嗜酸铁/硫氧化菌浸出煤矸石中硫的形态变化
发布时间：2021-11-25 05:49
利用嗜酸铁/硫氧化微生物Acidithiobacillus thiooxidans SOB-1和Acidithiobacillus ferrooxidans SOB-2浸出煤矸石,利用XRD和硫的K边X-ray Absorption Near Edge Spectroscopy（XANES）分析煤矸石浸出前后物相组成和硫的形态变化。XRD结果表明:经浸出处理后矸石中黄铁矿消失,其他矿物组成变化不明显。XANES结果表明,原始矸石中硫形态主要是黄铁矿硫,氧化型谷胱甘肽硫,硫代硫酸盐硫,单质硫和少量噻吩硫。与空白对照相比,SOB-1对矸石浸出效果较差,样品中各种形态硫的含量变化不明显;而SOB-2及SOB-1和SOB-2的混合菌对矸石中总硫和黄铁矿均有较好的脱除效果,其脱除率最高可达51.08%和71.5%。矸石样品中的黄铁矿硫经氧化转变成硫代硫酸盐硫和硫酸盐硫,SOB-2和混合菌明显促进了硫的形态变化,并且两株菌及其混合菌可能对噻吩硫也有一定脱除效果。
【文章来源】：煤炭学报. 2017,42(05)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
SOB－1，SOB－2，SOB－1和SOB－2混合及空白对照浸出煤矸石Fig.1CharacteristiccurvesofthesolutionsintheleachingofcoalganguebySOB－1，SOB－2，mixtureofSOB－1andSOB－2andCKculture
?硫酸根含量不再上升时，混合菌种还处于上升阶段最终达到1.69g/L。有研究报道，A.thiooxidans可以促进A.ferrooxidans的生物浸出功能，因为A.ferrooxidans在浸出金属硫化矿过程中会产生单质硫的累积，这会阻碍硫化矿的进一步氧化，而酸性环境中A.thiooxidans对单质硫有较好的氧化作用，能将其最终转化为硫酸根离子［15］。所以，混合菌浸出后期硫酸根离子的上升有可能是因为SOB－1对SOB－2硫的氧化效果起增强作用所致。2.3煤矸石浸出前后物相组成的XRD分析XRD分析浸出前后煤矸石中矿物质种类的变化情况结果如图2所示。由图2可知，煤矸石中的矿物质主要是石英、高岭土、铝土矿、白云母和少量黄铁矿。经浸出处理后的煤矸石与原始煤矸石相比，除了黄铁矿的衍射峰消失外，其余出峰位置和高度基本没变化，不同试验组之间差别也不大，说明矸石样品中总的矿物质的种类并未发生明显变化。图2原始矸石及浸出残渣的XRD分析Fig.2XRDpatternsobtainedfororiginalcoalgangueandresiduesbioleachedofcoalgangue图3模型化合物和原始煤矸石的S的K边XANES光谱Fig.3SulfurK-edgeXANESspectraofmodelcompoundsandoriginalcoalgangue2.4煤矸石浸出前后硫形态变化的XANES分析模型化合物硫的K边XANES光谱如图3(a)所示。由图3(a)可知，黄铁矿、单质硫、O－GLU和硫酸盐吸收边能量分别为2.4718，2.4724，2.4731和1307
