矿物微生物诱导浮选和絮凝
产微生物絮凝剂菌株的筛选及絮凝特性研究的开题报告
产微生物絮凝剂菌株的筛选及絮凝特性研究的开题报告一、选题背景水处理技术的发展已成为解决水资源问题的重要手段之一。
微生物絮凝剂已成为一种具有良好应用前景的水处理技术，其具有结构简单、对环境友好、高效、低成本等优点。
因此，微生物絮凝剂菌株的筛选及其絮凝特性研究是当前亟待解决的问题。
本论文旨在通过对微生物絮凝剂菌株筛选及絮凝特性研究，提高水处理技术的效率和质量。
二、研究目的本研究旨在筛选出具有良好絮凝能力的微生物菌株，并深入研究其絮凝机理和应用效果，为微生物絮凝剂的应用提供理论依据及技术支持。
三、研究内容1.微生物菌株的筛选：通过采集水体、泥沙、土壤等自然生境样品，筛选出具有高絮凝能力的微生物菌株。
利用传统培养和高通量测序技术，对菌株进行鉴定和分类，并进行对比研究。
2.微生物絮凝剂的絮凝特性探究：对筛选出的微生物菌株进行细菌絮凝剂生产条件的优化，以获得高产的细菌絮凝剂。
通过测定微生物絮凝剂的抗酸碱、耐温、抗胆盐和活性等特性，研究微生物絮凝剂的性质与应用效果。
3.微生物絮凝剂的应用研究：采用模拟实验和实际水处理试验等方法，探究微生物絮凝剂的应用效果及其对水质的影响。
进一步探究微生物絮凝剂的工业化应用前景。
四、预期成果1.筛选出一株高效微生物细菌絮凝剂，明确其应用范围和研究价值。
2.深入研究微生物絮凝剂的物理、化学和生物特性，明确其絮凝机制和应用效果。
3.论证微生物絮凝剂在水处理技术中的应用前景和经济效益，并提出可行的工艺路线和应用策略。
五、研究思路与方法1.筛选菌株：采集自然水体、泥沙、土壤等样品，筛选细菌菌株，利用传统培养技术和高通量测序技术进行鉴定和分类。
2.微生物絮凝剂的生产：对筛选出的菌株进行细菌絮凝剂生产条件的优化，不断提高细菌菌液的产量和纯度。
3.微生物絮凝剂的特性研究：通过测定微生物絮凝剂的抗酸碱、耐温、抗胆盐和活性等特性，探究微生物絮凝剂的结构和应用性质。
4.应用研究：采用模拟实验和实际水处理试验等方法，探究微生物絮凝剂在水处理中的应用效果及其对水质的影响。
在选择性絮凝和浮选中对矿物特效性的细菌蛋白质的作用
选和 絮凝 中应 用微生 物其及 从 中提 取 的细胞代谢 产
物 的报 导 。Ｐａｎｂ ｘ ｌ ｓ ｏｙ ｘ 多 黏 芽 胞 杆 ｅ ｉａ ｉ ｕ ｌｍｙ ａ（ ｌ ｐ
菌， 缩写 为 Ｐ ｐ ｌｍｙ ａ 是 革 兰 氏 阳 性 的 异 养 细 ． ｏｙ ｘ ） 菌， 它除 了产 生有机 酸 （ 草 酸 、 如 甲酸和 醋 酸 ） ， 外 还 产生 外多糖 和蛋 白质 ， 们在 选 矿 过程 中可 以得 到 它 应用 。早期 的文献 报 导 过 ， 生 物 经不 同矿 物基 质 微
中用 Ｂ ｏ ｉｌ 介 质对 该 菌种 进行 再 培 养 。用 硝 酸 ｒｍｆ ｄ ｅ
钾 作为 支持 电解 质 ， 氢 氧 化 钾 作 为 ｐ 调 整 剂 。 用 Ｈ
在本研 究 中所用 药剂 均为分 析纯 级 。在试 验 中用 比
电导率 小 于 １ ５ ｔ ｏ ． ｍｈ ｓ的 二 次蒸 馏 去 离 子水 。将 ￣ １ ＯｍＬ纯 菌株 放 到 Ｂ ｏ ｉｌ 质 中 进行 接 种 ， ｒｍｆ ｄ介 ｅ 并 在 ３ ℃下用 转速为 ２ ０ｒｒｉ Ｏ ４ ／ ｎ的旋 转摇 动器进行 培 ａ
一
驯 服后 ， 以提高其 在矿物 分离 中的选择 性 。 可
除 了开发 出了微 生 物诱 导分 离 矿物 方法 外 ， 了 解对 矿物具 有特效性 的细 菌代谢 产物 也变得越 来越 重要 。研究 结果 已经证实 了细 菌对矿 物的特殊 亲合 力及 外胞 多糖和蛋 白质对 细菌 细胞 在 矿物表 面上 固 着所 起 的调节作用 。在本 研究 中确定 细菌外胞 蛋 白 质 （ Ｂ ） 石英 、 铁 矿 、 Ｅ Ｐ对 黄 黄铜 矿 、 闪锌 矿 和方 铅 矿 的亲合力 。细菌外 胞蛋 白质本 身是 由多种氨基 所包 围 。所 以可用 硫 酸铵 沉 淀 法 （ Ｐ 对 Ｅ Ｐ进行 分 ＡＳ ） Ｂ 类 。研究 了不 同蛋 白质 组 分 对 矿 物 分 离 结 果 的影 响 。研究 了 由 ＡＳ Ｐ法 分离 出的 不 同蛋 白质 组 分对 从 石英 、 闪锌矿 和方铅 矿 中选择 性 絮凝 和浮 选 分离 黄铁矿 和黄铜矿 的影 响 。不 同类 型 的蛋 白质 对不 同
微生物在矿物浮选中的应用及作用机理研究进展
3.1有色金属矿的生物浮选
在微生物调控浮选体系中，碱性条件下，无捕收剂和调整剂存在时，氧化硫硫杆菌可实现对方铅矿和闪锌矿择性地吸附在方铅矿表面，吸附规律符合朗格缪尔吸附模型，这一过程与溶液pH无关。枯草芽孢杆菌经矿物驯化后，细胞蛋白质谱发生了变化，驯化细胞热解后增强了闪锌矿的选择性回收效果。氧化亚铁硫杆菌对不同种类硫化矿物的附着力存在较大差异，当细菌浓度在（0.5~3.5）×107个/mL范围时，可选择性地附着在黄铁矿上，而对黄铜矿几乎没有吸附，在此条件下可以用来抑制黄铁矿。利用微生物代替传统硫化钠和还原性硫化物，可以有效避免因硫化物导致选矿废水难净化的现象，也是一项经济、环保的思路。
