解淀粉芽孢杆菌对粉煤灰浸矿脱硅的研究
2021-03-24郭永杰杨志超刘生玉温全宝
中国矿业 2021年3期
郭永杰,滕 青,杨志超,刘生玉,温全宝
(太原理工大学矿业工程学院,山西 太原 030024)
粉煤灰是煤炭燃烧的主要副产品,2018年中国粉煤灰年产量达7.3亿t,产量和储量均为世界第一位。山西省作为燃煤大省,清洁高效的利用粉煤灰,是建设和完善资源导向型经济不可或缺的一环[1]。粉煤灰主要由硅和铝的氧化物组成,利用化学工艺脱硅和除铝是目前主要的研究方向,但实验流程和所用药剂对环境污染大且成本较高[2-3]。
微生物作为生物圈中重要的分解者,其自身生命活动和酸性代谢产物在岩层风化中扮演重要角色。钟婵娟等[4]和张贤珍等[5]研究表明,微生物增殖和代谢产生的酸性物质会选择性地与不同结构硅酸盐发生络合作用或鳌合作用,使其中的离子溶出,达到元素分离和富集的目的。而微生物吸附于矿样表面后对矿物的钻孔、劈裂的作用也对矿样溶蚀产生一定促进作用[6]。当前微生物浸矿的研究主要集中于铝土矿等硅酸盐化合物的生物脱硅,也有很多学者将芽孢杆菌、黑曲霉和氧化亚铁硫杆菌等菌株应用于对矿物中铜、铁、钾、铀和稀有元素的浸出并取得良好效果[7-9]。使用微生物对矿物中有价离子进行浸出,相比于传统化学方法具有流程简单、可持续反应、环境污染小等优点[10-11]。粉煤灰中含有莫来石、石英和无定型玻璃体等大量硅酸盐化合物,常用于分解硅酸盐矿物的细菌如芽孢杆菌和曲霉广泛存在于土壤中[12]。以芽孢杆菌……
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