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生物冶金是一种利用微生物从矿物中提取有价金属的方法,特别适于处理贫矿、表外矿及废矿,并具有成本低、环境友好、能耗低等突出优点。在生物冶金中,嗜热浸矿微生物的应用具有很大潜力,对嗜热微生物的浸矿研究意义重大。本文采用三株极端嗜热古菌(包括金属硫叶菌(Sulfolobus metallicus JCM 9184)、瑟杜生金属球菌(Metallosphaera sedula JCM 9185)和万座酸菌(Acidianus manzaensisYN25))对黄铜矿及铁闪锌矿的混合浸出进行了研究,主要考察了黄铜矿浸出过程中pH值和温度对浸出率的影响,混合极端嗜热古菌浸出黄铜矿过程中群落的动态演替,混合极端嗜热古菌对铁闪锌矿的浸出这三个方面。首先,在预实验中发现三株菌在亚铁／硫培养基中的最适pH分别为1.5和2.5,在温度范围65℃-75℃时生长良好。为了研究pH和温度对黄铜矿浸出的影响,本文进行了混合极端嗜热古菌在两个不同pH值(1.5和2.5)及不同温度(65℃和75℃)条件下对黄铜矿的浸出试验。通过浸出试验发现,极端嗜热古菌具有较高的浸出效率,在pH 1.5和65℃条件下,摇瓶混合浸出24天铜浸出率能达到90%以上。在比较pH值对黄铜矿浸出的影响时发现,pH为1.5时铜的浸出率为90.8%,而pH为2.5时铜的浸出率为56.9%,说明在一定范围内较低的pH值更有利于黄铜矿的浸出。在比较不同温度对黄铜矿浸出的影响时发现,在pH 1.5条件下,温度从65℃升高到75℃,黄铜矿的铜浸出率(87.7%)并未增加,说明温度增加,铜浸出率并不一定相应增高。其次,本文通过古菌DNA提取,16S rDNA扩增以及PCR-RFLP分析和测序比对等生态学分析方法,对黄铜矿浸出过程中的混合极端嗜热古菌群落变化进行了分析。结果显示在黄铜矿的浸出前期S.metallicus是占据优势的菌种,而到了后期A. Manzaensis的比例则会上升,并最后取代S. metallicus成为优势种。最后,本文研究了混合极端嗜热古菌对铁闪锌矿浸出的研究。实验结果表明,混合极端嗜热古菌浸出铁闪锌矿能力比中温浸矿细菌更加优异。加入高铁离子能够加快铁闪锌矿中锌的浸出,特别是在浸矿初期,加入了12 g／L高铁离子的体系锌的浸出速率很快,在浸出8小时浸出率就能达到40%左右。矿浆浓度对浸出率影响明显,较低的矿浆浓度具有更高的浸出率。利用极端嗜热古菌间接浸出铁闪锌矿时,停留时间和矿浆浓度都对浸出效果有着显著影响,停留时间长浸出效果好。当矿浆浓度高时,锌的浸出率很低,微生物氧化亚铁的速率缓慢是造成浸出率低的主要原因。