胶质芽孢杆菌JXF菌株代谢产物与脱硅作用研究

采用摇瓶振荡培养和电镜分析, 研究了胶质芽孢杆菌JXF菌株在发酵培养过程中产生代谢产物的种类、能力及其对钾长石中硅的浸出效果。结果表明, 在含有石英粉的培养基中, JXF菌株可合成有机酸、氨基酸、多糖等代谢产物并析释于发酵液中。发酵液中4种有机酸(草酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸)的含量随发酵时间延长逐渐降低, 说明细菌又以它们为营养物进行生长繁殖; 在不同发酵期JXF合成的氨基酸种类不同, 而无氮或含石英粉的培养基有利于细菌大量合成多糖类物质。代谢产物摇瓶浸矿试验表明, 有机酸、氨基酸、多糖等均具有配合矿物中各种金属离子的有机基团并有一定的酸溶作用, 均可破坏钾长石晶格结构, 并释放出其中的铝、硅。在浸出硅酸盐矿物时, 代谢产物具有协同作用, 三者的混合物的浸矿效果明显优于它们单独作用时的效果。     

硅酸盐细菌代谢产物对不同结构硅酸盐矿物风化作用的影响

选用一株硅酸盐细菌,采用摇瓶发酵培养,对比分析不同结构硅酸盐矿物刺激与促进细菌产代谢产物的差异;采用摇瓶浸矿试验,研究细菌代谢产物及细菌对石英、斜长石与高岭石的风化分解作用。结果表明,硅酸盐矿物可促进细菌产草酸、酒石酸、苹果酸等有机酸、氨基酸与多糖,同时可刺激细菌代谢产生特定的柠檬酸与氨基酸,高岭石对细菌代谢产有机酸与多糖促进作用最强,斜长石对细菌代谢产生氨基酸促进作用最明显;各代谢产物均对硅酸盐矿物具有一定的风化分解作用,其中多糖对矿物分解作用最强,混合代谢产物对矿物具有更强的风化作用;具层状结构的高岭石较架状结构的斜长石更易被细菌及代谢产物所风化分解;3种代谢产物的混合物在风化矿物过程中具有明显协同作用;细菌对矿物分解作用明显较混合代谢产物强,表明细菌对矿物风化分解作用是生物物理及化学等多种因素共同作用的结果。     

铝土矿的细菌浸出及微生物代谢产物试验研究

就细菌浸出方式、矿物品格结构、菌种的不同来源及其分解代谢物种类、数量、能力等四个方面对铝土矿的硅酸盐细菌浸硅效果的影响进行了试验研究和分析。结果表明,五种不同来源的硅酸盐细菌都能较好地从各种铝土矿中浸出硅,硅浸出率范围为35.3%-65.3%,其中JXF-1菌株浸出硅的效果最好;试验采用了四种不同的浸出方式,其中,利用预先在有被浸矿样且含蔗糖的培养基中培养的菌种,然后在有糖培养基质中对矿样进行浸出,硅的浸出率最好,从各种矿样中浸出硅的范围为25.7%-65.3%,比其它浸出方式高10%以上。在各种类型的被浸矿样中,细菌对层状结构的绿泥石浸出效果最好,可浸出其中65.3%的硅,而架状结构的正长石被细菌浸出的硅只有25.7%。硅酸盐细菌在不同的培养基中可以合成大部分的氨基酸、多糖和酒石酸、柠檬酸、苹果酸等四种主要的有机酸,各种代谢产物均对高岭石中的硅有一定的浸溶作用,试验表明,氨基酸、有机酸、多糖三者混合物溶解高岭石中硅的量比单独代谢产物的溶解硅的量分别高357.99%、291.89%、1186.1%。     

硅酸盐矿物的硅酸盐细菌浸出工艺研究

采用5种硅酸盐细菌,对含不同硅酸盐矿物的5种矿样（包括铝土矿原矿和人工混合矿）进行细菌浸矿脱硅摇瓶试验和工艺试验。摇瓶试验表明：5种细菌均能较好地浸出矿样中的硅,但其中JXF-1菌的脱硅效果最好;细菌存活环境和硅酸盐矿物的晶格结构影响浸硅效果。工艺试验表明：连续浸出工艺的细菌浸硅效果明显优于摇瓶试验和半连续浸出工艺,并可将浸出时间缩短4 d;以JXF-F菌为浸矿细菌,以含2%蔗糖的阿什比基质矿物盐培养基为细菌培养液和浸出液,采用连续浸出工艺可从铝土矿原矿和含绿泥石人工混合矿获得铝硅比分别为12.53和17.74的精矿,硅浸出率分别达70.1%和83.6%。     

