解硫胺素芽孢杆菌JK-1诱导矿化处理氰化尾渣的研究

发布时间：2025-04-15 03:01

　　我国黄金矿产资源十分丰富。在黄金的提取工艺中,氰化浸出具有回收率高,适应性强等特点,是目前黄金提取的主要工艺,但在氰化提金的过程中会产生大量的氰化尾渣,堆存在环境中往往会造成周边环境氰化物和重金属污染。本文利用微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）技术降解氰化物的同时实现氰化尾渣的固化及其重金属的稳定,在调查氰化尾渣相关理化性质的基础上,筛选了兼具降氰功能和产脲酶活性的菌株,考察了其对强化尾渣中氰化物的降解效果以及诱导碳酸钙沉淀对氰化尾渣及其尾渣中重金属的固化稳定化效果。本研究获得的主要结论如下:以含氰金矿尾渣为菌种来源,从中分离纯化出一株兼具降氰和产脲酶活性的菌株,将其命名为JK-1,初步鉴定为解硫胺素芽孢杆菌。通过对该菌进行氰化物降解及MICP条件优化的研究,得到该菌的最佳实验条件。尾矿经MICP处理后,尾矿中总氰化物浓度从37.84 mg/kg下降到4.95 mg/kg。经无侧限抗压强度分析,经MICP固化后的尾渣固化体的无侧限抗压强度最高可达0.74 MPa,一定程度上能有效的抵抗风蚀,减少氰化尾渣的扩散。MICP固化氰化尾渣可促进Cu、Pb、Cr的可交换态和有机结合态向稳定态的转化,...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 中国黄金资源及开发利用现状
    1.2 氰化尾渣的来源及其危害
        1.2.1 氰化尾渣的来源
        1.2.2 氰化尾渣的危害
    1.3 氰化尾渣的处理与处置技术
        1.3.1 尾矿二次利用
        1.3.2 尾矿井下填埋
        1.3.3 尾矿用于建筑材料
    1.4 微生物降氰技术研究现状
        1.4.1 微生物降氰技术原理
        1.4.2 微生物降氰技术的应用现状
    1.5 微生物诱导碳酸钙(MICP)技术原理及应用现状
        1.5.1 MICP的概念及原理
        1.5.2 MICP技术的应用研究现状
    1.6 研究意义、内容及技术路线
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 技术路线
2 实验材料与方法
    2.1 实验材料及设备
        2.1.1 氰化尾渣
        2.1.2 培养基及粘结液
        2.1.3 实验试剂与设备
    2.2 菌株筛选与性能测定
        2.2.1 兼具降氰和产脲酶活性菌的筛选与鉴定
        2.2.2 目标菌株生长曲线及降氰性能的测定
        2.2.3 目标菌株产脲酶能力的测定
    2.3 菌株降解氰化物的条件优化实验
        2.3.1 温度对细菌降氰的影响
        2.3.2 pH对细菌降氰的影响
        2.3.3 氰化物浓度对细菌生长的影响
    2.4 菌株诱导碳酸钙沉淀条件的优化
        2.4.1 尿素浓度对脲酶活性的影响
        2.4.2 钙离子浓度对CaCO3产量的影响
        2.4.3 菌液和粘结液浓度对CaCO3产量的影响
    2.5 氰化尾渣的降氰及MICP实验
        2.5.1 实验模具
        2.5.2 菌株对尾渣中氰化物的降解实验
        2.5.3 固化实验过程
        2.5.4 重金属的浸出毒性
        2.5.5 群落结构分析
    2.6 分析测定方法
3 氰化尾渣工艺矿物学及污染物含量分析
    3.1 工艺矿物学分析
        3.1.1 氰化尾渣的SEM-EDS图
        3.1.2 氰化尾渣的XRD图
        3.1.3 氰化尾渣的XRF分析
        3.1.4 氰化尾渣的粒径分布
    3.2 采样点布设及污染物调查
        3.2.1 采样点布设图
        3.2.2 氰化尾渣的理化性质、重金属及氰化物分析
    3.3 小结
4 兼具降氰和产脲酶活性菌株的筛选及性能研究
    4.1 目标菌株的筛选
        4.1.1 菌株JK-1的形态及生理生化特性分析
        4.1.2 菌株JK-1的16S r DNA鉴定
        4.1.3 菌株JK-1的生长曲线及对氰化物的降解性能
        4.1.4 菌株JK-1产脲酶能力测定
    4.2 菌株JK-1降解氰化物的条件优化研究
        4.2.1 温度对菌株降氰的影响
        4.2.2 pH对菌株降氰的影响
        4.2.3 菌株JK-1对氰化物的耐受及降解性能
    4.3 菌株JK-1诱导碳酸钙沉淀条件的优化
        4.3.1 尿素浓度对脲酶活性的影响
        4.3.2 钙离子对CaCO3产量的影响
        4.3.3 菌液和粘结液浓度对CaCO3产率的影响
    4.4 小结
5 菌株JK-1无害化处理氰化尾渣的试验研究
    5.1 菌株JK-1对尾渣中氰化物的降解及重金属的稳定
        5.1.1 尾渣中氰化物的生物/非生物降解
        5.1.2 尾渣中重金属的稳定
        5.1.3 尾渣固化前后重金属形态变化
    5.2 菌株JK-1对尾渣的固化性能
        5.2.1 无侧限抗压强度
        5.2.2 SEM-EDS分析
        5.2.3 PM分析
        5.2.4 FT-IR分析
        5.2.5 XRD分析
    5.3 小结
6 氰化尾渣经MICP固化前后群落结构变化
    6.1 反应体系中种群丰度和多样性分析
        6.1.1 稀释曲线分析
        6.1.2 多样性分析
    6.2 反应体系中微生物群落结构分析
        6.2.1 群落结构在门层次分析
        6.2.2 群落结构在属水平分析
        6.2.3 微生物代谢途径的功能基因丰度
    6.3 小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：4039964