15] 所述菌劑比例復(fù)配包括以下操作過程:將上述的嗜熱嗜酸鐵質(zhì)菌菌株、嗜鐵鉤端 螺旋桿菌菌株、嗜酸硫化桿菌菌株、耐冷嗜酸鐵氧化菌菌株和嗜酸氧化亞鐵硫桿菌分別單 獨(dú)純培養(yǎng),達(dá)到生長(zhǎng)對(duì)數(shù)后期后離心收集菌體,血球計(jì)數(shù)法顯微鏡檢計(jì)數(shù);然后將嗜熱嗜酸 鐵質(zhì)菌菌株、嗜鐵鉤端螺旋桿菌菌株、嗜酸硫化桿菌菌株、耐冷嗜酸鐵氧化菌菌株和嗜酸氧 化亞鐵硫桿菌菌株按1~4 : 1~4 : 1. 5~4 : 2~3. 5 : 2. 5~4. 5的菌濃數(shù)量比例 共混合;
[0016] 所述溫度梯度復(fù)培包括以下操作過程:將上述共混合后的復(fù)合菌群分別于多種 不同的溫度梯度下進(jìn)行培養(yǎng),分別獲得多個(gè)不同的復(fù)合菌群;
[0017] 所述耐受廢覆銅板渣馴化包括以下操作過程:將上述溫度梯度復(fù)培獲得的多個(gè) 不同的復(fù)合菌群分別于含鐵基本鹽/營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中單獨(dú)培養(yǎng),同時(shí)在所述的含鐵基本鹽 /營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中逐步添加5% -30% (w/v,即每升混合漿液總體積中,廢覆銅板渣干基含 量為50-300g)的廢覆銅板渣作為馴化條件,廢覆銅板渣需過40目篩以除去砂石、未破碎 覆銅板等大顆粒物,每次馴化培養(yǎng)的pH值均為1. 0-2. 0,每次馴化培養(yǎng)的接種終濃度均為 l-5X107cells/mL,培養(yǎng)至體系變紅,培養(yǎng)后微生物濃度至少達(dá)到2X10s-109cells/mL;培 養(yǎng)多次(一般為3-5次)后,再將多個(gè)不同復(fù)合菌群的培養(yǎng)菌液按照一定的體積比例混合 (特別優(yōu)選按照等體積比例混合),繼續(xù)進(jìn)行馴化培養(yǎng),得到嗜酸微生物復(fù)合菌劑。
[0018] 上述的制備方法中,優(yōu)選的:所述溫度梯度復(fù)培的過程中,多種不同的溫度梯度具 體是指15 °C~20 °C、30 °C~45 °C、45 °C~50 °C三個(gè)不同的溫度梯度,所述多個(gè)不同的復(fù)合 菌群具體是指在前述三個(gè)不同的溫度梯度下獲得的三種不同的復(fù)合菌群I(15°C~20°C)、 復(fù)合菌群II(30°C~45°C)和復(fù)合菌群III(45°C~50°C);
[0019] 上述的制備方法中,優(yōu)選的:所述耐受廢覆銅板渣馴化的過程中,所述含鐵基本鹽 /營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中包含以下濃度的組分:(NH4)2S04,2. 5~3. 5g/L;MgS04 ? 7H20,0. 3~0. 6g/ L;K2HP04,0. 3 ~0? 7g/L;KC1,0. 1 ~0? 3g/L;Ca(N03)2,0. 01 ~0? 05g/L;FeS04.7H20,20 ~ 60g/L;酵母粉提取物,0. 1~0. 6g/L。
[0020] 作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思,本發(fā)明還提供一種上述的嗜酸微生物復(fù)合菌劑的應(yīng)用, 利用所述的嗜酸微生物復(fù)合菌劑浸提高品位或低品位廢覆銅板浮選殘?jiān)ê?jiǎn)稱廢覆銅板 渣)中的有價(jià)金屬銅,特別優(yōu)選是用于浸提低品位廢覆銅板渣中的有價(jià)金屬銅(該部分殘 渣中僅殘留0. 5% -1 %的金屬銅),具體操作過程包括:將所述嗜酸微生物復(fù)合菌劑與廢覆 銅板渣、含鐵基本鹽/營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基混合得混合漿料,然后進(jìn)行連續(xù)攪拌浸出,浸出過程中在 底部通氣,浸提過程于室溫下進(jìn)行直至完成浸提操作。