－2硫的氧化效果起增强作用所致。2.3煤矸石浸出前后物相组成的XRD分析XRD分析浸出前后煤矸石中矿物质种类的变化情况结果如图2所示。由图2可知，煤矸石中的矿物质主要是石英、高岭土、铝土矿、白云母和少量黄铁矿。经浸出处理后的煤矸石与原始煤矸石相比，除了黄铁矿的衍射峰消失外，其余出峰位置和高度基本没变化，不同试验组之间差别也不大，说明矸石样品中总的矿物质的种类并未发生明显变化。图2原始矸石及浸出残渣的XRD分析Fig.2XRDpatternsobtainedfororiginalcoalgangueandresiduesbioleachedofcoalgangue图3模型化合物和原始煤矸石的S的K边XANES光谱Fig.3SulfurK-edgeXANESspectraofmodelcompoundsandoriginalcoalgangue2.4煤矸石浸出前后硫形态变化的XANES分析模型化合物硫的K边XANES光谱如图3(a)所示。由图3(a)可知，黄铁矿、单质硫、O－GLU和硫酸盐吸收边能量分别为2.4718，2.4724，2.4731和1307
【参考文献】：
期刊论文
[1]嗜酸氧化亚铁硫杆菌脱煤矸石中硫影响因素的筛选及条件优化[J]. 赵尚明,何环,于忠琦,黄冠华,冷云伟,陶秀祥. 环境工程学报. 2015(09)
[2]煤矸石污染水域和天然水域Cd元素在鲫鱼组织中的沉积规律[J]. 闫永峰,张辽,闫明. 生态环境学报. 2015(03)
[3]抗菌处理对含硫煤矸石污染物释放的原位控制作用[J]. 付天岭,吴永贵,罗有发,李江,张朝玉,杨光. 环境工程学报. 2014(07)
[4]粉煤灰对煤矸石酸性重金属淋滤液的修复作用[J]. 张明亮. 煤炭学报. 2011(04)
[5]氧化亚铁硫杆菌浸出高硫煤矸石中硫的试验研究[J]. 唐云,杨强,张覃. 选煤技术. 2010(02)
[6]嗜酸硫氧化细菌作用下元素硫化学形态的研究进展[J]. 何环,夏金兰,彭安安,张成桂,邱冠周. 中国有色金属学报. 2008(06)
[7]碱性粉煤灰对煤矸石硫污染防治技术[J]. 毕银丽,苏高华,郭婧婷,刘银平. 煤炭学报. 2007(06)
[8]煤矸石微生物脱硫试验研究[J]. 毕银丽,柳博会. 环境污染与防治. 2007(03)
[9]矿区煤矸石堆放引起土壤重金属污染研究[J]. 王心义,杨建,郭慧霞. 煤炭学报. 2006(06)
[10]煤矸石热解特性及热解机理热重法研究[J]. 冉景煜,牛奔,张力,蒲舸,唐强. 煤炭学报. 2006(05)
博士论文
[1]氧化亚铁硫杆菌复合杀菌剂的作用机理及其缓释技术研究[D]. 徐晶晶.中国矿业大学（北京） 2014
本文编号：3517530
【文章来源】：煤炭学报. 2017,42(05)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
SOB－1，SOB－2，SOB－1和SOB－2混合及空白对照浸出煤矸石Fig.1CharacteristiccurvesofthesolutionsintheleachingofcoalganguebySOB－1，SOB－2，mixtureofSOB－1andSOB－2andCKculture
?硫酸根含量不再上升时，混合菌种还处于上升阶段最终达到1.69g/L。有研究报道，A.thiooxidans可以促进A.ferrooxidans的生物浸出功能，因为A.ferrooxidans在浸出金属硫化矿过程中会产生单质硫的累积，这会阻碍硫化矿的进一步氧化，而酸性环境中A.thiooxidans对单质硫有较好的氧化作用，能将其最终转化为硫酸根离子［15］。所以，混合菌浸出后期硫酸根离子的上升有可能是因为SOB－1对SOB－2硫的氧化效果起增强作用所致。2.3煤矸石浸出前后物相组成的XRD分析XRD分析浸出前后煤矸石中矿物质种类的变化情况结果如图2所示。由图2可知，煤矸石中的矿物质主要是石英、高岭土、铝土矿、白云母和少量黄铁矿。