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随着工业生产的发展,矿产资源的需求量不断增加,其开采规模越来越大。深部矿体、低品位矿体、复杂条件矿体已逐渐成为主要的开采加工对象。针对这些开采对象,传统的采选方法难以实现经济高效、安全、环保的生产要求。微生物浸出技术具有弥补传统采选方法的这一缺点,生物氧化剂的制备是微生物浸出技术的关键。本实验以海藻酸钠-聚丙烯酰胺两种混合材料为载体,并加入极易溶于水的聚乙二醇400(PEG)为致孔剂,以Ca Cl2、柠檬酸铝为交联剂,用包埋法固定A.f菌并构建固定床生物反应器以生产Fe3+制备微生物氧化剂。为了制备具有高氧化能力的微生物氧化剂,本实验的主要研究内容如下:(1)通过条件实验,选择出了A.f菌的最佳包埋条件为:海藻酸钠浓度为2.5%,聚丙烯酰胺浓度为0.4%,聚乙二醇400浓度为2%。在此条件下所制得的固定化A.f菌Fe2+的最大氧化速率为2.863g·(L·h)-1。凝胶小球内A.f菌增值比例可达到1.51倍。固定化A.f菌重复使用15d后,依然保持较好的氧化能力。(2)以选择的最佳固定化条件包埋A·f菌制备大量凝胶微球,装入自制的固定床生物反应器内,通过条件实验获得了固定床生物反应器的最佳运行条件为:空气流量为1.4 L·min-1、初始p H值为2.0、反应器外层恒温夹套水温为32℃、初始Fe2+浓度为8.5 g·L-1、稀释率为0.6 h-1。反应器在该条件下连续运行,得到Fe2+的最大氧化速率为2.97 g·L-1·h-1,是游离态A·f菌的3.38倍。反应器开始连续运行15d后,对Fe2+的氧化能力略有降低,通过清洗反应器内沉淀物质后,固定化A·f菌的氧化能力恢复84%,实验表明固定床生物反应器稳定性较好。最终实验通过分析获得固定化A·f菌对Fe2+的一级反应速率常数为k=0.39 h-1。