巨大芽孢杆菌在赤泥脱碱中的应用及作用机制

作     者：王林 李望 朱晓波 燕旭东 

作者机构：河南理工大学化学化工学院 

出 版 物：《中国有色金属学报》 (The Chinese Journal of Nonferrous Metals)

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金(51804103 51904097) 河南省重点研发专项(231111321800) 河南省自然科学基金(232300420078) 河南省科技攻关项目(232102321138) 河南理工大学杰出青年基金(J2022-3) 

主　　题：赤泥 脱碱 巨大芽孢杆菌 有机酸 作用机制 

摘      要：赤泥是氧化铝生产过程中产生的工业废渣，其强碱性极大地限制了它的利用，微生物脱碱法因其经济有效、无二次污染的特点而备受关注。本实验利用巨大芽孢杆菌菌液对赤泥脱碱，结果表明：在菌量5.67×1013CFU·mL-1、液固比25 mL·g-1和温度35 ℃的条件下可将脱碱样品的pH值维持在8.6左右，10天的单次脱碱率达到30.4%，比无菌添加时pH值降低1.5个单位，脱碱率提高了22.6%。对脱碱前后的赤泥进行XRD、SEM-EDS和FT-IR分析，脱碱后赤泥中方钠石、钙霞石等碱性矿物的衍射峰强度减弱，方解石的衍射峰强度增强，赤泥表面有菌株附着并出现明显的溶蚀形貌，一些碱性矿物的铝硅酸盐结构被溶解。高效液相色谱(HPLC)的分析结果表明，巨大芽孢杆菌主要利用代谢产生的两种含量较高的有机酸(苹果酸和丙酸)与赤泥中的碱性物质发生酸碱中和，实现对赤泥的脱碱。