CN106734140A - 一种利用枯草芽孢杆菌发酵制备尾矿淋洗液的方法 - Google Patents

一种利用枯草芽孢杆菌发酵制备尾矿淋洗液的方法 Download PDF

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    • B09C1/02—Extraction using liquids, e.g. washing, leaching, flotation

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Abstract

本发明公开了一种利用枯草芽孢杆菌发酵制备尾矿淋洗液的方法，包括如下步骤：粉碎豆或豆粕至粒径为2‑3 mm,加水混合后高温灭菌。冷却至室温后加入枯草芽孢杆菌粉末，置于恒温摇床上培养48‑72h 得到混合发酵液；将混合发酵液静置沉淀完全后，取上层液体即可得到尾矿的淋洗液。本发明原料简单易得，制备工艺简单，大大降低了制备成本，而且不会对尾矿治理带来二次污染。

Description

一种利用枯草芽孢杆菌发酵制备尾矿淋洗液的方法
技术领域
本发明涉及尾矿修复技术领域，尤其涉及一种利用枯草芽孢杆菌发酵制备尾矿淋洗液的方法。
背景技术
我国是一个矿业生产大国，矿产的开采利用在极大地促进经济发展的同时也带来很大的环境污染问题，这些问题主要是由于尾矿渣中含有大量的重金属污染物造成的。尾矿是矿业冶炼的废弃物之一，它的堆放不仅占用王地资源，还会对周围环境造成极大污染破坏，导致矿区及周边土壤质量下降，破坏生态系统的正常功能，危害人类健康。尾矿的堆积严重地破坏了土地资源的自然生态环境，破坏自然景观，有很多城市乡郊和和风景旅游区已被占用，形势十分严峻。
尾矿具有双重性，除了其危害性还是一种宝贵的资源，其堆置不但污染了环境，还是对再生资源的严重浪费。尾矿根据筛选程度分类可分为初级尾矿和最终尾矿，前者中含有可再选的金属矿和非金属矿，有价金属数量还不少；后者可用来制砂或作为建筑材料的原料，如制砖或者作水泥。因此尾矿虽其品位较低，但是仍具有较高的经济价值，若将其长期堆放，不及时回收和利用，不仅会污染环境，而且极大地浪费了国家矿产资源，给国民经济带来了直接的损失。
目前国内外主要采用较为常见的物理、化学和生物修复方法，通过原位修复或异位修复的方法对尾矿进行修复。物理修复适宜于修复污染浓度高、面积小的尾矿, 但容易破坏土壤结构，工程量大、能耗大、费用高，具有较大的局限性；生物修复能够降低重金属在环境中的迁移，但是修复周期长，易受到气候、地质条件和尾矿类型等的限制；化学来降低重金属的生物有效性，但容易破坏土壤结构，且化学药剂用量大，费用高，只适用于污染严重且面积较小的尾矿修复。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种利用枯草芽孢杆菌发酵制备尾矿淋洗液的方法，原料简单易得，制备工艺简单，大大降低了制备成本，而且不会带来二次污染。
本发明提出的一种利用枯草芽孢杆菌发酵制备尾矿淋洗液的方法，包括如下步骤：
S1、粉碎豆或豆粕至粒径为2-3mm，加水混合后高温灭菌，冷却至室温后加入枯草芽孢杆菌粉末，置于恒温摇床上培养48-72h，恒温摇床的培养温度为28-30℃，恒温摇床转速为120-160rpm，得到发酵混合液；
S2、将发酵混合液静置沉淀完全后，取上层液体即为尾矿淋洗液。
优选地，S1中，发酵用的原材料可选用豆或豆粕。
优选地，S1中，粉碎后的豆或豆粕与水的质量体积比（g/L）为4-6：8-10，粉碎后的豆粕与枯草芽孢杆菌的质量体积比（g/L）为4-6:0.5-1.5。
优选地，S1中，高温灭菌的温度为115-125℃，高温灭菌的时间为15-30min。
取5.000g铅尾矿粉末，该样品中铅浓度为79000mg/kg，加入50ml本发明制得的尾矿淋洗液，置于摇床上以150rpm的速度振荡4h，静置完全沉淀后，取上清液检测溶液中铅的含量。结果显示，溶液中铅的含量达到了34300 mg/kg，即尾矿中铅的淋洗率达到43.4%。
本发明采用豆或豆粕经枯草芽孢杆菌发酵后获得，原料简单易得，大大降低了尾矿淋洗液成本，而且实现废弃生物材料的清洁、循环利用，经上述实验证实本发明对尾矿重金属铅的淋洗率高，且不会对尾矿治理带来二次污染。主要机理是发酵主要产物小肽能与重金属离子进行络合，是其从尾矿表面解离，而且发酵产生的有机酸混合物液也有类似作用,从而可进一步提升对尾矿重金属的淋洗效率。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种重金属铅污染土壤淋洗液的制备方法，包括如下步骤：
1、粉碎豆至粒径为2mm，加水混合后高温灭菌，冷却至室温后加入枯草芽孢杆菌粉末，置于恒温摇床上培养48h，恒温摇床的培养温度为28℃，恒温摇床转速为120rpm，得到发酵混合液；
2、将发酵混合液静置沉淀完全后，取上层液体即为尾矿淋洗液。
取5.000g铅尾矿粉末，该样品中铅浓度为79000mg/kg，加入50ml本发明制得的尾矿淋洗液，置于摇床上以150rpm的速度振荡4h，静置完全沉淀后，取上清液检测溶液中铅的含量。结果显示，溶液中铅的含量达到了34180 mg/kg，即尾矿中铅的淋洗率达到43.3%。
实施例2
本发明提出的一种重金属铅污染土壤淋洗液的制备方法，包括如下步骤：
1、粉碎豆粕至粒径为3mm，加水混合后高温灭菌，冷却至室温后加入枯草芽孢杆菌粉末，置于恒温摇床上培养72h，恒温摇床的培养温度为30℃，恒温摇床转速为150rpm，得到发酵混合液；
2、将发酵混合液静置沉淀完全后，取上层液体即为尾矿淋洗液。
取5.000g铅尾矿粉末，该样品中铅浓度为79000mg/kg，加入50ml本发明制得的尾矿淋洗液，置于摇床上以150rpm的速度振荡4h，静置完全沉淀后，取上清液检测溶液中铅的含量。结果显示，溶液中铅的含量达到了35460 mg/kg，即尾矿中铅的淋洗率达到44.9%。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种利用枯草芽孢杆菌发酵生产尾矿淋洗液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、粉碎豆或豆粕至粒径为2-3mm，加水混合后高温灭菌，冷却至室温后加入枯草芽孢杆菌粉末，置于恒温摇床上培养48-72h，恒温摇床的培养温度为28-30℃，恒温摇床转速为120-160rpm，得到发酵混合液；
S2、将发酵混合液静置沉淀完全后，取上层液体即为尾矿淋洗液。
2.根据权利要求1所述利用枯草芽孢杆菌发酵尾矿淋洗液的制备方法，其特征在于，在S1中，粉碎后的豆或豆粕与水的质量体积比（g/L）为4-6：8-10，粉碎后的豆粕与枯草芽孢杆菌的质量体积比（g/L）为4-6:0.5-1.5。
3.根据权利要求1所述尾矿淋洗液的制备方法，其特征在于，在S1中，高温灭菌的温度为115-125℃，高温灭菌的时间为15-30min。
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