硅酸盐细菌生长及对硅酸盐矿物中硅铝的浸溶

为了找到能从高硅含量的硅酸盐矿物中脱硅的细菌,利用常规微生物筛选技术,从硅酸盐肥料中筛选到1株编号为JXF菌株,通过形态学研究,并与标准的胶质芽孢杆菌等硅酸盐细菌的生化特征比较,表明JXF细菌为胶质芽孢杆菌。摇瓶浸矿试验表明,硅酸盐细菌具有较强的活化、吸持硅酸盐矿物中硅、铝的能力,以高岭石为底物,培养2~6d,接灭活菌上清液中硅的含量均高于接菌组中硅的含量,细菌吸持的硅含量占解硅量的90%左右,细菌数越多,细胞吸持的硅也多。通过对浸渣主要矿物物相分析,表明层状结构的硅酸盐矿物如高岭石、伊利石等较易被细菌作用而释放出其中的硅、铝、钾等元素。     

矿物结构对胶质芽孢杆菌生长代谢及溶硅的影响

选用一株胶质芽孢杆菌,通过检测发酵培养液中代谢产物种类与含量、SiO2浓度、pH值、细菌数量以及分析胶质芽孢杆菌-矿物相互作用后矿物表面微观形态与结构的变化,研究该菌种在高岭土、石英与铝土矿环境中生长代谢规律及对不同矿物的分解作用机制.结果表明,该菌种在不同矿物环境中生长规律基本一致,生长周期有一定差异;铝硅酸盐矿物能显著促进与刺激该菌种生长代谢能力,其中高岭土对菌种作用最为明显;该菌种对高岭土分解效果最好,发酵15d后,浸出液中SiO2质量浓度达到41 mg/L左右;高岭土与铝土矿表面微观形态与石英相比变化明显,表明矿物结构是影响硅酸盐矿物微生物分解的重要因素.     

硅酸盐细菌JXF菌株浸矿脱硅条件研究

采用单独摇瓶浸出方法研究了影响硅酸盐细菌浸矿脱硅的各种条件,摇瓶试验表明,pH值、温度、摇瓶转速、装液量、接种量、浸矿时间、矿物种类、菌种特性均对硅酸盐细菌的脱硅效果有重要影响。在pH7.2、温度28℃、摇床转速200 r/min、500 mL锥型瓶的装液量100 mL、接种量3.8×106个/mL,浸出时间5~7 d情况下,JXF菌种浸矿脱硅效果最好。硅酸盐细菌JXF菌株对供试矿物的分解能力依次为绿泥石、高岭石、长石、石英。其中JXF-1菌株脱硅效果最好,可以浸出铝土矿原矿、绿泥石人工混合矿样中50.4%与65.3%的硅,而B.C菌株对该两种矿样的脱硅率仅分别为35.3%,48.2%。     

硅酸盐细菌在资源加工中的应用及现状

介绍了近年来使用硅酸盐细菌从矿物中提取有用金属如Ir, Li, Be, Ag, Mo 等的研究进展, 以及在铝土矿脱硅中的应用, 并介绍了硅酸盐细菌的形态学研究进展, 指出应在硅酸盐细菌的分子生物学以及硅酸盐细菌与矿物表面作用机理等方面加强研究和探索。     

胶质芽孢杆菌释放矿物元素效果及机理研究进展

胶质芽孢杆菌是化能异养型细菌,广泛存在于土壤中。我国学者在胶质芽孢杆菌的分离鉴定、培养条件及发酵工艺、解钾解磷解硅活性、对硅酸盐矿物风化作用、土壤肥料等方面做了许多研究。目前的研究提出了几种矿物细菌交互作用机理,而这些机理是通过细胞胞外聚合物、细菌代谢产生的有机酸和某些酶等物质与矿物的交互反应实现的。通过对国内目前在胶质芽孢杆菌对矿物交互作用溶出离子方面的研究进展和作用机理进行总结和展望,呼吁广大研究者从宏观微观多角度多领域对胶质芽孢杆菌本身及其与矿物的交互作用进行深入研究。     