经浸出处理后的煤矸石与原始煤矸石相比，除了黄铁矿的衍射峰消失外，其余出峰位置和高度基本没变化，不同试验组之间差别也不大，说明矸石样品中总的矿物质的种类并未发生明显变化。图2原始矸石及浸出残渣的XRD分析Fig.2XRDpatternsobtainedfororiginalcoalgangueandresiduesbioleachedofcoalgangue图3模型化合物和原始煤矸石的S的K边XANES光谱Fig.3SulfurK-edgeXANESspectraofmodelcompoundsandoriginalcoalgangue2.4煤矸石浸出前后硫形态变化的XANES分析模型化合物硫的K边XANES光谱如图3(a)所示。由图3(a)可知，黄铁矿、单质硫、O－GLU和硫酸盐吸收边能量分别为2.4718，2.4724，2.4731和1307
－2硫的氧化效果起增强作用所致。2.3煤矸石浸出前后物相组成的XRD分析XRD分析浸出前后煤矸石中矿物质种类的变化情况结果如图2所示。由图2可知，煤矸石中的矿物质主要是石英、高岭土、铝土矿、白云母和少量黄铁矿。经浸出处理后的煤矸石与原始煤矸石相比，除了黄铁矿的衍射峰消失外，其余出峰位置和高度基本没变化，不同试验组之间差别也不大，说明矸石样品中总的矿物质的种类并未发生明显变化。图2原始矸石及浸出残渣的XRD分析Fig.2XRDpatternsobtainedfororiginalcoalgangueandresiduesbioleachedofcoalgangue图3模型化合物和原始煤矸石的S的K边XANES光谱Fig.3SulfurK-edgeXANESspectraofmodelcompoundsandoriginalcoalgangue2.4煤矸石浸出前后硫形态变化的XANES分析模型化合物硫的K边XANES光谱如图3(a)所示。由图3(a)可知，黄铁矿、单质硫、O－GLU和硫酸盐吸收边能量分别为2.4718，2.4724，2.4731和1307
【参考文献】：
期刊论文
[1]嗜酸氧化亚铁硫杆菌脱煤矸石中硫影响因素的筛选及条件优化[J]. 赵尚明,何环,于忠琦,黄冠华,冷云伟,陶秀祥. 环境工程学报. 2015(09)
[2]煤矸石污染水域和天然水域Cd元素在鲫鱼组织中的沉积规律[J]. 闫永峰,张辽,闫明. 生态环境学报. 2015(03)
[3]抗菌处理对含硫煤矸石污染物释放的原位控制作用[J]. 付天岭,吴永贵,罗有发,李江,张朝玉,杨光. 环境工程学报. 2014(07)
[4]粉煤灰对煤矸石酸性重金属淋滤液的修复作用[J]. 张明亮. 煤炭学报. 2011(04)
[5]氧化亚铁硫杆菌浸出高硫煤矸石中硫的试验研究[J]. 唐云,杨强,张覃. 选煤技术. 2010(02)
[6]嗜酸硫氧化细菌作用下元素硫化学形态的研究进展[J]. 何环,夏金兰,彭安安,张成桂,邱冠周. 中国有色金属学报. 2008(06)
[7]碱性粉煤灰对煤矸石硫污染防治技术[J]. 毕银丽,苏高华,郭婧婷,刘银平. 煤炭学报. 2007(06)
[8]煤矸石微生物脱硫试验研究[J]. 毕银丽,柳博会. 环境污染与防治. 2007(03)
[9]矿区煤矸石堆放引起土壤重金属污染研究[J]. 王心义,杨建,郭慧霞. 煤炭学报. 2006(06)
[10]煤矸石热解特性及热解机理热重法研究[J]. 冉景煜,牛奔,张力,蒲舸,唐强. 煤炭学报. 2006(05)
博士论文
[1]氧化亚铁硫杆菌复合杀菌剂的作用机理及其缓释技术研究[D]. 徐晶晶.中国矿业大学（北京） 2014
本文编号：3517530
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