嗜酸鐵/硫氧化菌浸出煤矸石中硫的形態(tài)變化
發(fā)布時間:2021-11-25 05:49
利用嗜酸鐵/硫氧化微生物Acidithiobacillus thiooxidans SOB-1和Acidithiobacillus ferrooxidans SOB-2浸出煤矸石,利用XRD和硫的K邊X-ray Absorption Near Edge Spectroscopy(XANES)分析煤矸石浸出前后物相組成和硫的形態(tài)變化。XRD結果表明:經浸出處理后矸石中黃鐵礦消失,其他礦物組成變化不明顯。XANES結果表明,原始矸石中硫形態(tài)主要是黃鐵礦硫,氧化型谷胱甘肽硫,硫代硫酸鹽硫,單質硫和少量噻吩硫。與空白對照相比,SOB-1對矸石浸出效果較差,樣品中各種形態(tài)硫的含量變化不明顯;而SOB-2及SOB-1和SOB-2的混合菌對矸石中總硫和黃鐵礦均有較好的脫除效果,其脫除率最高可達51.08%和71.5%。矸石樣品中的黃鐵礦硫經氧化轉變成硫代硫酸鹽硫和硫酸鹽硫,SOB-2和混合菌明顯促進了硫的形態(tài)變化,并且兩株菌及其混合菌可能對噻吩硫也有一定脫除效果。
【文章來源】:煤炭學報. 2017,42(05)北大核心EICSCD
【文章頁數】:7 頁
【部分圖文】:
SOB-1,SOB-2,SOB-1和SOB-2混合及空白對照浸出煤矸石Fig.1CharacteristiccurvesofthesolutionsintheleachingofcoalganguebySOB-1,SOB-2,mixtureofSOB-1andSOB-2andCKculture
?硫酸根含量不再上升時,混合菌種還處于上升階段最終達到1.69g/L。有研究報道,A.thiooxidans可以促進A.ferrooxidans的生物浸出功能,因為A.ferrooxidans在浸出金屬硫化礦過程中會產生單質硫的累積,這會阻礙硫化礦的進一步氧化,而酸性環(huán)境中A.thiooxidans對單質硫有較好的氧化作用,能將其最終轉化為硫酸根離子[15]。所以,混合菌浸出后期硫酸根離子的上升有可能是因為SOB-1對SOB-2硫的氧化效果起增強作用所致。2.3煤矸石浸出前后物相組成的XRD分析XRD分析浸出前后煤矸石中礦物質種類的變化情況結果如圖2所示。由圖2可知,煤矸石中的礦物質主要是石英、高嶺土、鋁土礦、白云母和少量黃鐵礦。經浸出處理后的煤矸石與原始煤矸石相比,除了黃鐵礦的衍射峰消失外,其余出峰位置和高度基本沒變化,不同試驗組之間差別也不大,說明矸石樣品中總的礦物質的種類并未發(fā)生明顯變化。圖2原始矸石及浸出殘渣的XRD分析Fig.2XRDpatternsobtainedfororiginalcoalgangueandresiduesbioleachedofcoalgangue圖3模型化合物和原始煤矸石的S的K邊XANES光譜Fig.3SulfurK-edgeXANESspectraofmodelcompoundsandoriginalcoalgangue2.4煤矸石浸出前后硫形態(tài)變化的XANES分析模型化合物硫的K邊XANES光譜如圖3(a)所示。由圖3(a)可知,黃鐵礦、單質硫、O-GLU和硫酸鹽吸收邊能量分別為2.4718,2.4724,2.4731和1307