[0021] 上述的應(yīng)用中,優(yōu)選的,所述含鐵基本鹽/營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中包含以下濃度的組分: (NH4)2S04,2. 5 ~3. 5g/L;MgS04 ? 7H20,0. 3 ~0? 6g/L;K2HP04,0. 3 ~0? 7g/L;KC1,0. 1 ~ 0? 3g/L;Ca(N03)2,0. 01 ~0? 05g/L;FeS04 ? 7H20,20 ~60g/L;酵母粉提取物,0? 1 ~0? 6g/ L;所述含鐵基本鹽/營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基用濃硫酸調(diào)節(jié)pH至1. 5~3. 0。
[0022] 上述的應(yīng)用中,優(yōu)選的,所述混合漿料中的廢覆銅板渣干基含量為5%~40% (w/ v,即每升混合漿液總體積中,廢覆銅板渣干基含量為50-400g),所述混合漿料中嗜酸微生 物復(fù)合菌劑的接種量按體積分?jǐn)?shù)計(jì)為5%~20% (v/v);浸提時(shí)間為6h~12h。
[0023] 廢覆銅板渣中的金屬銅主要以金屬單質(zhì)形式存在。然而,當(dāng)廢覆銅板渣長(zhǎng)期堆置 野外過程中與空氣接觸,會(huì)導(dǎo)致部分金屬銅被氧化,形成氧化銅。生物法浸提廢覆銅板渣過 程中,不同功能(如硫氧化、鐵氧化等)的嗜酸微生物將發(fā)揮重要作用,主要反應(yīng)機(jī)理如下 方程式所示:
[0024]
[0025]
[0026]
[0027]
[0028]
[0029]以上方程式中,A=K+、Na+、NH4+或H30+等。
[0030] 由上可見,優(yōu)良菌種選育及功能菌群優(yōu)化復(fù)合對(duì)提高微生物浸提廢覆銅板效率、 實(shí)現(xiàn)有價(jià)金屬高效浸出起到了關(guān)鍵作用。本發(fā)明雖然同時(shí)提供了五種不同的微生物菌株, 但這些菌株都是基于同一復(fù)配方法同時(shí)獲得的,且這些菌株最終的用途是為了實(shí)現(xiàn)相互配 伍,進(jìn)而組合成一種具有高通用性、高效性的復(fù)合菌劑,可見上述的各菌株是基于一個(gè)總的 技術(shù)構(gòu)思所提出的。
[0031] 本發(fā)明的上述技術(shù)方案充分考查了生物法浸提廢覆銅板渣工藝的實(shí)際情況,針對(duì) 環(huán)境溫度變化壓力和廢覆銅板渣的成分復(fù)雜性、毒性等影響生物浸提的關(guān)鍵性因素,提供 了一種通用型、高效型的可用于浸提廢覆銅板渣的嗜酸微生物復(fù)合菌劑及其制備工藝。本 發(fā)明提供的嗜酸微生物復(fù)合菌劑(特別是優(yōu)選出的五種菌株)中包含低溫、常溫和中度高 溫等不同培養(yǎng)類型和生理特性的微生物菌株,這些菌株的獲得不僅是我們長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)研究 和觀察對(duì)比后篩選出的,而且這些菌株的組合相比其中的任何一種或兩種都具有不可替代 的顯著的技術(shù)效果,這些菌株的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和有機(jī)結(jié)合,不僅大大提高了本發(fā)明嗜酸鐵氧化 微生物復(fù)合菌劑的通用性和適應(yīng)性,而且高效、經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)了廢覆銅板渣中低品位金屬銅 的浸出和回收,大大降低了濕法浸出工藝成本。