[发明专利]一株产氨浸矿细菌及其培养方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于微生物浸矿领域，涉及一株能够将尿素转变为氨水的产氨浸矿细菌及其培养方法和应用。 

背景技术

目前，对于铜矿浸出，酸法浸出及嗜酸细菌占据主流地位。但对于高含碱性脉石矿物的难选铜矿和铜尾矿，采用酸性体系下化学浸出或细菌浸出的技术路线显然是不可行的。一方面，为了保持浸矿微生物（如Thiobacillus ferrooxidans、Thiobacillus thiooxidans、Leptospirillums ferrooxidans等）的正常生长繁殖和良好氧化活性，需要预先采用酸剂对矿石进行淋洗，高碱性脉石的铜矿石或者铜尾矿使单位酸耗大大增加，经济上不合理；另一方面，酸性体系会产生大量的硫酸钙和硫酸镁等微溶物，因堵塞浸出通道而降低浸出速率。 

与酸法浸出体系相比，碱法浸出具有金属选择性强、对设备的耐腐蚀性要求低、对环境的污染小，是一个主要的发展方向，例如氨水浸出。氨水的挥发性大，导致处理成本增加，环境污染严重，无法进行大规模的堆浸；采用加压氨浸在技术上可行，但能耗高，设备投资大，经济效益较差。更为重要的是，目前还没有适合氨浸的专用菌属，阻碍着氨浸出技术的推广应用。如果能寻求一株产氨细菌，使该菌应用于氨法浸铜，则可以避免常压氨浸的缺陷，并提高氨浸效率，丰富了浸矿菌种库，促进氨浸技术的进步，意义重大。 

发明内容

为了解决上述问题，本发明目的在于提供一株能分解尿素的环境适应能力强、产氨能力突出的高效产氨浸矿细菌，为高碱性难处理铜矿的浸出提供一种新方法。 

本发明的技术方案是：一株产氨浸矿细菌，该细菌属于产碱普罗威登斯菌（Providencia sp），分类名为：普罗威登斯菌Providencia sp，名称为JAT-1，在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，于2012年6月13日登记保存，保藏号为：CGMCC No.6214。 

该菌经革兰氏染色（如图1）和基于16S rDNA基因序列的相关菌株系统发育树分析（如图2）和菌种同源性分析（如图3），鉴定为属于产碱普罗威登斯菌种、普罗威登斯菌属（Providencia sp）。JAT-1与Providencia sp. Sam 130-9A同源性高达99%。 

本发明所述细菌培养方法，该方法采用浓度为5~25g/L的碳源、浓度为5~20g/L的氮源、浓度为1.0~3.0 g/L的磷酸二氢钾、浓度为2.0~4.0 g/L磷酸氢二钠和浓度为0.1~0.5 g/L硫酸镁作为培养基，无需生长因子。所述碳源为柠檬酸钠或葡萄糖，氮源为尿素。培养条件为：温度20~40℃，pH值5.0~11.0，好氧或兼性厌氧。 

本发明所述细菌的应用，将产氨细菌在培养基中振荡培养至对数期，用湿润红色石蕊试纸悬于培养瓶口，试纸迅速变蓝，则说明细菌产氨良好。配制新鲜培养基，接种对数期细菌作为浸出剂。产氨细菌对碱性铜矿的浸出实验在250mL三角锥瓶中进行。在温度20~40℃、矿浆液固比4:1~9:1、细菌初始接种浓度10~30%条件下，浸出某铜矿，浸出率达33.26%~39.86%。 

该菌株的应用将有利于拓展细菌浸矿领域、丰富浸矿细菌种类、改善传统氨浸存在的成本大、能耗高、环境污染严重等问题。 

附图说明

图1为产氨浸矿细菌JAT-1的革兰氏染色示意图。 

图2为产氨浸矿细菌JAT-1与相关菌株的系统发育进化树示意图。 

图3为产氨浸矿细菌JAT-1与Providencia sp. Sam 130-9A菌株的16S rDNA基因序列比对示意图。 

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围。 

实施例一： 

采用尿素培养基对土壤中细菌进行富集培养，明确获得有效菌种后进行平板分离，获得纯菌种。培养基成分为：柠檬酸钠5g/L，尿素5g/L，磷酸二氢钾1.0 g/L，磷酸氢二钠2.0 g/L，硫酸镁0.1 g/L。pH值5.0，20℃条件下恒温有氧培养48 小时，得到增殖菌液。在温度20℃、矿浆液固比4:1、细菌初始接种浓度10%条件下，浸出某铜矿，144h后铜浸出达到33.26%。

实施例二：