真菌浸礦被認(rèn)為是一種成本低、環(huán)境友好的新型生物浸礦方法。它是利用真菌代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸溶解礦物中的金屬,但由于有機(jī)酸的酸性較弱,導(dǎo)致浸出率相對(duì)較低,因此需要采取強(qiáng)化措施提高浸出效果。為此,本文提出了一種宏粒子強(qiáng)化真菌浸礦方法,并以玻璃珠和陶瓷顆粒為宏粒子,開(kāi)展了宏粒子強(qiáng)化黑曲霉浸出碳硅泥巖型鈾礦石研究,取得的研究成果如下:（1）開(kāi)展了宏粒子強(qiáng)化黑曲霉一步法浸鈾實(shí)驗(yàn),分別研究了玻璃珠和陶瓷顆粒對(duì)黑曲霉浸鈾的強(qiáng)化效果,驗(yàn)證了宏粒子強(qiáng)化黑曲霉浸鈾的可行性。結(jié)果表明,適宜的宏粒子粒徑、加入量以及搖床轉(zhuǎn)速能強(qiáng)化鈾的浸出。在礦漿濃度為2%、搖床轉(zhuǎn)速為150 rpm的條件下,加入1mm、50 g/L的陶瓷顆粒,鈾浸出率為71.11%,比對(duì)照組提高了6.19%;加入1mm、20 g/L的玻璃珠,鈾浸出率為76.04%,比對(duì)照組提高了11.12%。（2）開(kāi)展了宏粒子強(qiáng)化黑曲霉兩步法浸鈾實(shí)驗(yàn),研究了玻璃珠粒徑、加入量和搖床轉(zhuǎn)速對(duì)黑曲霉干重和形態(tài)特征以及鈾浸出率的影響。結(jié)果表明,隨著搖床轉(zhuǎn)速和宏粒子粒徑的增加,黑曲霉干重減小;當(dāng)搖床轉(zhuǎn)速為150 rpm和180 rpm時(shí),加入玻璃珠黑曲霉菌絲包裹鈾礦石形成生物... 

【文章來(lái)源】：南華大學(xué)湖南省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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細(xì)菌浸出硫化礦過(guò)程機(jī)理圖[14]

第1章緒論9固體中的釋放。大量學(xué)者也對(duì)真菌代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸與礦物反應(yīng)的生成物進(jìn)行了研究。KiwonC[52]用離子交換色譜和紫外可見(jiàn)分光光度法研究了鈾與不同濃度草酸和乙酸形成的絡(luò)合物，發(fā)現(xiàn)鈾酰和釩酰離子在草酸濃度為0.005～0.05M的范圍內(nèi)，分別以UO2(H2C2O4)22+和UO2HC2O4+的形式形成絡(luò)合物。而曾凱[53]在水相中多種有機(jī)酸-鈾酰絡(luò)合形態(tài)研究中，采用電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜快速定性分析鈾絡(luò)合物的方法對(duì)水環(huán)境中常見(jiàn)的有機(jī)酸與鈾的結(jié)合形態(tài)進(jìn)行了研究和分析，得到了十七種檸檬酸鈾酰（表1.1）、二十一種蘋(píng)果酸鈾酰（表1.2）、八種草酸鈾酰（表1.3）。圖1.2黑曲霉中草酸、蘋(píng)果酸、葡萄糖酸和檸檬酸的代謝途徑[48]Fig.1.2Metabolicpathwaysofoxalicacid,malicacid,gluconicacidandcitricacidinAspergillusniger[48]

南華大學(xué)碩士學(xué)位論文12勢(shì)形態(tài)的培養(yǎng)物中，菌絲球內(nèi)部的營(yíng)養(yǎng)或氧氣限制可能會(huì)對(duì)這些真菌的生長(zhǎng)和代謝能力產(chǎn)生不利影響。因此，即使當(dāng)溶液中保持高濃度的溶解氧時(shí)，當(dāng)菌絲球長(zhǎng)到臨界直徑以上時(shí)，其內(nèi)部的氧濃度也可能受到限制。圖1.3純培養(yǎng)的黑曲霉形態(tài)(a:散菌絲;b:菌絲球)Fig.1.3MorphologyofA.nigerinpureculture(a:scatteredhyphae;b:hyphaball)而絲狀真菌的形態(tài)受接種量、培養(yǎng)基組份、pH值、攪拌速度等環(huán)境條件影響，因而在絲狀真菌發(fā)酵工程中通常采用調(diào)節(jié)這些環(huán)境條件因素控制絲狀真菌的形態(tài)特征，以提高目標(biāo)代謝產(chǎn)物產(chǎn)率。但由于影響絲狀真菌形態(tài)的因素眾多，且各因素之間互相關(guān)聯(lián)，因而傳統(tǒng)的方法難以實(shí)現(xiàn)對(duì)絲狀真菌形態(tài)的精確調(diào)控。近年來(lái)，微粒子增強(qiáng)培養(yǎng)（microparticleenhancecultivation，MPEC）方法為絲狀真菌形態(tài)的調(diào)控開(kāi)辟了新的途徑。MPEC方法是通過(guò)在培養(yǎng)基中添加微米級(jí)的Al2O3、TiSiO4、talc等不溶性惰性微粒子實(shí)現(xiàn)對(duì)絲狀真菌形態(tài)的控制[63]。Bjoern‐Arne[64]培養(yǎng)真菌Caldariomycesfumago產(chǎn)生氯過(guò)氧化物酶（CPO）的過(guò)程中，通過(guò)添加不同濃度粒徑<42μm的Al2O3和talc微粒子導(dǎo)致Caldariomycesfumago分散為單個(gè)菌絲，其中talc使CPO的最大單位生產(chǎn)率提高了5倍左右，其活性超過(guò)1000U/mL。Driouch等[65]通過(guò)控制14μmAl2O3和6μmtalc微粒子濃度調(diào)控黑曲霉的形態(tài)為不同粒徑大小的菌絲球以及散菌絲，使呋喃果糖苷酶（Fructofuranosidase）活性高達(dá)2800U/mL，比目前報(bào)道的任何其他方法都高出10倍以上。研究表明，通過(guò)調(diào)控微粒子的粒徑和濃度可對(duì)絲狀真菌進(jìn)行精確的形態(tài)學(xué)設(shè)計(jì)[66-68]。研究發(fā)現(xiàn)，微粒子的加入能讓微粒子包裹在菌絲球內(nèi)部，形成了一種核-殼結(jié)構(gòu)菌絲球，這樣使得生物活性區(qū)僅位于這個(gè)核-殼結(jié)構(gòu)的表面


本文編號(hào)：3321300