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0033] 1)本發(fā)明提供的嗜酸微生物復(fù)合菌劑的制備方法簡(jiǎn)單,成本低;且所獲得的嗜酸 微生物復(fù)合菌劑群落結(jié)構(gòu)及功能相對(duì)完善,易培養(yǎng)制備。
[0034] 2)本發(fā)明所獲得的嗜酸微生物復(fù)合菌劑具有"處理對(duì)象的高適應(yīng)性",即適合處理 高品位廢覆銅板渣或低品位廢覆銅板浮選殘?jiān)取?br>[0035] 3)本發(fā)明獲得的嗜酸微生物復(fù)合菌劑具有"應(yīng)用溫度的寬泛性",即適合常年不同 季節(jié)溫度下的培養(yǎng)制備并可高效浸提廢覆銅板渣中的金屬銅。
[0036] 4)本發(fā)明獲得的嗜酸微生物復(fù)合菌劑具有"高效性",即能夠在短時(shí)間內(nèi)12h) 實(shí)現(xiàn)廢覆銅板渣中金屬銅的高效浸出。
[0037] 5)本發(fā)明獲得的嗜酸微生物復(fù)合菌劑應(yīng)用于浸提廢覆銅板渣具有"環(huán)境友好性", 即本發(fā)明的生物浸提方法反應(yīng)條件溫和,操作簡(jiǎn)單,酸耗低,浸出率高,其生產(chǎn)成本比純化 學(xué)酸浸法顯著降低,對(duì)環(huán)境污染小,具有較好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
[0038] 總體而言,本發(fā)明為相關(guān)廢覆銅板行業(yè)提供了一種經(jīng)濟(jì)高效的、可用于廢覆銅板 生物法資源化回收的嗜酸微生物復(fù)合菌劑;該嗜酸鐵氧化微生物復(fù)合菌劑具有很強(qiáng)的通用 性、高效性和經(jīng)濟(jì)性,在常年不同季節(jié)溫度環(huán)境條件下,該復(fù)合菌劑能夠高活性快速培養(yǎng)制 備且能夠高效浸提高/低品位的廢覆銅板渣中的金屬,解決了生物法實(shí)際應(yīng)用中遇到的廢 覆銅板高毒性和環(huán)境溫度等不穩(wěn)定及生物浸提耗時(shí)長(zhǎng)的難題,具有重要的意義。
[0039] 生物材料保藏情況說明:
[0040] -株嗜熱嗜酸鐵質(zhì)菌菌株,該菌株的保藏號(hào)為CCTCCM2015014,其被命名為嗜酸 鐵質(zhì)菌CS32(FerroplasmathermophilumCS32),其于2015年1月5日被保藏于中國(guó)典型 培養(yǎng)物保藏中心(簡(jiǎn)稱CCTCC),地址位于中國(guó)湖北武漢的武漢大學(xué)校內(nèi)。
[0041] -株嗜鐵鉤端螺旋桿菌菌株,該菌株的保藏號(hào)為CCTCCM2015015,其被命名為嗜 鐵鉤端螺旋桿菌CS54(LeptospirillumferriphilumCS54),其于2015年1月5日被保藏 于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(簡(jiǎn)稱CCTCC),地址位于中國(guó)湖北武漢的武漢大學(xué)校內(nèi)。
[0042] -株嗜酸硫化桿菌菌株,該菌株的保藏號(hào)為CCTCCM2015011,其被命名為嗜酸硫 化桿菌0517(8111;1^(^&(3;[11118 1:1161'1]1〇8111;1^(1〇(?1(1&113 0