[发明专利]一种极端低温环境下生物冶金菌种工程放大的方法

说明书

技术领域

本发明涉及中温嗜热嗜酸菌在极端低温环境下扩增菌体数量及菌液体积的方法，特别涉及一种极端低温环境下生物冶金菌种工程放大的方法。

背景技术

国内采用生物氧化技术对难处理金矿进行预处理的工程应用时间较国外要短，但其发展却十分迅速，自2000年长春黄金研究院利用其自主知识产权的技术成果在烟台建成第一座生物氧化提金厂以来，至今已建成了十余座大小不等的生物氧化预处理工厂，成为世界上生物氧化技术应用最为快速与广泛的国家。由于该工艺应用的工业微生物为中温嗜热菌，最适工作温度在38～45℃，为了便于细菌存活及快速放大，传统的菌种工程放大时间都选择在温度较高的夏季，在外界温度和细菌最适工作温度较为接近的条件下进行菌种工程放大，之后进行正常的投料生产。在我国北纬48°的高纬度地区，在气候条件极其恶劣的寒冬季节，无法使用常规方法进行生物冶金菌种工程放大工作，严重影响生物氧化提金工艺的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种极端低温环境下生物冶金菌种工程放大的方法，该方法在极端低温条件下进行生物冶金菌种的工程放大及工业应用，使生物氧化工艺避免受到季节性气候条件的影响，使生产工作平稳运行。

该方法是：在室外温度-30℃～-45℃的情况下，对进行工程放大的生物反应器(生物氧化槽)进行密闭保温，将热量散失降到最低，之后利用锅炉供应热水通过搅拌器内的换热装置对其进行加温操作，温度达到菌种放大适宜温度之后进行接种放大；之后投放物料令冶金菌种进行正常工作放热，从而使氧化反应器达到热量平衡，撤除锅炉供热，进行下氧化一槽的菌种放大工作。

一级氧化三个氧化槽采用逐个放大的方式进行菌种放大，待三个氧化槽均实现自身热量平衡之后，进行二级氧化菌种放大。

二级氧化槽放大采用溢流放大的方式，即一级三个氧化槽放大完成后正常给矿，逐步提高矿浆浓度，使氧化槽内矿物充分反应，从而使单位矿浆达到热量平衡，此时进行二级溢流放大，前三个氧化槽的高浓度菌液溢流至4^#氧化槽，使4^#氧化槽直接达到热量平衡，4^#氧化槽满槽后溢流至5^#氧化槽，然后溢流到6^#氧化槽，直至6^#氧化槽全部充满。则整个菌种工程放大圆满结束。这种放大方式的另一优点是可以在菌种放大的同时实现逐步达产。

在培养基的使用上，没有按照9K和Leathen等常用培养基大量使用硫酸亚铁，而是只添加了少量硫酸亚铁为细菌在适应环境的初期提供能量，在细菌活性恢复后不断给入金精矿，以矿石中的硫和二价铁给细菌提供能量物质，培养出活性更好，对矿石的适应性更强的菌种。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明之方法是由菌液采集、反应器保温供热、调整槽放大、一级氧化槽放大、二级氧化槽放大五个步骤组成：

1、菌液采集：

菌种放大母液由长春黄金研究院获得，为可直接运送的大量菌液，从而节省大量在实验室进行小规模放大的时间。本方法所使用的浸矿微生物为长春黄金研究院专利浸矿菌群，该浸矿菌群由专利公开号CN200810050526.5的专利文献公开。

2、反应器保温供热：

由于室外温度在-30℃～-45℃，进行工程放大的生物反应器(生物氧化槽)为Φ9.5×10.0m甚至更大的不锈钢搅拌槽，散热情况较为严重，因此首先对其进行密闭保温，将热量散失降到最低。利用具有良好隔热性能的橡塑海绵保温板对反应器的外围及顶盖进行包裹保温，避免反应器由于内外温差巨大造成散热严重，达不到放大温度。之后利用锅炉供应热水通过反应器内的换热装置对其进行加温操作，温度达到菌种放大适宜温度之后进行接种放大。

3、调整槽放大：

调整槽搅拌、供风及加温装置安装完毕后注水，加温到38℃～40℃，添加硫酸调整pH值为1-2，添加培养基，然后把菌种接入到调整槽进行复壮，待菌种活性恢复后，补水至满槽，并投矿供细菌氧化不断提高矿浆浓度。

4、一级氧化槽放大：

1^#氧化槽放大：

1^#氧化槽保温装置安装完毕并试车正常后，注水，加温至38℃～40℃，调整pH值为1-2，并添加培养基，将调整槽中部分菌液(其余作为备用菌种)通过软管泵打入氧化槽，充气搅拌培养，电位恢复后按每天定量投入金精矿，1^#氧化槽达到热量平衡后接种成功。

2^#氧化槽放大：