微生物或其代谢产物吸附于矿物表面后，进一步发生物理或化学的相互作用，有研究表明微生物与矿物接触后发生的某些化学反应是微生物选择性吸附在矿物表面的根本原因，概括来讲，微生物与矿物相互作用，主要有以下3种机制：微生物粘附在矿物表面；微生物催化矿物发生氧化还原反应；微生物细胞表面化学响应。吸附是微生物与矿物发生作用的必要步骤，直接导致矿物表面性质的改变。一些研究表明，静电引力和疏水作用力，在吸附过程扮演着重要角色。除吸附作用外，微生物还可直接/间接催化矿物表面的氧化/还原过程。以闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等众多酸溶性金属硫化物为例，酸性硫杆菌属可以选择性地附着在这类矿物表面，以获得生长所需的能量；在此过程中，金属硫化矿物在酸性溶液中以多硫化物途径溶解，生成了多种硫产物，导致矿物表面覆盖疏水性的硫层。由于生物浮选体系中微生物具有生命活性，所以在矿物界面行为调控过程，微生物的生化特性同样值得关注。这一过程包括菌体对细胞外矿物的感应、识别和反应的特殊机制，电荷转移的分子特异性途径，以及调控这些过程的表面化学因素。微生物细胞表面化学也是影响其与矿物基质粘附的重要因素。微生物细胞表面通常由聚合物、多肽、蛋白质和微酸等物质组成，这些特定的基团在细胞表面的排列，决定着细胞表面的电性和疏水性。
矿物加工学凝聚与絮凝
2. 无机高分子聚合物
聚合氯化铝是这类物质的代表。它并非单一 分子，而是同一类不同形态的化合物，其通式为 Aln(OH)
3. 低价金属的盐类 这类离子在水中多以离子形式存在，主要通 过压缩双电层降低表面电位达到凝聚的目的。 在以上三类凝聚剂中，由于无机离子凝聚剂 用量少，效果好，目前应用最广泛。
1. 应用范围
凝聚剂的应用主要两方面：与絮凝剂配合，用于较高 浓度煤泥水处理；单独应用处理低浓度污水以获得澄清 水。此外，部分凝聚剂在分选过程中起到分散剂和PH调 整作用。
絮凝剂用于分选和固液分离。用选择性强的絮凝剂进 行选择性絮凝，是分选微细粒煤和矿物的有效方法。在 固液分离时，可作为沉降絮凝剂加速颗粒沉降（如浓缩 机，沉降式离心机）。也可作为助滤剂(如带式挤压机、 过滤机)，以改善物料的可过滤性。
絮凝化学包括凝聚与絮凝原理，凝聚剂和絮凝剂的制 备、性质、使用等。
在煤泥水体系中，煤和矿物质颗粒在正常pH 条件下都荷负电。
二、絮凝原理
絮凝原理是和絮凝剂的结构相关联。 絮凝剂通常是有机高分子化合物，它有两部分构成：高分子 骨架，活性基因。絮凝作用是由它们共同完成的。活性基因与颗 粒表面通过各种键合作用，使得颗粒与絮凝剂结合。它决定了絮 凝剂的键合类型以及键合的颗粒种类(即絮合的选择性)。高分子 骨架起到一种架桥作用，把粘结颗粒的絮凝剂分子联系在一起， 形成絮团。 分子大小与絮团结构及大小密切关系，因此，絮凝剂分子量 对絮凝效果影响很大。
1)电中和凝聚。在离子含量较低情况下，Al3+和Fe3+ 主要以低聚合度高正电荷多核络离子形态存在，对水中 颗粒起电中和作用。
2)架桥絮凝。当离子含量达到一定浓度时，Al3+和 Fe3+主要以高聚合度低电荷的无机高分子及凝胶状化合 物的形式存在，它们在颗粒间起粘接架桥作用，使之絮 凝。
微生物诱导微细粒硫化矿的絮凝浮选工艺研究
中图分类号 ： ７ ３ Ｘ ５
文献标识码 ： Ａ
Ｆ ０ ｎ０ ｔｔ０ ｏ ｅ ｓｏ ｉｒｂ ａ ｎ ｕ ｔｄ Ｐａｔｃｅ Ｓ ｌ ｄ ｅ ｌ ｃ ａａｉｎ Ｐｒ ｃ ｓ ｆＭ ｃｏ ｉｌＩ ｄ ｃｅ ｒｉｌ ｕｆ ｅ Ｏｒ ｉ
Ｃ ｅ ｕｉ ， ｕ ｉ ， ｏＳ ｉｕ ， ｅＱａ ｇ ｈ ｎＹ ｊ Ｌ ｏＬｎ Ｍａ ｈｈ ａ Ｈ ｉｎ ａ
第 ３ 第 ７期 ７卷 ２１ ０２年 ７月
环 境 科 学 与 管 理
ＥＮＶＩ ＲＯＮＭ ＥＮＴＡＬ ＣＩ Ｓ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＡＮＡＧＥＭ ＥＮＴ Ｍ
Ｖｏ ． ７ １ ３ Ｎｏ ７ ．
Ｊ ｌ ０— １ ９ ２ １ ）７－ ０ ６－ ５ １７ ６３ （０２ ０ ０５ ０
低 价态 硫化 物来 获得 能量 ， 同时将 矿粉 分解 ， 释放 出
的 。由于微 细粒 矿物具 有质 量轻 、 比表 面积 大 、 活化
能高 、 易被 氧化等 特性 ， 因此 在 浮选过 程 中 比粗 粒矿
物 难选 得 多 。
矿中的贵金属 ， 被广泛应用于各种金属硫化矿 的浸
出 。并 且 ， 过文 献报 道我 们知 道 ， 微细 粒矿 物 的 通 在
絮凝浮选实验研 究。借助动 电测定、 微生物 电镜观察研 究 了 Ｔ ｆ ． 茵与微 细粒硫 化矿在 絮凝 浮选 实验 中的作 用 形态。Ｚ ｔ ｅ ａ电位测定和微 生物 电镜 观察结果表明 ，． 菌在 微细粒硫化 矿表 面形成 了特 效吸 附； Ｔｆ 絮凝 浮选数据
表 明 ，． 茵作 用后 的微 细粒 硫 化 矿 ，ｎ的 品 位 提 高 到 ３ ％ ， 收 率 达 到 ６ ．６ 。这 一研 究 为微 细 粒 矿 物 废 Ｔｆ ｚ ４ 回 ８５％ 渣 的 资 源 回 收提 供 了一 条 新 的 工 艺 路 线 。 关键词 ： 氧化 亚铁 硫 杆 菌 ； 细 粒 硫 化 矿 ； 凝 浮选 微 絮
矿物微生物诱导浮选和絮凝
矿物微生物诱导浮选和絮凝K・A・拉塔拉扬摘 要 矿物与微生物作用会使矿物的表面化学性质发生很大变化。
例如,矿质化学营养细菌(氧化亚铁硫杆菌和硫氧化硫杆菌)可使黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和方铅矿等硫化矿物表面化学性质发生很大变化。
杆菌类异养细菌可以改变赤铁矿、氧化铝、二氧化硅、高岭石和方解石等氧化矿物的动电性质。
微生物与矿物之间的作用通过选择性生物浸出已用于选矿中。
与生物浸出法不同。
细菌诱导选矿法涉及到矿物-溶液-细菌界面之间的表面现象,并且在该过程中,表面化学变化在几分钟之内在水介质中发生。
在本文中说明了嗜酸的矿质化学营养细菌(硫氧化硫杆菌)和嗜中性的异养细菌(多黏芽胞杆菌)在氧化矿物和硫化矿物选矿中的作用。
