王 红, 王兆印, 张 旭, 朱明龙, 谭文松



富氧条件下活性氧和初始Fe2+浓度对难处理金精矿生物氧化过程的影响

王 红, 王兆印, 张 旭, 朱明龙, 谭文松

(华东理工大学 生物反应器工程国家重点实验室, 上海200237)

提高难处理金精矿生物氧化过程中的矿石氧化效率、缩短氧化周期是当前亟待解决的问题。氧是生物氧化过程中的电子受体，Fe可为铁氧化细菌提供能量，氧气和Fe2+的充足供应将有利于提高菌株的生物氧化活性，而富氧条件下(氧得到充足供应)冶金菌株对能源物质Fe2+的需求尚未见公开报道。今在实验室1.5 L通气搅拌釜式反应器中，利用以和为主的混合浸矿菌对黄铁矿包裹的难处理金精矿进行生物氧化，深入研究溶氧水平(DO)和矿浆初始Fe2+浓度对生物氧化过程效率的影响，研究结果发现，当溶解氧水平提高时，生物氧化效率会呈现先升后降的趋势，且随DO水平提高，ROS含量明显上升。富氧条件下(4.0 ppm)随着初始Fe2+浓度的提高，冶金菌株氧化活性在过程初期受到抑制，后期得到增强，ROS含量随初始Fe2+浓度的提高不断增加，而菌体生长却一直受到抑制，最终导致矿石氧化效率的降低。

难处理金精矿；生物氧化；溶氧；氧化自由基；Fe2+浓度

1 前 言

目前在工业应用上取得了一定进展，但由于存在菌体增长速度缓慢，氧化周期较长等问题严重限制了其在工业生产中的大规模应用[1]。浸矿菌氧化还原性硫和二价铁获得能量维持生长，将得到的电子通过电子传递链传递给氧气，因此充足的氧供应(即富氧条件)对微生物快速高效地进行氧化反应至关重要，由于使用的矿石、菌种、反应器结构和反应条件不同，不同研究关于氧的供应存在较大差异。……