第3期 温建康等：温度对浸矿微生物活性及铜浸出率的影响 ·297。 表2温度对实验细菌生长和氧化活性影饷 可以知道：浸出温度为30℃时矿浆电位上升的最 Table 2 Effect of temperature on the gmw th of bacteria and their oxi- 多，具有细菌浸铜的最佳环境，因此浸铜速度最快， dation activity 铜的浸出率最高：浸出温度为7℃时，整个浸出过程 温度/℃ Fe+氧化为Fe+的 细菌浓度/ 中，矿浆电位值基本未变，此时的细菌活性受到抑 氧化率/% (10?mL-) 制，生物氧化铜矿物的速度很慢，故铜的浸出率最 0 24 低：当浸出温度为40℃时，矿浆电位显著降低.说明 b 20 40 该浸矿菌不耐高温，在高温环境下活性降低.但从 15 38 5.4 20 100 68 化学反应的角度考虑，高温环境比低温条件下有利 25 100 7.1 于化学反应的进行，故在40℃高温条件下铜的浸出 30 100 89 率比7℃低温时高 35 86 7.0 2.3温度对浸矿体系中微生物种群结构变化的影 40 46 32 响 表3 浸出温度对铜沒出率的影响 2.3.1不同温度下菌群的形貌特征 Table3 Effect of temperature on copper leaching rate 在20~30℃时，该菌群的Fe2+氧化速率均能 浸出 初始时电位/ 结束时电位/ 铜浸出 达到100%，且对应的细菌浓度和铜浸出率也较高， 温度/℃ m V (SCE) mV (SCE) 率% 因此本文研究了15℃和30℃两个温度的微生物种 7 432 445 55.34 群结构，分析了15℃和30℃下浸出体系中菌群的 10 432 42 6214 形貌特征，利用生物显微镜定期监测两种温度下菌 15 430 464 71.58 20 434 485 77.76 群的形态.图1为浸出后期浸出液中菌群照片.从 25 431 489 8214 图1中可以观察到两种温度下生存的细菌在形貌上 名 432 494 87.62 差别很大.30℃下的菌体多呈短杆状，而15℃下的 35 430 460 8023 菌体细长.进行生物扫描电镜的表征后，其形貌特 40 427 325 7488 征的差别更加显著，见图2.可以清楚判断30℃下 (b) 10m 10μm 图1不同浸出温度下细瞄的光学显微镜照片.(a)30℃，(b)15℃ Fig.1 Optical phot ographs of bacteria at different leaching temperat ures:(a)30 C:(b)15 C 2mm00k8 图2不同浸出温度下细菌的SEM形貌.(30℃，(b)15℃ Fig 2 SEM miemgraphs of bacteria at different leaching temperatures (a)30 C:(b)15 C表 2 温度对实验细菌生长和氧化活性影响 Table 2 Eff ect of t emperature on the g row th of bacteria and their oxi￾dation activity 温度/ ℃ Fe 2+氧化为 Fe 3+的 氧化率/ % 细菌浓度/ ( 10 7 mL -1 ) 7 0 2.4 10 20 4.0 15 38 5.4 20 100 6.8 25 100 7.1 30 100 8.9 35 86 7.0 40 46 3.2 表 3 浸出温度对铜浸出率的影响 Tabl e 3 Effect of temperature on copper leaching rate 浸出 温度/ ℃ 初始时电位/ m V ( SCE) 结束时电位/ mV (SCE) 铜浸出 率/ % 7 432 445 55.34 10 432 452 62.14 15 430 464 71.58 20 434 485 77.76 25 431 489 82.14 30 432 494 87.62 35 430 460 80.23 40 427 325 74.88 可以知道:浸出温度为 30 ℃时矿浆电位上升的最 多, 具有细菌浸铜的最佳环境, 因此浸铜速度最快, 铜的浸出率最高;浸出温度为 7 ℃时, 整个浸出过程 中, 矿浆电位值基本未变, 此时的细菌活性受到抑 制, 生物氧化铜矿物的速度很慢, 故铜的浸出率最 低 ;当浸出温度为 40 ℃时, 矿浆电位显著降低, 说明 该浸矿菌不耐高温, 在高温环境下活性降低 .但从 化学反应的角度考虑, 高温环境比低温条件下有利 于化学反应的进行, 故在 40 ℃高温条件下铜的浸出 率比 7 ℃低温时高. 2.3 温度对浸矿体系中微生物种群结构变化的影 响 2.3.1 不同温度下菌群的形貌特征 在 20 ～ 30 ℃时, 该菌群的 Fe 2 +氧化速率均能 达到 100 %, 且对应的细菌浓度和铜浸出率也较高, 因此本文研究了 15 ℃和 30 ℃两个温度的微生物种 群结构, 分析了 15 ℃和 30 ℃下浸出体系中菌群的 形貌特征, 利用生物显微镜定期监测两种温度下菌 群的形态 .图 1 为浸出后期浸出液中菌群照片.从 图 1 中可以观察到两种温度下生存的细菌在形貌上 差别很大 .30 ℃下的菌体多呈短杆状, 而 15 ℃下的 菌体细长 .进行生物扫描电镜的表征后, 其形貌特 征的差别更加显著, 见图2 .可以清楚判断30 ℃下 图 1 不同浸出温度下细菌的光学显微镜照片.( a) 30 ℃;( b) 15 ℃ Fig.1 Opti cal phot ographs of bact eria at different leaching temperatures:( a) 30 ℃;( b) 15 ℃ 图 2 不同浸出温度下细菌的 SEM 形貌.( a) 30 ℃;( b) 15 ℃ Fig.2 SEM micrographs of bacteria at diff erent leaching temperatu res:( a) 30 ℃;( b) 15 ℃ 第 3 期 温建康等:温度对浸矿微生物活性及铜浸出率的影响 · 297 ·