从细菌作用对矿物表面疏水性和亲水性影响出发,概述了细菌在氧化矿物和硫化矿物上的附着机理。
讨论了细菌细胞及其代谢物(生物蛋白质和外多糖)对硫化矿物(闪锌矿和方铅矿)及氧化矿物(赤铁矿、氧化铝和方解石)表面性质改变中的作用。
在细菌对矿物基质驯服以后,可以得到对矿物具有特效性的生物药剂。
关键词 生物浮选 生物絮凝 硫化矿物 氧化矿物 硫氧化硫杆菌 多黏芽胞杆菌概 述虽然,在矿石浸出中应用微生物已为大家所熟知,但微生物在选矿中的应用人们了解得还甚少。
与生物浸出过程不同,生物选矿是通过矿石与微生物作用,从矿石中选择性地除去不希望要的矿物组分,从而使有用矿物富集。
众所周知,不同类型的自养细菌、异养细菌和真菌可以与硫化矿物和氧化矿物相互作用,以从矿石中除去一种或多种矿物组分。
因此,生物技术的创新为选择性的选矿技术的开发铺平了道路。
微生物与矿物相互作用对选矿产生以下结果:1)微生物附着在矿物基质上,形成生物膜;2)发生生物催化氧化、还原、络合和沉淀反应;3)细菌细胞和代谢物与矿石基质中的不同矿物组分作用,改变它们的性质。
本文以实例来说明在矿物浮选和絮凝中,微生物在改变矿物表面化学性质方面的作用。
说明了有用矿物通过与细菌相互作用得到分离的过程。
矿物浮选第3章浮选的基本原理教程
目 录
• 浮选概述与基本原理 • 矿物表面性质与可浮性 • 浮选药剂种类与作用机理 • 浮选工艺流程与操作参数优化 • 浮选实践案例分析 • 常见问题分析与解决策略
01 浮选概述与基本原理
浮选定义及目的
浮选定义
浮选是一种利用矿物表面物理化 学性质的差异，使矿物颗粒在气 泡或泡沫上选择性粘附，从而实 现矿物分离和富集的选矿方法。
表面电性
03
矿物表面常带有电荷，影响矿物颗粒之间的相互作用及与浮选
药剂的吸附。
矿物表面润湿性与可浮性关系
润湿性定义
指液体在固体表面铺展的能力，通常 用接触角来衡量。
润湿性与可浮性关系
润湿性好的矿物容易被水润湿，难以 被气泡吸附，因此可浮性差；反之， 润湿性差的矿物容易被气泡吸附，可 浮性好。
矿物表面电性与可浮性关系
03
药剂添加顺序和时间需严格控制，以确保最 佳浮选效果。
04
定期检查药剂质量和添加系统，确保药剂稳 定供应和准确添加。
04 浮选工艺流程与操作参数 优化
粗选、扫选、精选流程介绍
粗选
初步分离有用矿物和脉石矿物， 得到粗精矿和尾矿。粗选作业通 常采用较大的药剂用量和较粗的 磨矿细度。
扫选
对粗选尾矿进行再次分选，回收 其中的有用矿物，提高资源利用 率。扫选作业的药剂用量和磨矿 细度一般较粗选略低。
自动加药系统
根据矿石性质、给矿量等因素，自动调节药剂种类和用量 ，实现精准加药。
自动控制系统
通过检测矿浆浓度、流量、液位等参数，自动调节浮选机 充气量、搅拌速度等，实现浮选过程的自动控制。
在线检测与分析技术
应用X射线荧光光谱仪、在线粒度分析仪等在线检测与分 析技术，实时监测浮选过程中有用矿物的品位和回收率， 为操作参数调整提供依据。
矿物微生物诱导浮选和絮凝
矿物微生物诱导浮选和絮凝K·A·拉塔拉扬;李长根;雨田【期刊名称】《国外金属矿选矿》【年(卷),期】2004(041)009【摘要】矿物与微生物作用会使矿物的表面化学性质发生很大变化.例如,矿质化学营养细菌(氧化亚铁硫杆菌和硫氧化硫杆菌)可使黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和方铅矿等硫化矿物表面化学性质发生很大变化.杆菌类异养细菌司以改变赤铁矿、氧化铝、二氧化硅、高岭石和方解石等氧化矿物的动电性质.微生物与矿物之间的作用通过选择性生物浸出已用于选矿中.与生物浸出法不同.细菌诱导选矿法涉及到矿物-溶液-细菌界面之间的表面现象,并且在该过程中,表面化学变化在几分钟之内在水介质中发生.在本文中说明了嗜酸的矿质化学营养细菌(硫氧化硫杆菌)和嗜中性的异养细菌(多黏芽胞杆菌)在氧化矿物和硫化矿物选矿中的作用.从细菌作用对矿物表面疏水性和亲水性影响出发,概述了细菌在氧化矿物和硫化矿物上的附着机理.讨论了细菌细胞及其代谢物(生物蛋白质和外多糖)对硫化矿物(闪锌矿和方铅矿)及氧化矿物(赤铁矿、氧化铝和方解石)表面性质改变中的作用.在细菌对矿物基质驯服以后,可以得到对矿物具有特效性的生物药剂.【总页数】6页(P15-20)【作者】K·A·拉塔拉扬;李长根;雨田【作者单位】北京矿冶研究总院;不详【正文语种】中文【中图分类】TF18【相关文献】1.非金属矿物的微生物加工技术研究(Ⅱ)--黄铁矿的微生物浮选研究2.微生物诱导微细粒硫化矿的絮凝浮选工艺研究3.矿物的微生物诱导浮选和絮凝:前景和挑战4.在黄铜矿与石英和方解石分离中微生物诱导絮凝和浮选5.应用细菌诱导絮凝和浮选分离黄铁矿和氧化脉石矿物因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
选矿药剂——絮凝剂
的分散状态； （2）絮凝剂只是选择性的吸附于混合物组分的 某一种矿物上，接着即发生选择性絮凝； （3）一种组分的絮凝物从其他组分的悬浮体中 排出。 絮凝剂的特性十分重要，絮凝剂是一种多功能 团的高分子化合物，这种化合物能在固液界面 发生多点吸附而起絮凝作用。
可以作为絮凝剂的有:树胶、
静电吸引的吸附缺乏选择性，
但这种作用力可借调节不同矿 物的表面电位使其选择性吸附。 靠单一氢键的吸附是非选择性 的，因此这类絮凝剂用于全絮 凝而非选择性絮凝。含有对特 定金属离子有亲和力功能团的 絮凝剂的化学吸附，具有选择 性。
絮凝剂的选择性吸附可以用
调节矿浆的化学组成、矿物 表面电化学性质或将具有选 择性作用的功能团引入絮凝 剂分子中，使与颗粒表面特 定金属离子形成络合物或难 溶盐的办法来实现。
