中等嗜热菌群浸提锌冶炼渣的基本特性及其浸出条件研究

• 作 者: 张珑
• 机 构: 中南大学
• 出 处: 中南大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 生物浸出 锌冶炼废渣 中等嗜热菌 生长条件 浸出参数

生物浸出因其工艺流程简单、环境友好、利用资源范围广等优点受到研究者的广泛关注。锌冶炼废渣中含有大量As、Cu, Zn、Pb和Fe等金属元素,生物浸出为实现其资源化和无害化处理提供了新的思路。本研究通过摇瓶试验,利用本课题组驯化得到的中等嗜热菌浸提锌冶炼废渣,考察菌种、pH、废渣粒度、接种量及营养条件等因素对中等嗜热菌群基本特性的影响,优化浸出体系中微生物良好生长的培养条件；开展锌冶炼废渣中有价金属生物浸出研究,探讨其高效浸出的体系参数条件。本研究主要结果如下：中等嗜热菌呈杆状或球状,大小为(1.5-2.2)×(0.2-0.5)μm,能利用硫粉(S0)和酵母膏为能源物质。中等嗜热菌在初始pH 0.5,控制浸出过程pH 1.0,废渣浓度5%、接种量10%、Ag+浓度1 mg L-1、S0浓度0.5%和酵母膏浓度0.5%的培养条件下发育良好,菌浓度达1.7×108cells mL-1。浸渣体系中,pH、酵母膏浓度对体系中铁浓度影响明显而接种量影响不大；ORP与c(Fe3+)/c(Fe2+)相关性很大,主要由Fe3+/Fe2+电对决定。菌种、接种量、浸出体系pH值、废渣浓度、酵母膏浓度对废渣中金属浸出均有显著影响(P<0.05),而Ag+、S0浓度影响不明显。中等嗜热菌浸出锌冶炼废渣中有价金属的优化条件是：初始pH 0.5、浸出过程控制体系pH 1.0、废渣浓度5%、接种量10%、酵母膏浓度0.5%。在优化条件下,As、Cu、Zn、Pb浸出率分别达到94-97%、94-99%、96-100%、18-25%。中等嗜热菌浸渣体系中,优势菌群紧紧吸附在废渣表面,废渣表面微孔隙、凹洞及断层现象明显,表明微生物与废渣发生了一系列生物化学反应,破坏废渣非晶结构,促进废渣中有价金属的溶出。