fe²⁺的方法。

背景技術

生物冶金是一種國內外公認的綠色且經濟高效的冶金技術，我國的細菌地浸采鈾經過長期的基礎研究和現場試驗，已從室內試驗、擴大試驗，進入到了現場工業試驗，取得了很大進展。ZL201610018578.9公開了一種“快速氧化Fe²⁺的移動床生物反應器及快速氧化Fe²⁺的方法”，采用氧化亞鐵硫桿菌作氧化劑把Fe²⁺轉化為Fe³⁺。該方法采用的菌種為中溫菌，如A. ferrooxidans、L.ferrooxidans、A. thiooxidans，其最適生長溫度在28～35℃左右。而國內酸法地浸鈾礦山主要集中在新疆和內蒙等地，地浸溶液環境溫度低，地浸溶液環境溫度為5~20℃，中溫菌在此低溫環境氧化活性顯著降低，不能滿足工業生產的相關要求。

因此，尋找低溫環境下能快速氧化酸法地浸采鈾溶液中Fe²⁺的低溫菌和氧化Fe²⁺方法，對提高細菌氧化Fe²⁺效率和速率、降低生產成本，最終提高細菌浸鈾效率，具有非常重要的現實意義。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種耐冷嗜酸菌低溫快速氧化酸法地浸采鈾溶液中Fe²⁺的方法。

本發明的技術方案是：耐冷嗜酸菌低溫快速氧化酸法地浸采鈾溶液中Fe²⁺的方法，采用耐冷嗜酸硫桿菌作氧化劑，以耐酸性強、比表面積大的生物陶粒作為該菌掛膜載體，采用移動床生物反應器對細菌進行固定化培養，從而達到快速連續氧化吸附尾液中Fe²⁺的目的。

其具體操作步驟如下：

A、活化耐冷嗜酸菌菌液

采用9K培養基作為培養基，其中，9K培養基成分為：(NH₄)₂SO₄ 3000 mg/L、K₂HPO₄ 500mg/L、KCl 100 mg/L、MgSO₄ 500 mg/L、Ca(NO₃)₂ 10 mg/L。

首先將9K培養基加入溶液配制槽中，調節pH值到1.0~2.5，再在溶液配制槽中加入耐冷嗜酸硫桿菌菌液，按1～50%的體積分數接種，并測定初始還原電位，然后通過攪拌器在5～35℃溫度下攪拌混勻，攪拌器轉速為150～200r/min，每隔5～10h測定一次容器內培養液的還原電位，當還原電位達到500～600 mV后，即獲得活化后的耐冷嗜酸菌菌液。

B、載體預處理

將Φ3~5mm的陶粒載體裝入載體再生槽中，加pH 值為1～2.5的硫酸溶液浸泡，啟動空壓機，打開載體再生槽第二中心曝氣裝置上的調節閥通入壓縮空氣進行攪拌，并補加硫酸維持溶液pH值為1～2.5，當溶液pH值不變時，關閉空壓機及中心曝氣裝置上的調節閥，打開載體再生槽底部的隔膜閥，放掉酸液，加清水漂洗陶粒載體至洗水變澄清。