在絮凝剂浓度适当时，在矿物
颗粒上吸附并导致桥连作用， 形成絮团。当絮凝剂浓度过大， 吸附于单个矿物颗粒上的絮凝 剂分子太多，导致单个颗粒被 絮凝剂覆盖，此时颗粒将稳定 分散于矿浆中而不发生絮凝。
作为氧化铁矿物的选择性絮凝剂，如木
薯淀粉、玉米淀粉和马铃薯淀粉等。阴 离子淀粉还是处理煤泥的选择性絮凝剂， 通过添加氢氧化钠调节PH值，水玻璃 做分散剂，具有良好效果。在选别含赤 铁矿、磁铁矿、绢云母、硅石和碳酸盐 矿石时，选择性絮凝铁矿物前，磨至0.037，加入木薯淀粉絮凝用沉降法， 使絮凝物和悬浮物分离，效果很好。
高分子化合物通过桥连作用，将 微细颗粒连接成一种松散的或多 孔的聚合体，称为絮凝。有絮凝 作用的高分子化合物称作絮凝剂 絮凝剂较早用于处理微细粒物料 的浓缩沉降过程，如精矿脱水时， 加入絮凝剂可加快沉降速度，减 少溢流中固体物料的流失，提高 浓缩过滤效率。
矿业浮选用絮凝剂的作用原理
由于矿产资源开采，浮选在选矿中所占的地位越来越重要。
它能通过聚丙烯酰胺等絮凝剂灵活有效的将矿物按照相关的标准加以分开，使资源得到综合利用。
这种絮凝剂在浮选中的工作原理是什么来具体了解一下。
浮选法的原理是利用矿物界面性质的差异来分离、富集、精制的一种分选工艺，是用絮凝剂的主要作用和原理是：
1、原理：使细粒的有用矿物絮凝成较大颗粒，脱出脉石细泥后再浮去粗粒脉石。
载体浮选是用粒度适于浮选的矿粒作载体，使微细矿粒粘附于载体表面并随之上浮分选。
2、作用：浮选用絮凝剂对调节矿物的可浮性，提高气泡矿化过程的选择性和浮选速度等方面都起着决定性的作用。
聚丙烯酰胺是一种高聚物，可分为阴离子、阳离子、非离子和两性离子四大类型。
那么矿业浮选具体选用哪种聚丙烯酰胺絮凝剂，需要进行小试实验来进行选型，再上机试验，确定较佳用量。
以达到效果佳、用量少、成本低的效果。
矿物的微生物诱导浮选和絮凝：前景和挑战
用 生物 药剂 可 以安 全地 替代它们 。微 生物 与矿物 之 间的 以下作用 结果 可能对 微生 物诱导 选矿起 关键作
用 ：
１微 生物 在矿物 表 面上 固着 ， ） 并形 成生 物膜 ；
２ 生物催 化氧化 和还 原反 应 ； ）
革 兰 氏阴性 细菌 的细胞壁 具有 更为 常见 的结构 形式 ， 薄 的肽 聚 糖层 上 有 一层 外 膜 。这 个膜 实 际 在 上 是脂 质蛋 白质 双层 ， 中有蛋 白质 、 其 磷脂 和脂 多糖 （ Ｐ ｓ ， 将 细 胞 的外 周 胞 质 与 外 界 环 境 分 隔 开 。 Ｌ Ｓ）它
起 的 。本 文 叙 述 了 嗜 酸 的 矿 质化 学 细 菌 （ 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 和 硫 氧 化 硫 杆 菌 ） 嗜 中性 的 异 养 细 菌 （ Ｐ ｅ ｉ ｃｌｕ 如 和 如 ａｎｂ ｉ ｓ ａ ｌ ｐ ｌｍ ｘ ｏｙ ａ ｙ在硫 化 矿物 和 氧 化 矿 物 分 选所 起 的 作 用 。 根 据 可 能 的机 理 讨 论 了细 菌 细 胞 和 代 谢 产 物 （ 生 物 蛋 白 质 和 外 如
石 ） 动 电性 质 。在 选 矿 （ 选择 性 浮 选 和 选 择 性 絮 凝） 的 即 中应 用 矿 物 与 细 菌 的相 互 作 用 是 有 好 处 的 。 与 生 物 浸 出 不 同 ，
细菌 诱 导 选 矿 借 助 矿 物 一溶 液 一 细 菌 界 面 上 快速 发生 的 界 面 反 应 ， 这种 作 用 是 由在 分 离 的 水 介 质 中 的表 面 化 学 变 化 引
紧密结合 ， 而在 革 兰氏 阴性 细菌 的细 胞中 ， 细胞 与 在
外 细胞壁 之 间有一定 间 隙 。这个 乳浆 状 的膜 与细胞
微生物絮凝剂对矿井水悬浮物的絮凝效果研究
2021年第5期2021年5月煤矿生产过程中会产生大量的含悬浮物矿井水。
全国每年煤矿外排矿井水约2.2×109m 3以上，大部分矿区的吨煤排水量为2~4m 3[1]，对水资源造成了严重的污染和浪费。
目前，对于高悬浮物矿井水主要采用絮凝沉淀法进行处理，这样不但可以缓解矿区严重缺水的局面，而且避免了矿井水外排对矿区生态环境的破坏[2-4]。
微生物絮凝剂是一类由微生物产生的并分泌到细胞外具有絮凝活性的代谢产物[5]，是利用生物技术，通过生物发酵、抽提、精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的高效、无毒、无二次污染的廉价的水处理剂[6]。
微生物絮凝剂絮凝范围广、效率高，对多种废水具有良好的絮凝效果。
大量研究成果表明，微生物絮凝剂在工业废水和生活污水中都有良好的应用前景[7-8]。
本实验采用复合菌种M 01作为微生物絮凝剂产生菌用于矿井水中悬浮物的去除效果研究。
研究不同的影响因素对矿井水中悬浮物的絮凝效果，从而确定最佳的絮凝条件，得到最好的絮凝效果。
1实验部分1.1矿井水的来源和水质特征实验所用矿井水水样来自徐州市庞庄煤矿。
该矿井水无异味，pH 值在8.6~8.7之间，色度和浊度都较高。
其各项指标分析结果如表1所示。
1.2实验方法1.2.1微生物絮凝剂复合菌种M 01的发酵过程取葡萄糖20g ，KH 2PO 42g ，K 2HPO 45g ，NaCl 0.1g ，(NH 4)2SO 40.2g 及尿素0.5g 、酵母膏0.5g 溶于1L 水中，调节pH 值为8.0，将其分装于2个玻璃锥形瓶中，在121℃的高压锅中灭菌20min ，冷却至45℃左右。
点燃酒精灯，取优化后的复合菌种M 01在无菌条件下进行接种。
