[发明专利]一株来源于火山灰的氧化亚铁硫杆菌及浸出金属的方法

说明书

本发明涉及一株来源于火山灰的氧化亚铁硫杆菌及浸出金属的方法。氧化亚铁硫杆菌的保藏编号为CCTCC NO:M20211183。本发明将氧化亚铁硫杆菌与磁场强化固定化技术、电化学反应促进技术和微生物快繁增殖技术相结合，将氧化亚铁硫杆菌与磁电耦合浸出技术完美契合，大幅提升生物浸出效率。本发明能够提高且加快金属浸出率、缩短浸出周期，具有易于操作、成本低廉、绿色无二次污染等优点。

技术领域

本发明属于生物浸出技术领域，尤其涉及一株来源于火山灰的氧化亚铁硫杆菌及浸出金属的方法，特别是利用来源于火山灰的氧化亚铁硫杆菌及磁电耦合强化其浸出电路板中铜和镍。

背景技术

生物浸出法回收电子废弃物中的贵金属由于其成本低，能耗小，不产生二次污染等众多优点，使其成为最具前景的技术之一。电路板含有大量铜、铁、镍、锡、锌、金、银、钯等贵重金属。以金属铜为例，其储量最丰富的黄铜矿石每克铜含量甚至低于每克通讯电路板铜含量，然而因其成分复杂、晶体结构致密对提取工艺要求严苛，并且铜矿石提炼所用的常规高温冶炼方法成本颇高，难以实现其经济价值。生物浸出法回收金属成为金属回收的最优方案。但在生物浸出过程也存在浸出周期长、效率偏低等问题，如果能解决生物浸出的短板问题，将对生物浸出的广泛应用提供巨大贡献。王军等(专利号CN201910369442.6)提出一种以黄钾铁矾强化光催化半导体硫化矿物生物浸出的方法，黄钾铁矾是生物合成的，这种方法使浸出工艺更加繁琐同时提升了成本，并且需要强光条件才能使嗜酸铁硫氧化细菌浸出半导体硫化矿物，至于对于其他物品是否可以浸出金属效果未知；陈梦君等(专利号CN201910906294.7)提出一种球磨机与电场协同强化软锰矿浸出硫酸锰的方法，该方法通过球磨和施加电场的方式破坏晶型，使金属锰更易浸出，此方法虽然提升了浸出率，但其工艺复杂，需要购置球磨等专业的设备，前处理环节繁琐，难以推广实际应用。

发明内容

鉴于现有技术所存在的问题，本发明提供一株来源于火山灰的氧化亚铁硫杆菌及利用该菌株磁电耦合强化浸出电路板中铜和镍。以生物浸出法为基础，结合磁场强化固定化技术、微生物快繁技术、电化学技术、生物浸出等技术，从电路板中回收铜等金属，该技术可大幅提升生物浸出效率，缩短浸出周期，同时绿色环保，浸出液可循环使用，无废液产生。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明提供一株来源于火山灰的氧化亚铁硫杆菌，菌株保藏编号为CCTCC NO:M20211183，菌株可以命名为嗜酸性氧化亚铁硫杆菌MA-Y1(Acidithiobacillusferrooxidans MA-Y1)，于2021年09年15日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国.武汉.武汉大学。

该菌株从黑龙江省大兴安岭马鞍山火山灰偶然分离得到的，通过9K培养基进行富集分离并进行测序，经NCBI比对后，确定该菌为嗜酸性氧化亚铁硫杆菌，命名为MA-Y1。通过对培养条件进行优化，获得最适生长条件：生长温度为30-40℃，pH1.5-2.5，Fe(II)浓度为20-40g/L，并将氧化亚铁硫杆菌MA-Y1送至中国武汉典型培养物保藏中心，获得菌株保藏号为CCTCC NO:M 20211183。

采取上述技术方案的有益效果：采用上述菌株可以从电路板中回收铜镍等金属，可以大幅提升生物浸出效率，缩短浸出周期，同时不需要复杂设备，绿色环保，浸出液可循环使用，无废液产生。

本发明提供上述氧化亚铁硫杆菌的发酵方法，将上述述氧化亚铁硫杆菌接种培养基，发酵培养。

发酵的培养条件包括：接种量10％(v/v)，温度30-40℃，pH 1.5-2.5，通气量控制在0.5-0.8L/min，Fe(II)浓度20-40g/L。

采取上述技术方案的有益效果：采用上述条件有利于氧化亚铁硫杆菌的发酵培养。

本发明提供一种菌剂，包括上述氧化亚铁硫杆菌。菌剂中除了上述氧化亚铁硫杆菌也可以包括其他成分。