-2硫的氧化效果起增強作用所致。2.3煤矸石浸出前后物相組成的XRD分析XRD分析浸出前后煤矸石中礦物質種類的變化情況結果如圖2所示。由圖2可知,煤矸石中的礦物質主要是石英、高嶺土、鋁土礦、白云母和少量黃鐵礦。經浸出處理后的煤矸石與原始煤矸石相比,除了黃鐵礦的衍射峰消失外,其余出峰位置和高度基本沒變化,不同試驗組之間差別也不大,說明矸石樣品中總的礦物質的種類并未發(fā)生明顯變化。圖2原始矸石及浸出殘渣的XRD分析Fig.2XRDpatternsobtainedfororiginalcoalgangueandresiduesbioleachedofcoalgangue圖3模型化合物和原始煤矸石的S的K邊XANES光譜Fig.3SulfurK-edgeXANESspectraofmodelcompoundsandoriginalcoalgangue2.4煤矸石浸出前后硫形態(tài)變化的XANES分析模型化合物硫的K邊XANES光譜如圖3(a)所示。由圖3(a)可知,黃鐵礦、單質硫、O-GLU和硫酸鹽吸收邊能量分別為2.4718,2.4724,2.4731和1307
【參考文獻】:
期刊論文
[1]嗜酸氧化亞鐵硫桿菌脫煤矸石中硫影響因素的篩選及條件優(yōu)化[J]. 趙尚明,何環(huán),于忠琦,黃冠華,冷云偉,陶秀祥. 環(huán)境工程學報. 2015(09)
[2]煤矸石污染水域和天然水域Cd元素在鯽魚組織中的沉積規(guī)律[J]. 閆永峰,張遼,閆明. 生態(tài)環(huán)境學報. 2015(03)
[3]抗菌處理對含硫煤矸石污染物釋放的原位控制作用[J]. 付天嶺,吳永貴,羅有發(fā),李江,張朝玉,楊光. 環(huán)境工程學報. 2014(07)
[4]粉煤灰對煤矸石酸性重金屬淋濾液的修復作用[J]. 張明亮. 煤炭學報. 2011(04)
[5]氧化亞鐵硫桿菌浸出高硫煤矸石中硫的試驗研究[J]. 唐云,楊強,張覃. 選煤技術. 2010(02)
[6]嗜酸硫氧化細菌作用下元素硫化學形態(tài)的研究進展[J]. 何環(huán),夏金蘭,彭安安,張成桂,邱冠周. 中國有色金屬學報. 2008(06)
[7]堿性粉煤灰對煤矸石硫污染防治技術[J]. 畢銀麗,蘇高華,郭婧婷,劉銀平. 煤炭學報. 2007(06)
[8]煤矸石微生物脫硫試驗研究[J]. 畢銀麗,柳博會. 環(huán)境污染與防治. 2007(03)
[9]礦區(qū)煤矸石堆放引起土壤重金屬污染研究[J]. 王心義,楊建,郭慧霞. 煤炭學報. 2006(06)
[10]煤矸石熱解特性及熱解機理熱重法研究[J]. 冉景煜,牛奔,張力,蒲舸,唐強. 煤炭學報. 2006(05)
博士論文
[1]氧化亞鐵硫桿菌復合殺菌劑的作用機理及其緩釋技術研究[D]. 徐晶晶.中國礦業(yè)大學(北京) 2014
本文編號:3517530
【文章來源】:煤炭學報. 2017,42(05)北大核心EICSCD
【文章頁數】:7 頁
【部分圖文】:
SOB-1,SOB-2,SOB-1和SOB-2混合及空白對照浸出煤矸石Fig.1CharacteristiccurvesofthesolutionsintheleachingofcoalganguebySOB-1,SOB-2,mixtureofSOB-1andSOB-2andCKculture
?硫酸根含量不再上升時,混合菌種還處于上升階段最終達到1.69g/L。有研究報道,A.thiooxidans可以促進A.ferrooxidans的生物浸出功能,因為A.ferrooxidans在浸出金屬硫化礦過程中會產生單質硫的累積,這會阻礙硫化礦的進一步氧化,而酸性環(huán)境中A.thiooxidans對單質硫有較好的氧化作用,能將其最終轉化為硫酸根離子[15]。所以,混合菌浸出后期硫酸根離子的上升有可能是因為SOB-1對SOB-2硫的氧化效果起增強作用所致。2.3煤矸石浸出前后物相組成的XRD分析XRD分析浸出前后煤矸石中礦物質種類的變化情況結果如圖2所示。由圖2可知,煤矸石中的礦物質主要是石英、高嶺土、鋁土礦、白云母和少量黃鐵礦。經浸出處理后的煤矸石與原始煤矸石相比,除了黃鐵礦的衍射峰消失外,其余出峰位置和高度基本沒變化,不同試驗組之間差別也不大,說明矸石樣品中總的礦物質的種類并未發(fā)生明顯變化。