低品位碲矿生物浸出液中碲的形态分析及氧化性碲的生物还原研究

发布时间：2018-11-08 11:44

【摘要】：本论文参考国内外有关碲的含量测定方法和溶液中碲的形态分析方法,比较了不同前处理方法对电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定低品位碲矿中Te、Bi、Cu、Co、Ni、Sb和Se七种金属元素含量的影响,提出了以KI-抗坏血酸为还原剂,1,10-二氮杂菲和Fe3+为抗干扰剂测定溶液中的Te(IV)和Te(VI)的氢化物-原子荧光光谱分析方法,并将HG-AFS应用于氧化亚铁硫杆菌对低品位碲矿的浸出液中碲的形态分析。使用实验室前期所筛选的光合细菌-沼泽红假单胞菌对氧化性碲进行还原,初步探究了其还原影响因素并采用响应面法对还原条件进行优化。本论文的主要研究内容和结论如下:(1)电感耦合等离子体质谱法测定低品位碲精矿中Te、Bi、Cu、Co、Ni、Sb和Se的溶样方式的考察。利用电热板消解法和高压罐消解法对实验室现有的两种经浮选获得的低品位碲精矿进行溶样,用ICP-MS测定矿样中的Te、Bi、Cu、Co、Ni、Sb和Se七种金属元素的含量。通过比较,两种溶样方法均有较低的检出限、良好的准确度和灵敏度,但是电热板消解法消耗试剂多且易交叉污染,高压罐消解法试剂用量较少,空白值低。研究中选用高压罐消解法对其进行前处理。(2)低品位碲矿微生物浸出液中碲的形态分析方法的考察。使用AFS-2202型双道原子荧光光谱仪,在最佳的仪器工作条件下,采用0.01%KI-抗坏血酸为还原剂,0.05%的1,10-二氮杂菲和20 mg/L Fe3+为抗干扰剂,对浸出液中的Te(IV)和Te(VI)进行测定,检出限低至0.209μg/L,回收率介于90.8-106%。该方法用于碲的形态分析灵敏度高,选择性好,操作简便,有良好的精密度和准确度。(3)光合细菌对氧化性碲的还原特征的考察。利用实验室前期筛选的光合细菌-沼泽红假单胞菌对氧化性碲进行抗性研究,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等一系列表征手段,证实了光合细菌-沼泽红假单胞菌可以将氧化性碲还原成黑色单质碲。(4)响应面法优化氧化性碲的还原条件的考察。以实验室前期获得的一株光合细菌-沼泽红假单胞菌为研究对象,在单因素试验基础上,以氧化性碲的还原率为响应值,采用Box-Behnken(BB)设计,利用Design-Expert软件对响应值进行4因素3水平下的多元二次回归拟合分析,确定最佳还原条件为:在光照强度1500 Lx的培养条件下,菌接种量6%(v/v),初始碲浓度95 mg/L,初始pH 6.2,接种培养9 d。在此条件下,氧化性碲的还原率可达99.6%。研究结果表明,所筛选的高压罐消解法对低品位碲精矿中Te、Bi、Cu、Co、Ni、Sb和Se的分析测定具有良好的适用性。氢化物-原子荧光光谱分析方法可用于大批量分析测试,能够满足低品位碲矿微生物浸出液中Te(IV)和Te(VI)的分析。将光合细菌-沼泽红假单胞菌对氧化性碲还原,采用响应面法优化其还原条件,得到了较高的还原率。研究对利用微生物法分离回收低品位碲矿中的碲提供了理论依据,具有指导性作用。与传统的碲分离回收工艺相比,微生物法更适合处理这种低品位的复杂矿物,对环境污染小且资源利用率高,符合可持续发展的理念。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657

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本文编号：2318406