一种硫化矿尾矿堆的生物遮蔽方法及用于该方法的微生物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种硫化矿尾矿堆的生物遮蔽方法，它包括以下步骤：（1）将用于生物遮蔽的微生物进行放大培养；（2）将培养好的微生物均匀地喷洒于矿堆表面；所述用于生物遮蔽的微生物是指能够在pH值3.5以下的环境中生长，并能够还原Fe3+的微生物。所述微生物的名称为Acidiphilium?acidophilum?RETECH-LM，该微生物已保藏在中国典型培养物保藏中心CCTCC，地址位于武汉大学内，保藏日期为2009年4月25日，保藏编号为CCTCC?NO：M?209083。本发明的方法在硫化矿尾矿堆表面覆盖一层微生物，将金属硫化物和氧化组分（空气、水分、微生物）隔离，阻碍金属硫化物的氧化，达到完全避免硫化矿尾矿堆酸化的目的。
【专利说明】一种硫化矿尾矿堆的生物遮蔽方法及用于该方法的微生物
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种硫化矿尾矿堆的生物遮蔽方法。
【背景技术】
[0002]硫化矿尾矿在堆积过程中会出现上层酸化层，这是由于硫化矿尾矿(大多为黄铁矿)暴露于空气和水中，其中的金属硫化物氧化产生硫酸造成的(参见反应式I)。这种自然氧化过程极其缓慢，然而在微生物的作用下，可使这一过程的反应速率提高至少5个数量级。这些随意堆放的尾矿，不仅占用大量土地，还严重破坏周边环境和生态平衡，同时引发了酸化等诸多环境问题，危及到人体健康。
[0003]FeS2+3.7502+3.5H20 — Fe (OH) 3+4H++2S0广 (式 I)
[0004]目前对于硫化矿尾矿主要采用尾矿库的形式堆存，没有进行处理，致使金属硫化物长期暴露，增加了尾矿堆酸化的危险。这种酸化过程主要是在空气、水分、微生物的联合作用下，Fe2+氧化为Fe3+的过程中形成的。研究表明，异养菌Acidiphilium acidophilum在低氧压条件下可以还原Fe3+为Fe2+，并可以吸附于矿物表面。因此，可以通过在硫化矿尾矿堆表面覆盖一层Acidiphiliumacidophilum,将金属硫化物和氧化组分(空气、水分、微生物)隔离，阻碍金属硫化物的氧化，达到完全避免硫化矿尾矿堆酸化的目的。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，提供一种利用微生物遮蔽硫化矿尾矿堆的方法，避免硫化矿尾矿堆的酸化。
[0006]为实现上述目的，本发明采取以下设计方案:
[0007]一种硫化矿尾矿堆的生物遮蔽方法，其特征在于，它包括以下步骤:
[0008](1)将用于生物遮蔽的微生物进行放大培养；
[0009](2)将培养好的微生物均匀地喷洒于矿堆表面；
[0010]所述用于生物遮蔽的微生物是指能够在pH值3.5以下的环境中生长，并能够还原Fe3+的微生物。
[0011]如上所述的方法,优选地,所述微生物为Acidiphilium acidophilum。
[0012]如上所述的方法，优选地，所述微生物的名称为喜酸嗜酸菌Acidiphiliumacidophilum RETECH-LM，该微生物已保藏在中国典型培养物保藏中心CCTCC，地址位于武汉大学内，保藏日期为2009年4月25日，保藏编号为CCTCC No:M209083。
[0013]如上所述的方法，优选地，步骤(1)中，所述的放大培养，是以含有(NH4)2SO40.5-2g/L, KCl 0.05-0.lg/L, K2HPO40.1-0.5g/L, MgSO4.7H20 0.1-0.5g/L，有机物
0.l-0.3g/L的水溶液为培养基进行的。
[0014]如上所述的方法，优选地，步骤(1)中，在放大培养时，在所述培养基中加入有机物，所述有机物为酵母粉、葡萄糖、蔗糖、果糖、木糖和甘露糖中的一种或几种。[0015]如上所述的方法，优选地，所述有机物在培养基中的加入量为0.01-0.03%(g/mL)。
[0016]如上所述的方法，优选地，步骤(1)中，所述的放大培养，培养温度在25~30°C。
[0017]如上所述的方法，优选地，步骤(2)中，所述的喷洒过程中加入微生物的浓度为IO7个/mL以上。
[0018]一种用于硫化矿尾矿堆的生物遮蔽方法中的微生物，所述微生物是能够在pH值3.5以下的环境中生长，并能够还原Fe3+的微生物，其特征在于，所述微生物的名称为Acidiphilium acidophilum RETECH-LM，该微生物已保藏在中国典型培养物保藏中心CCTCC，地址位于武汉大学内，保藏日期为2009年4月25日，保藏编号为CCTCC No:M209083。
[0019]本发明的有益效果在于:
[0020]本发明的方法，是在硫化矿尾矿堆表面覆盖一层微生物，将金属硫化物和氧化组分(空气、水分、微生物)隔离，阻碍金属硫化物的氧化，达到完全避免硫化矿尾矿堆酸化的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明一种实施例的工艺流程框图。
[0022]图2为本发明的尾矿堆生物遮蔽的状态示意图。
【具体实施方式】
[0023]本发明涉及一种微生物，其名称为Acidiphilium acidophilum RETECH-LM,该微生物已保藏在中国典型培养物保藏中心CCTCC，地址位于武汉大学内，保藏日期为2009年4月25日，保藏编号为CCTCC No:M209083o