接种后，设置温度为30℃，摇瓶转速为140r/min ，在回转式恒温调速摇瓶柜中振荡培养24h [9-10]。
表1实验所用矿井水的水质1.2.2微生物絮凝率的测定将150mL 矿井水置于烧杯中，加入一定量的微生物絮凝剂，调节pH 值或添加助凝剂后再加矿井水至200mL ；放至六联搅拌机上以100r/min 快速搅拌1min ，再以60r/min 慢速搅拌5min ，观察矿井水絮凝沉降情况，静置30min 后从量筒中吸取少量上清液在OD （光密度）550nm 处测其吸光度。
矿物加工过程中生物药剂的应用
中 图 分 类 号 ：Ｔ ９ ３ １ Ｄ ２
文献标识码 ： Ａ
１ 引 言
随 着 社 会 经 济 的不 断发 展 ， 矿 产 品 的需 求 逐 对
产生 的 单 质 硫 附着 在 矿源自物表 面 ， 加 了矿 物 的 增 疏 水性 ， 而使 方 铅 矿 和 闪锌 矿 的 可 浮 性 都 增 加 。 从 然 而 ， 有氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 （ 在 Ｔ—ｆ ） 菌 的条 件 下 ， 能 将单 质硫 氧 化 成 硫 酸 盐 ， 矿 物表 面 亲水 。 由于 硫 使
下列 反 应 ：
Ｚ Ｓ Ｚ ２ ＋Ｓ＋２ — ｎ — ｎ ｅ Ｐ Ｓ Ｐ ＋Ｓ＋２ 一 ｂ— ｂ ｅ
浮选 实 验研 究 表 明 ， 氧化 硫 硫 杆 菌 （ Ｔ—ｔ ） 菌 与
闪锌 矿 和方铅 矿 相 互 作 用 时 ， 附 于 闪锌 矿 和方 铅 吸 矿表 面 的 Ｔ—ｔ 的量 不 受 ｐ 值 的影 响 。但 是 ， 菌 Ｈ 吸
物 的 这 种 性 质 应 用 在 浮 选 和 絮凝 过 程 中 ， 实 现 矿 物 颗 粒 的选 择 性 浮 选 和 选 择 性 絮 凝 ， 而 达 到 矿 物 分 可 从 选 的 目的 。 本 文 还 对 生 物 技 术 在 矿 山 环境 保 护 中 的 应 用 进 行 了讨 论 。
关 键 词 ：微 生 物 技 术 ；生 物 药 剂 ；浮选 ；絮凝 ；环 境 保 护
Ｔ—ｆ 氧 化 导 致 其 表 面 亲 水 ， 浮 性 降 低 ， 辰 砂 菌 可 而 未 与 Ｔ—ｆ 发生 反应 ， 菌 因而 可 浮性不 受 影 响Ｉ 。 ２ 】 Ｔ—ｆ 是有 较 强 氧化 性 的 细 菌 ， 菌 它一 般 是通 过
的 目的 。一 些 细菌 或细 菌 代谢 产物 对特 定 的矿 物 有 絮凝作 用 ， 因此 可 作 为 选 矿 过 程 中 的 生 物 絮 凝 剂 。
絮凝_浮选法_FF法_
先进的空气喷射旋流器浮选( ASH) 、气泡加速 浮选法( BAF ) 都是应用在接触器中短时间接触的接 触器分离装置, 前者与絮凝- 浮选类似, 用于除去废 水中的油、油脂和耗氧物质。
2应用
2 1 从水包油乳浊液中分离油 用图 4 所示的装置从乳化的油分散液中絮凝-
浮选分离难分离的油的结果表明, 在饱和器中压头 损失最小时, 获得了最好的结果, 此时水中的最终油 浓度与絮凝器的设计参数无关( 图 5) 。
浮选过程是相当缓慢的, 特别是在处理高流量液流 时。
吸入空气浮选( IAF ) 和溶解空气浮选( DAF ) 广 泛用于除 去稳定 油乳浊 液和 细的 悬浮 固体颗 粒。 IAF 法应用直径为 600~ 2000 m 气泡和紊流液体 动力学条件, 它的浮选过程很快, 一般少于 5 min。 而 DAF 法应用微气泡( 直径为 30~ 100 m) 和平静 的分选制度。但是, 当停留时间较长( 20~ 60 min) 时, 这个方法处理大体积 和高流量液流效 果不好。 文献中报导了应用载体浮选原理处理含乳浊液的新 方法。载体固体( 煤或选煤产品) 吸附油, 然后用浮 选法分离负载有油的吸附剂。
充了气的絮团看来像长丝状的黏的集合体。这 种特性可能是在细小气泡作用下, 由聚合物在固( 液 1) - 液 2( 水) - 气界面上不卷绕引起的。一部分吸 附在絮团- 水- 气界面上的聚合物变得有序, 并且 具有很高的局部活性。因此, 这种聚合物能容许盐 析出来或具有不溶性。用这种沉淀可以解释絮团的
工业排出液流和浮选尾矿一般都带有废水, 其 中含有悬浮的固体颗粒混合物和稳定的油乳浊液。 众所周知, 从工业废水中除去细粒胶体颗粒和高度 乳化的油滴是很困难的。油可能以 自由 的和未分 散的表面薄层存在, 它们一般浮在空气- 水界面上。 应用本身的重力很容易分离出油层, 但是, 像分离细 的固体颗粒一样, 分离水包油乳浊液效果一向都很 不好, 特别是油以细粒( < 10 m) 物理分散 相存在 时。当乳浊液被表面活性剂或其它乳化剂稳定时, 分离它们就更困难了。
用油酸钠对赤铁矿进行剪切絮凝和浮选的研究_二_
选矿技术用油酸钠对赤铁矿进行剪切絮凝和浮选的研究(二)〔英国〕R1D1帕斯科 E1多尔蒂313 赤铁矿絮凝物粒度和未溶的油酸浓度之间的关系初期试验工作指出,赤铁矿絮凝性能似乎与油酸钠溶液浓度增加有关。
已知随着pH值的变化油酸盐种类的分布是相当复杂的,它可以酸性皂络合物和带双电荷的二聚物形式存在,也可以带单电荷的油酸盐离子和未电离的酸的形式存在。
有人说明了平衡和溶解度数据如何用于计算在油酸盐初始浓度为3×10-5M 时可溶性油酸盐随pH值变化的分布。
图5示出用他们的数据计算出的在油酸盐浓度为1×10-3M情况下新的分布图。
图5表明,随pH值从9开始降低,所有的可溶性油酸盐浓度或保持不变,或减少。
随pH 值降低,浓度增加的物质是未溶的油酸。
图6示出,在初始油酸钠浓度范围内,未溶油酸浓度随pH值的变化。
与示于图2中的絮凝数据相比较,大致上是吻合的。