圖2原始矸石及浸出殘渣的XRD分析Fig.2XRDpatternsobtainedfororiginalcoalgangueandresiduesbioleachedofcoalgangue圖3模型化合物和原始煤矸石的S的K邊XANES光譜Fig.3SulfurK-edgeXANESspectraofmodelcompoundsandoriginalcoalgangue2.4煤矸石浸出前后硫形態(tài)變化的XANES分析模型化合物硫的K邊XANES光譜如圖3(a)所示。由圖3(a)可知,黃鐵礦、單質硫、O-GLU和硫酸鹽吸收邊能量分別為2.4718,2.4724,2.4731和1307
-2硫的氧化效果起增強作用所致。2.3煤矸石浸出前后物相組成的XRD分析XRD分析浸出前后煤矸石中礦物質種類的變化情況結果如圖2所示。由圖2可知,煤矸石中的礦物質主要是石英、高嶺土、鋁土礦、白云母和少量黃鐵礦。經浸出處理后的煤矸石與原始煤矸石相比,除了黃鐵礦的衍射峰消失外,其余出峰位置和高度基本沒變化,不同試驗組之間差別也不大,說明矸石樣品中總的礦物質的種類并未發(fā)生明顯變化。圖2原始矸石及浸出殘渣的XRD分析Fig.2XRDpatternsobtainedfororiginalcoalgangueandresiduesbioleachedofcoalgangue圖3模型化合物和原始煤矸石的S的K邊XANES光譜Fig.3SulfurK-edgeXANESspectraofmodelcompoundsandoriginalcoalgangue2.4煤矸石浸出前后硫形態(tài)變化的XANES分析模型化合物硫的K邊XANES光譜如圖3(a)所示。由圖3(a)可知,黃鐵礦、單質硫、O-GLU和硫酸鹽吸收邊能量分別為2.4718,2.4724,2.4731和1307
【參考文獻】:
期刊論文
[1]嗜酸氧化亞鐵硫桿菌脫煤矸石中硫影響因素的篩選及條件優(yōu)化[J]. 趙尚明,何環(huán),于忠琦,黃冠華,冷云偉,陶秀祥. 環(huán)境工程學報. 2015(09)
[2]煤矸石污染水域和天然水域Cd元素在鯽魚組織中的沉積規(guī)律[J]. 閆永峰,張遼,閆明. 生態(tài)環(huán)境學報. 2015(03)
[3]抗菌處理對含硫煤矸石污染物釋放的原位控制作用[J]. 付天嶺,吳永貴,羅有發(fā),李江,張朝玉,楊光. 環(huán)境工程學報. 2014(07)
[4]粉煤灰對煤矸石酸性重金屬淋濾液的修復作用[J]. 張明亮. 煤炭學報. 2011(04)
[5]氧化亞鐵硫桿菌浸出高硫煤矸石中硫的試驗研究[J]. 唐云,楊強,張覃. 選煤技術. 2010(02)
[6]嗜酸硫氧化細菌作用下元素硫化學形態(tài)的研究進展[J]. 何環(huán),夏金蘭,彭安安,張成桂,邱冠周. 中國有色金屬學報. 2008(06)
[7]堿性粉煤灰對煤矸石硫污染防治技術[J]. 畢銀麗,蘇高華,郭婧婷,劉銀平. 煤炭學報. 2007(06)
[8]煤矸石微生物脫硫試驗研究[J]. 畢銀麗,柳博會. 環(huán)境污染與防治. 2007(03)
[9]礦區(qū)煤矸石堆放引起土壤重金屬污染研究[J]. 王心義,楊建,郭慧霞. 煤炭學報. 2006(06)
[10]煤矸石熱解特性及熱解機理熱重法研究[J]. 冉景煜,牛奔,張力,蒲舸,唐強. 煤炭學報. 2006(05)
博士論文
[1]氧化亞鐵硫桿菌復合殺菌劑的作用機理及其緩釋技術研究[D]. 徐晶晶.中國礦業(yè)大學(北京) 2014
本文編號:3517530
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