矿物浮选中常见黏土类脉石抑制剂研究进展

黏土矿物主要是各种层状硅酸盐,由于硬度小,在矿物浮选体系一般以微细粒形式存在,往往会严重影响目的矿物的浮选,因而开发黏土矿物浮选抑制剂越来越重要。综述了目前浮选体系中常见的黏土矿物晶体结构特性,并分类总结了常见的层状镁铝硅酸盐及已报道的浮选抑制剂类型和作用机制。抑制剂类型可分为以水玻璃、磷酸盐为代表的无机抑制剂;以有机酸为代表的有机小分子抑制剂;以多糖为代表的有机高分子抑制剂,它们在结构上多具有磷酸根、磺酸根、羟基、羧基等作用基团,主要调节黏土矿物、目的矿物及气泡之间的疏水作用和静电作用。指出各种黏土矿物影响目的矿物浮选的机理并利用抑制剂消除该影响机制,以及该过程中抑制剂的构效关系,是该领域未来的研究重点和药剂设计方向。     

低黏度水玻璃化学注浆材料试验研究

为解决煤矿深部基岩段微裂隙和孔隙性含水地层注浆困难的问题,对溶液型水玻璃化学注浆材料进行了研究。采用正交试验研究了水玻璃模数、水玻璃体积分数、乙二醇二乙酸酯体积分数对浆液胶凝时间、黏度及浆液固砂体抗压强度的影响。正交试验表明:影响浆液胶凝时间最显著的因素为乙二醇二乙酸酯体积分数;影响浆液黏度及固砂体抗压强度最显著的因素皆为水玻璃体积分数。试验结果表明:采用乙二醇二乙酸酯作为水玻璃的胶凝剂可以得到结石体强度较高(约1MPa)、胶凝时间可调(5~30 min)、黏度较低(≤6 mPa.s)的新型水玻璃浆液。     

聚合硅酸对含铁硅酸盐矿物浮选抑制作用的机理

水玻璃经H2SO4、Al2(SO4)3,Fe(NO3)3活化以后，在赤铁矿的浮选中对含铁硅酸盐脉石矿物具有良好的选择性抑制作用。红外光谱，光电子能谱的研究结果表明，制得的聚合硅酸胶体溶液中荷正电的组分由于静电作用而选择性地吸附在荷负电的硅酸盐矿物表面，从则导致霓石的浮选到抑制。     

用膨润土制备层状结晶二硅酸钠的研究

介绍了用廉价膨润土制备层状结晶二硅酸钠的方法。采用由膨润土制备造纸黑液处理絮凝剂后的残渣,以烧碱按一定的摩尔比浸取SiO2,再经浓缩、干燥、热处理,便可制备出符合质量要求的产品。此法克服了水玻璃法生产成本高,石英砂-烧碱法高压操作、工艺复杂的矛盾。     

硅酸锆超细磨矿试验研究

研究硅酸锆超细磨矿工艺，采用三段开路磨矿流程、CXM—1000型超细搅拌磨机、d=1．8～2．5mm硅酸锆磨介体系、磨矿浓度62．5％，分散剂为碳酸钠0．4％和六偏磷酸钠0．5％、磨矿时间3h，可获得产品粒度-2μm85．7％。     

硅藻土制备硅酸钙板的研究

我国硅藻土资源丰富,由于其具有多孔性、密度小、强度高的特点,用来制备轻质保温建筑材料具有较好的发展前景。本文以硅藻土、水泥、木纤维为原料,流浆成型后经180℃(1MPa)蒸压养护8h获得了硅酸钙板,并探讨了硅藻土、木纤维的添加量对所制备硅酸钙板性能的影响。结果表明,通过改变硅藻土的加入量可以制备出性能指标达到D0.8~1.3-II、D0.8~1.3-Ⅲ类别的硅酸钙板,其导热系数均小于0.16W/(m·K)、吸水率与硅藻土加入量呈线性关系;但通过改变木纤维的加入量来制备不同类别硅酸钙板的尝试不具可行性。     

酸性水玻璃在磷矿浮选中的作用

对硅钙(镁)质胶磷矿的浮选试验结果表明酸性水玻璃对被Ca^2、Mg^2 离子活化的硅酸盐矿物有较强的选择性抑制作用。这主要是因为酸性水玻璃的水解产物是抑制活性很强的硅胶体[nSiO2]，同时酸性水玻璃具有酸洗去活作用和消泡作用。     

用蛋白土制备硅酸钠工艺研究

采用水热碱溶法研究了用蛋白土制取硅酸钠的工艺条件和主要影响因素.正交试验结果表明:反应时间、NaOH用量以及体系的液固比,对蛋白土SiO2的浸出率和硅酸钠溶液模数的加权值的影响都非常显著.各因素对试验结果的影响显著性顺序为:氢氧化钠用量＞液固比＞反应时间.其中氢氧化钠的用量对实验结果的影响,远远大于其它影响因素.最佳制备工艺条件为:反应时间75min,NaOH用量与蛋白土用量之比为0.325,液固比为3.0.