[0024]如图1的工艺流程框图所示，本发明提供的堆浸方法，包括以下步骤:
[0025](I)微生物的获得
[0026]本发明中所用的菌种已保藏在中国国家典型培养物保藏中心，保藏信息如上所述。在取得该菌种之后，在 PH2.5-3.0,组成为:(NH4)2SO40.5_2g/L，KC10.05-0.lg/L,K2HPO40.1-0.5g/L,MgSO4.7Η20 0.1-0.5g/L，酵母粉 0.1-0.3g/L 的溶液中加入保藏的菌种，添加硫化矿矿粉进行驯化，使菌种适应矿石环境，最终获得细菌浓度为IO7~IO9个/mL的菌液，所述菌种的生长温度为25~30°C。
[0027](2)微生物的覆盖
[0028]将获得的微生物逐级放大培养,使细菌浓度达到1O7~1O9个/mL，将培养好的菌液均匀地喷洒于矿堆表面，直到矿堆表面细菌浓度达到IO9个/g矿石以上。
[0029]本发明方法的原理是，在硫化矿尾矿堆表面覆盖一层微生物，将金属硫化物和氧化组分(空气、水分、微生物)隔离，阻碍金属硫化物的氧化，达到完全避免硫化矿尾矿堆酸化的目的。
[0030]以下通过具体实施例对本发明作进一步说明。
[0031]实施例1
[0032]某铅锌矿选矿厂，选别铅锌后的尾矿含铁26.64%、硫8.16%，铁矿物主要以磁铁矿(11.6%)、磁黄铁矿(12.3%)、黄铁矿(7.0%)的形式存在，尾矿粒度为-200目占80%。[0033](1)微生物的获得
[0034]取得微生物Acidiphilium acidophilum RETECH-LM 后，在 ρΗ2.5，组成为:(NH4) 2S042g/L，KCl 0.lg/L, K2HPO40.5g/L，MgSO4.7H20 0.5g/L，酵母粉 0.3g/L 的溶液中加入保藏的该菌种，添加硫化矿矿粉进行驯化，使菌种适应矿石环境，生长温度为30°C，最终获得细菌浓度为1O7个/mL以上。
[0035](2)微生物的覆盖
[0036]待获得的微生物逐级放大培养后，将培养好的菌液均匀地喷洒于矿堆表面，直到矿堆表面细菌浓度达到IO9个/g矿石以上。
[0037]尾矿堆生物遮蔽后的效果见图2所示。在矿堆1上，经过喷洒本发明微生物3，使其在矿物2表面覆盖生长，阻碍了矿物2与氧化组分(空气、水分、微生物等)的接触及氧化，使尾矿堆析出水PH值从3.0升至6.7，从而避免了尾矿堆的酸化。
【权利要求】
1.一种硫化矿尾矿堆的生物遮蔽方法，其特征在于，它包括以下步骤: (1)将用于生物遮蔽的微生物进行放大培养； (2)将培养好的微生物均匀地喷洒于矿堆表面； 所述用于生物遮蔽的微生物是指能够在pH值3.5以下的环境中生长，并能够还原Fe3+的微生物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微生物为喜酸嗜酸菌Acidiphiliumacidophilum。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微生物的名称为Acidiphiliumacidophilum RETECH-LM，该微生物已保藏在中国典型培养物保藏中心CCTCC,地址位于武汉大学内，保藏日期为2009年4月25日，保藏编号为CCTCC No:M209083。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的放大培养，是以含有(NH4)2SO40.5-2g/L, KCl 0.05-0.lg/L, K2HPO40.1-0.5g/L, MgSO4.7Η200.1-0.5g/L，有机物 0.l-0.3g/L的水溶液为培养基进行的。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，在放大培养时，在所述培养基中加入有机物，所述有机物为酵母粉、葡萄糖、蔗糖、果糖、木糖和甘露糖中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述有机物在培养基中的加入量为 0.01-0.03% (g/mL)。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的放大培养，培养温度在 25 ~30。。。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的喷洒过程中加入微生物的浓度为IO7个/mL以上。
9.一种用于硫化矿尾矿堆的生物遮蔽方法中的微生物，所述微生物是能够在pH值3.5以下的环境中生长，并能够还原Fe3+的微生物，其特征在于，所述微生物的名称为Acidiphilium acidophilum RETECH-LM，该微生物已保藏在中国典型培养物保藏中心CCTCC，地址位于武汉大学内，保藏日期为2009年4月25日，保藏编号为CCTCC No:M209083。
【文档编号】C12R1/01GK103898321SQ201210584704
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】陈勃伟, 温建康, 刘兴宇, 尹思源 申请人:北京有色金属研究总院