在图7中,将絮凝开始时的pH值同在油酸钠采用的浓度范围内产生未溶的油酸所要求的pH值(溶解度曲线)进行比较。
可以看出,只有当超过油酸的溶解度时,才产生絮凝作用。
这些结果不同于白钨矿2油酸盐系统所得到的结果。
据报道,在未溶油酸不存在的条件下(pH=10,油酸钠浓度为1×10-4M),白钨矿有缓慢的絮凝作用。
然而,在此系统中当pH值减少到7时,便产生较大的絮凝物。
有人提出表面张力的凝聚作用和液体的链桥作用成为粒子粘着作用随pH降低而变化的最重要图5 油酸钠浓度1×10-3时,油酸盐物质随pH值变化的分布图6 在不同油酸钠浓度下未溶油酸浓度随pH值的变化机理。
要求油酸盐的浓度略高于溶解度曲线所示浓度的事实,可归因于在絮凝之前油酸盐离子需要吸附在矿物表面上。
图8也表示赤铁矿絮凝物粒度随着未溶油酸浓度的增加而增大。
314 调整策略和油酸液滴的形成当超过油酸的溶解度时,产生油2水乳化液,使溶解的浓度增加。
利用Malvern 标准粒度仪测定,油滴粒径为0153μm 〔D (v ,015)〕。
矿物加工中生物材料的应用与前景
矿物加工中生物材料的应用与前景在当今的矿物加工领域，生物材料的应用正逐渐崭露头角，为传统的矿物加工工艺带来了新的思路和方法。
生物材料，顾名思义，是指来源于生物或者通过生物过程制备的具有特定功能和性质的材料。
这些材料在矿物加工中的应用，不仅提高了加工效率和质量，还降低了对环境的影响，具有广阔的发展前景。
一、生物材料在矿物加工中的应用1、生物浸出生物浸出是利用微生物的代谢活动将矿物中的有价金属溶解出来的过程。
常见的用于生物浸出的微生物有嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜酸氧化硫硫杆菌等。
这些微生物能够在酸性条件下氧化硫化矿，将其中的金属离子释放到溶液中。
例如，在铜的生物浸出中，微生物可以将黄铜矿等难处理的铜矿物转化为可溶的铜离子，从而实现铜的回收。
与传统的化学浸出方法相比，生物浸出具有成本低、环境友好等优点。
2、生物浮选生物浮选是利用微生物或生物分子对矿物表面的选择性吸附和改性，来改变矿物的可浮性，从而实现矿物的分离。
例如，某些微生物可以分泌出具有表面活性的物质，这些物质能够吸附在矿物表面，增加矿物的疏水性，提高其浮选回收率。
此外，生物分子如蛋白质、多糖等也可以用于矿物表面的改性，改善矿物的浮选性能。
3、生物絮凝生物絮凝是利用微生物或微生物产生的絮凝剂将微细粒矿物絮凝成较大的絮团，从而便于后续的分离和处理。
微生物产生的絮凝剂通常具有高效、无毒、可生物降解等优点，相比传统的化学絮凝剂，更加环保和可持续。
例如，一些芽孢杆菌和假单胞菌能够产生胞外多糖类絮凝剂，对微细粒的铁矿、铜矿等具有良好的絮凝效果。
4、生物选矿药剂除了上述直接参与矿物加工过程的应用外，生物材料还可以作为选矿药剂使用。
例如，从植物中提取的单宁、木质素等天然有机物可以作为抑制剂和捕收剂，用于矿物的浮选和分离。
这些生物选矿药剂具有来源广泛、成本低、环境友好等优点。
二、生物材料在矿物加工中应用的优势1、环境友好传统的矿物加工方法往往需要使用大量的化学药剂，这些药剂会对环境造成严重的污染。
微生物在矿物浮选分离领域应用进展
微生物在矿物浮选分离领域应用进展蓝丽红;杨卓;蓝平;艾光湧【摘要】研究微生物及其代谢产物与矿物的相互作用是开发新的生物选矿药剂的基础。
文章主要从微生物的菌体本身及其微生物所产生的胞外聚合物与矿物之间发生的吸附、沉淀、絮凝等作用方面做出了综合性叙述，并对它们的作用机理做了总结性的介绍，为生物浮选的应用研究提供参考。
%Study the interaction between microorganisms and their metabolites and minerals is the basis for the development of new biological agents beneficiation. This article mainly between extracellular polymer and minerals from microbes and microbial cell itself produced adsorption, precipitation, flocculation and so made a comprehensive narrative, and their mechanism of action made a summary of introduced to provide a reference for application of biological flotation.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P61-65)【关键词】微生物;代谢产物;浮选分离;相互作用;硫化矿【作者】蓝丽红;杨卓;蓝平;艾光湧【作者单位】广西民族大学化学化工学院，广西南宁 530006; 广西高校化学与生物转化过程新技术重点实验室，广西南宁 530006;广西民族大学化学化工学院，广西南宁 530006; 广西高校化学与生物转化过程新技术重点实验室，广西南宁530006;广西民族大学化学化工学院，广西南宁 530006; 广西高校化学与生物转化过程新技术重点实验室，广西南宁 530006;广西民族大学化学化工学院，广西南宁 530006; 广西高校化学与生物转化过程新技术重点实验室，广西南宁530006【正文语种】中文【中图分类】TD91生物选矿是近些年来在生物技术的发展下出现的一种新的选矿技术[1-2]，其主要是微生物学、化学和工程学等在矿石浮选中的应用，通过利用某些特殊微生物及其代谢产物与矿石的相互作用产生吸附、溶解、氧化等作用，改变矿物表面的物理化学性质，有效回收目标金属和分离相应杂质。
