《浮選難選赤鐵礦的微生物捕收劑套用基礎研究》是依託北京科技大學，由楊慧芬擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：浮選難選赤鐵礦的微生物捕收劑套用基礎研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：楊慧芬
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對我國儲量巨大的赤鐵礦資源貧、細、雜的難選特點，篩選1～2種具有天然較高電性和疏水性的微生物，並緊緊圍繞微生物表面性能調控以及微生物與礦物表面作用前後礦表性能變化規律等目前缺乏系統研究的關鍵科學問題開展研究，以揭示不同調控方法和條件對微生物生長規律的影響，以及微生物的組成、結構與微生物表面電性、疏水性的關係。通過對赤鐵礦及石英、磷灰石、高嶺土單礦物的吸附、疏水絮團-沉降、單礦物浮選試驗以及人工混合礦的浮選試驗研究，揭示微生物在礦表吸附前後礦表的微觀結構變化規律，微生物在礦表的吸附基團特性、吸附量和吸附率變化規律以及微生物吸附對礦表電性和疏水性的影響規律、不同礦物的疏水絮團結構及沉降規律、不同礦物的可浮性、選擇性作用差異，以及微生物捕收劑與化學調整劑、起泡劑的協同作用機理等，最終形成浮選難選赤鐵礦的微生物捕收劑套用基礎理論體系，為難選赤鐵礦的微生物疏水絮團-浮選提供科學依據與技術支撐。
結題摘要
我國赤鐵礦石主要以“貧、細、雜”難選礦的形式存在，目前最有效的利用方法是浮選，而疏水絮凝-浮選具有較高的選擇性，因而表現出良好的套用前景。但常規化學捕收劑對微細粒赤鐵礦的選擇性差、藥耗高、價格貴以及伴之而來的藥劑污染環境問題仍是極大弊端。因此，研究高效無污染或少污染的赤鐵礦捕收劑是解決我國貧赤鐵礦利用問題的迫切要求，而微生物捕收劑的研究和開發則很可能是解決上述難題的一個重要方向。 關於浮選難選赤鐵礦的微生物捕收劑，世界各國研究人員至今至少已開發了6種，其共同特點是微生物表面具有較高的負電性和疏水性。但對微生物捕收劑表面性能調控及其與礦物作用前後性能變化特徵等關鍵科學問題目前缺乏系統研究，對如何快速從環境中篩選針對性的微生物捕收劑則仍屬空白。本課題將緊緊圍繞上述問題，開展相關研究。 首先從微生物學資料篩選了一株紅城紅球菌，對紅城紅球菌及其與赤鐵礦、石英、高嶺土、磷灰石作用前後的表面電性、疏水性變化以及相互作用機理進行了系統研究。以這株細菌為捕收劑進行單礦物浮選、人工混合礦分離等試驗。結果表明，紅城紅球菌對赤鐵礦明顯比對石英、高嶺土、磷灰石具有更高的選擇性作用。紅城紅球菌的吸附，不但可降低四種礦物表面的電位，且能使赤鐵礦顆粒形成疏水絮團，石英、高嶺土、磷灰石則主要仍以分散顆粒存在。紅城紅球菌表面含有羥基（-OH）、亞甲基（-CH2）、氨基（-NH2）、甲基（-CH3）、醚基（C-O-C）和羧基（-COOH）。紅城紅球菌經赤鐵礦調控，表面性能不變，對赤鐵礦的選擇性作用明顯加強。第一次證明，紅城紅球菌對赤鐵礦具有絮凝-浮選雙重作用，可作為微細粒赤鐵礦的捕收劑使用。 採用細菌培養基、浮選聯合方法從鐵礦采場篩選了一株浮選難選赤鐵礦的微生物捕收劑——寡氧單胞屬菌株，彌足了至今未見針對性篩選方法報導的不足。僅經過兩次浮選即篩選得到了1株對赤鐵礦具有較高回收率的微生物，並通過16SrDNA全序列分類鑑定為寡氧單胞屬菌株。在此基礎上，採用電鏡、顯微鏡、紅外光譜、Zeta電位、接觸角等測定方法對這株微生物形貌、細胞壁組成、Zeta電位、疏水性及其與赤鐵礦作用前後赤鐵礦Zeta電位、疏水性、存在狀態、表面基團變化等進行了系統分析，揭示了寡氧單胞屬菌株與赤鐵礦的作用特徵與機理。寡氧單胞屬菌株表面含有的磷酸基團與赤鐵礦發生作用，表面含有的非極性基團CH2、CH3造成赤鐵礦表面的疏水性。
