金属离子胁迫对钴酸锂生物浸出过程影响研究

发布时间：2020-10-11 08:40

　　 生物浸出过程中冶金微生物构成的生物被膜结构与生物浸出效率之间存在密切关系。针对生物浸出过程存在料浆浓度限制问题,实验探究了生物浸出钴酸锂过程效率特征及Li~+、Co~(2+)胁迫对生物被膜的结构、生物量、死、活黏附菌分布和胞内活性氧簇(ROS)含量等特征的影响,结果表明钴酸锂浸出效率随料浆浓度增加而降低,并且随浸出体系中Li~+、Co~(2+)浓度增加,黏附菌胞内ROS水平迅速上升,黏附菌分布稀疏并大量死亡。外源添加N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)能缓解Li~+、Co~(2+)胁迫下黏附菌胞内ROS迅速升高的情况,维持生物被膜内黏附菌的活性,最终提高了5.0%(w×v~(-1))钴酸锂料浆浓度下的生物浸出效率。
【部分图文】：

agesofbiofilmofpyritecouponssurface(a1)controlX,Y,Zview(a2)controlXview(b2)5.0%Li+,Co2+stresssystemXview(b2)5.0%Li+,Co2+stresssystemX,Y,Zview100μm100μm浸出必不可少的步骤[21]，TANG等[10-11]发现Mg2+胁迫能通过抑制A.ferrooxidansIV型菌毛的形成降低其黏附能力，进而影响生物被膜的形成，导致浸出率降低。黏附过程的受限会影响浸出效率，因此推断5.0%的Li+、Co2+胁迫下黏附菌的大量减少是5.0%(wv1)钴酸锂生物浸出效率受限的重要原因之一。图3为冶金微生物菌群在片状黄铁矿表面吸附形貌的SEM图，在非金属离子胁迫的正常条件下(图3(a))，片状黄铁矿表面呈现出密集的生物被膜，几乎覆盖整个黄铁矿表面，说明此时黏附菌数量较多，分泌出大量EPS包裹自身形成生物被膜。而在5.0%Li+、Co2+胁迫体系下(图3(b))，黏附菌数量显著减少，生物被膜受到严重破坏，进一步验证了图2的观点。图4为表征片状黄铁矿表面生物被膜内黏附菌的死、活菌分布的三维荧光图(图4(a1)、(b1))和平面荧光图(图4(a2)、(b2))，其中绿色荧光代表活菌，红色荧光代表死菌，桔黄色一般是死菌和活菌重叠造成。在非金属离子胁迫的情况下(图4(a1)、(a2))，活菌分布密集，聚集成大片絮团状，死菌量很少。而5.0%Li+、Co2+胁迫体系下(图4(b1)、(b2))，黏附菌分布很稀疏，并且大多为死菌，活菌不再聚集成团，数量大大减少，说明Li+、Co2+胁迫抑制了冶金微生物的黏附，减少了EPS的产生，生物被膜结构受到破坏。3.3Li+和Co2+胁迫对黏附菌胞内ROS含量的影响5.0%的Li+、

嵊跋旖?鲂?剩?虼送贫?5.0%的Li+、Co2+胁迫下黏附菌的大量减少是5.0%(wv1)钴酸锂生物浸出效率受限的重要原因之一。图3为冶金微生物菌群在片状黄铁矿表面吸附形貌的SEM图，在非金属离子胁迫的正常条件下(图3(a))，片状黄铁矿表面呈现出密集的生物被膜，几乎覆盖整个黄铁矿表面，说明此时黏附菌数量较多，分泌出大量EPS包裹自身形成生物被膜。而在5.0%Li+、Co2+胁迫体系下(图3(b))，黏附菌数量显著减少，生物被膜受到严重破坏，进一步验证了图2的观点。图4为表征片状黄铁矿表面生物被膜内黏附菌的死、活菌分布的三维荧光图(图4(a1)、(b1))和平面荧光图(图4(a2)、(b2))，其中绿色荧光代表活菌，红色荧光代表死菌，桔黄色一般是死菌和活菌重叠造成。在非金属离子胁迫的情况下(图4(a1)、(a2))，活菌分布密集，聚集成大片絮团状，死菌量很少。而5.0%Li+、Co2+胁迫体系下(图4(b1)、(b2))，黏附菌分布很稀疏，并且大多为死菌，活菌不再聚集成团，数量大大减少，说明Li+、Co2+胁迫抑制了冶金微生物的黏附，减少了EPS的产生，生物被膜结构受到破坏。3.3Li+和Co2+胁迫对黏附菌胞内ROS含量的影响5.0%的Li+、Co2+胁迫不仅使生物被膜内生物量大幅减少，而且使黏附菌大量死亡，无法形成正常
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本文编号：2836353