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矿物微生物诱导浮选和絮凝K・A・拉塔拉扬摘 要 矿物与微生物作用会使矿物的表面化学性质发生很大变化。
例如,矿质化学营养细菌(氧化亚铁硫杆菌和硫氧化硫杆菌)可使黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和方铅矿等硫化矿物表面化学性质发生很大变化。
杆菌类异养细菌可以改变赤铁矿、氧化铝、二氧化硅、高岭石和方解石等氧化矿物的动电性质。
微生物与矿物之间的作用通过选择性生物浸出已用于选矿中。
与生物浸出法不同。
细菌诱导选矿法涉及到矿物-溶液-细菌界面之间的表面现象,并且在该过程中,表面化学变化在几分钟之内在水介质中发生。
在本文中说明了嗜酸的矿质化学营养细菌(硫氧化硫杆菌)和嗜中性的异养细菌(多黏芽胞杆菌)在氧化矿物和硫化矿物选矿中的作用。
从细菌作用对矿物表面疏水性和亲水性影响出发,概述了细菌在氧化矿物和硫化矿物上的附着机理。
讨论了细菌细胞及其代谢物(生物蛋白质和外多糖)对硫化矿物(闪锌矿和方铅矿)及氧化矿物(赤铁矿、氧化铝和方解石)表面性质改变中的作用。
在细菌对矿物基质驯服以后,可以得到对矿物具有特效性的生物药剂。
关键词 生物浮选 生物絮凝 硫化矿物 氧化矿物 硫氧化硫杆菌 多黏芽胞杆菌概 述虽然,在矿石浸出中应用微生物已为大家所熟知,但微生物在选矿中的应用人们了解得还甚少。
与生物浸出过程不同,生物选矿是通过矿石与微生物作用,从矿石中选择性地除去不希望要的矿物组分,从而使有用矿物富集。
众所周知,不同类型的自养细菌、异养细菌和真菌可以与硫化矿物和氧化矿物相互作用,以从矿石中除去一种或多种矿物组分。
因此,生物技术的创新为选择性的选矿技术的开发铺平了道路。
微生物与矿物相互作用对选矿产生以下结果:1)微生物附着在矿物基质上,形成生物膜;2)发生生物催化氧化、还原、络合和沉淀反应;3)细菌细胞和代谢物与矿石基质中的不同矿物组分作用,改变它们的性质。
本文以实例来说明在矿物浮选和絮凝中,微生物在改变矿物表面化学性质方面的作用。
说明了有用矿物通过与细菌相互作用得到分离的过程。
选择了氧化矿物和硫化矿物体系实例,以说明它们与两种细菌(硫氧化硫杆菌和多黏芽胞杆菌)的相互作用。
1 试 验111 细菌菌株和生长条件在全部研究中应用硫氧化硫杆菌和多黏芽胞杆菌纯菌株。
将10%v/v的活性接种液加入到介质中,并用转速40r/min摇动器在30℃下接种。
在相对比显微镜下用Petroff2Hausser计数器显微计数法或染色后的群体计数法研究细菌的生长情况。
在细菌生长过程中监测p H变化。
通过连续生长,可产生大量的细菌。
用1号Whatman滤纸过滤培养液,然后在27000重力加速度下离心分离15min。
细胞饼清洗几次后,悬浮到蒸馏水中。
在某些情况下,有5%(w/v)刚玉存在的Brom2 field介质中6个月重复次培养,对多黏芽胞杆菌进行驯化。
在一些试验中应用驯化后的菌株,并对比它们与未驯化的菌株的分选效果。
在介质中生长后的分批培养液在31000倍重力加速度下离心分选20min,将外细胞物质与细胞分离开,在搅拌情况下用过滤膜过滤上清液。
缓慢加入硫酸铵至65%饱和度,使存在于脱去细胞的代谢液中的细菌蛋白质沉淀。
分离出沉淀物,悬浮液脱盐,以测定其中的多糖浓度。
用少量体积的0102mol/L的p H7的三氯化氢缓冲液再溶解蛋白质沉淀物,并在某些缓冲液中透析18h。
在透析过程中,用离心和透析法除去形成的沉淀物,并抛弃。
上清液用于测定蛋白质含量。
用含10g/L硫的改进的9K介质使硫氧化硫杆菌培养液生长。
112 矿 物在本研究中应用了从印度采集的赤铁矿、刚玉、方解石、高岭石、石英、方铅矿和闪锌矿手拣纯矿物样品。
在瓷磨机中干磨,然后干筛。
-38μm粒级用于吸附、絮凝和动电研究。
75～100μm粒级用于浮选试验。
113 动电测定用310型Zeta电位仪进行电泳测定。
将与细菌和代谢物作用前后的矿物样品分散到10-3m ole/L K NO3中。
确定矿物的Z eta电位与溶液pH的关系。
114 接触角测量为了测量接触角,将矿物样品切成2cm的立方体,将其表面抛光,用二次蒸馏水清洗。
用轮廓角测角仪测量矿物与细菌细胞和生物代谢物作用前后的接触角。
115 浮选试验用1g矿物样品进行浮选试验,以研究细菌预处理对矿物可浮性的影响。
取1g矿物样品放到200mL二次蒸馏水中,将p H值调至所要求的值。
调浆5min,在哈里蒙德浮选管中在氮气流量为40mL/min时浮选5min。
116 沉降和絮凝试验在测定不同矿物沉降速度研究中,将每种5g 矿物样品分散到装在有刻度的量筒中的100mL二次蒸馏中。
在有和没有细菌和代谢物存在时监测沉降的矿物重量与沉降时间和p H的关系。
在选择性絮凝试验中,将重量相等的二元人工矿物混合物放到蒸馏水中,然后添加生物药剂,使其总体积为100mL。
用氢氧化钠或硝酸调节矿浆p H,接着添加三等份药剂,每加一份药剂后轻轻的上下颠倒量筒3次,再添加下一份药剂。
最后一次添加等份药剂后,量筒上下颠倒5次,然后静置,监测矿物混合物沉降。
沉降后,倾析出90mL上清液。
再将90mL已调成相同p H的水添加到剩余的固体中。
量筒上下颠倒5次,静置、沉降和倾析。
脱泥过程重复6次。
对每次得到的沉物和浮物进行分析。
2结果和讨论211 与细菌作用后的氧化矿物的选择性浮选和絮凝多黏芽胞杆菌及其代谢产物(外多糖和生物蛋白质)可有效地与氧化矿物相互作用,使其表面发生巨大的化学变化。
详细的动电研究结果表明,上述细菌可与石英、赤铁矿、方解石、高岭石和刚玉相互作用,使其等电点发生很大的偏移。
在有关的文献中叙述了与细菌作用前后矿物的Zeta电位与p H关系曲线。
在与多黏芽胞杆菌细胞及其代谢物作用后,一些矿物的等电点偏移如表1所示。
表1 不同矿物的等电点偏移矿 物等电点对应的p H作用前作用后石 英117～118316～318高岭石118～210215～310刚 玉710～712210～410赤铁矿518～610210～410 不同矿物的等电点的这么大的偏移表明发生了化学作用。
细菌细胞以不同的复盖率吸附在矿物表面上,与代谢产物一起形成了生物薄膜。
在文献中已经报导了细菌细胞在矿物表面上附着能力降低顺序:高岭石>方解石≥刚玉≥赤铁矿>石英。
在p H2～10范围内,细菌细胞的附着几乎与p H无关,这表明细菌在矿物表面上附着中非静电力起作用。
细菌作用及其在矿物表面上的附着的主要结果是:1)表面发生化学变化;2)表面改性(疏水性或亲水性);3)选择性溶解。
从与细菌作用前后的矿物浮选和絮凝也可以看出矿物表面发生了化学变化。
与细菌细胞作用前后的一些矿物的接触角如表2所示。
表2 pH8时测得的矿物接触角/度矿 物作用前作用后石 英5060赤铁矿40不与气泡接触刚 玉42不与气泡接触 正如从上表所看到的,在与细菌作用后,石英具有较高的疏水性,而赤铁矿和刚玉变得较亲水。
类似的试验表明,在与细菌作用后,高岭石具有与石英相近的浮选行为,方解石表面亲水性增强。
不同矿物与细菌作用前后的可浮性如表3所示。
表3 在pH8时不同矿物与细菌作用前后的浮选回收率/%矿 物与细菌作用前与细菌作用后石 英460～80高岭石3880～90刚 玉52～10赤铁矿42～4方解石87～8 细菌作用提高了石英和高岭石的可浮性。
相反地,细菌作用不能增强刚玉、赤铁矿和方解石的可浮性。
尽管在没有捕收剂存在时,与细菌作用后,可以浮选石英和高岭石,但是,加入少量的捕收剂可以提高它们的回收率。
经细菌预处理后再进行浮选可以从氧化铁、氧化铝和石灰岩中有效地除去二氧化硅。
在有细菌细胞存在时,1∶1的赤铁矿-石英、氧化铝-石英和方解石-石英混合物经细菌预处理后浮选,可除去95%的二氧化硅。
在不同p H下不同矿物(-38μm)经细菌细胞和细菌代谢物作用后1min内的沉降率如表4所示。
与细菌细胞或代谢物作用后,赤铁矿、方解石和刚玉的沉降率增大,而石英和高岭石的沉降率大幅度降低。
与细菌作用可促使方解石、赤铁矿和刚玉絮凝,促使石英和高岭石分散。
在铁矿石浮选中,可应用淀粉和糊精等多糖化合物作为氧化铁的抑制剂。
加入上述多糖化合物可使氧化铁选择性絮凝和二氧化硅分散。
含有外多糖化合物的生物聚合物可以通过聚合物桥联作用使矿粒连接起来,使细粒矿物选择性絮凝。
细菌和分泌的多糖化合物对赤铁矿和刚玉的亲合力使得它们选择性絮凝,促使它们在水介质中快速絮凝。
用矿物混合物进行选择性絮凝试验来验证单矿物絮凝试验结果。
1∶1的矿物混合物选择性絮凝典型结果如表5所示。
从该表可以容易看出,经生物絮凝,可以有效地将二氧化硅和硅酸盐矿物与氧化铝、方解石和赤铁矿分离开。
但是,不能用原始的细菌细胞有效地分离氧化铝和赤铁矿,因为在细菌作用下,这两种矿物表面变化相似。
赤铁矿与刚玉混合物试验表明,经细菌作用后,它们在水介质中沉降速度均加快,分离没有选择性。
试验还表明,用经刚玉驯化的多黏芽胞杆菌菌株作用,可以有效地将刚玉与赤铁矿分离开。
其典型的选择性絮凝结果如表6所示。
在p H7时,赤铁矿与刚玉之间的分离效率大于99%。
与未驯化的细胞不同,用刚玉驯化的菌株只使刚玉选择性絮凝而沉降下来,而赤铁矿呈分散状态。
在介质中有刚玉存在时反复对菌株驯化对于微生物保持所获得的性质是相当重要的。
在没有刚玉存在时,在Bromfield介质中对驯化过的菌株次培养会使获得的适应性失去。
正如从表5结果所看到的,细粒赤铁矿-高岭石(-38μm)可以获得55%的分离效率。
矿泥在铁矿上附着会降低分离效率。
表4 与细胞或代谢物作用后的不同矿物(-38μm)在5%固浓度矿浆中沉降1mm的沉降率矿 物p H1mm沉降率/%细菌未作用细菌作用代谢物作用4～558101711石 英74518-123811-4～585401615高岭石77020-126218-4～5859790刚 玉78296-127090-4～5849992赤铁矿78095-12709819-7459093方解石125091-表5 应用矿物混合物(1∶1)选择性絮凝分离二氧化硅的结果矿物组合条件脱泥次数分离效率/%刚玉-石英p H716,5mm和109个细胞/mL1891329216396114981959916赤铁矿-石英p H716,5min和109个细胞/mL1201825116367134921359515赤铁矿-高岭石p H916,5min和109个细胞/mL129118236177341180454150方解石-石英p H716,5min和109个细胞/mL125238356471589697表6 应用刚玉驯化后的细胞选择性生物絮凝刚玉-赤铁矿的分离结果脱泥次数沉降产品中铁的除去率/%p H4p H7p H9p H12 131144010401333132501058135010411735813661758135010463137512611753135701183136617561768011991266175813 但是,当矿粒较粗(75～110μm)时,优先浮选的效率较高。