文档介绍：原创·}生声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导卜,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:奎垫鸥日期:墨塑圭:型关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名:查堑§塑畴师签名:燃日期:o=±￡L弓7山东入学硕十学位论义氧化亚铁硫杆菌培养动力学与硫化矿物生物氧化动力学研究摘要生物冶会技术从20世纪50年代发展至今,已成功地应用于大规模回收难处理含硫会矿和硫化铜矿,并且在稀有金属的回收领域展现广阔的前景。氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillusferrooxidans)是生物湿法冶金过程主要的浸矿菌种。自从colmer和Hinkle首次从硫化矿酸性矿坑水中分离得到氧化甄铁硫杆菌后,微生物工作者对其生理形状进行了系统研究。这种菌系短杆菌,~~,是一种化能自养菌,专性好氧,嗜酸性,广泛生活在金属硫化矿和煤矿的酸性矿坑水中。氧化亚铁硫杆菌以氧化二价铁、元素硫以及还原态的化合物等来获得生命过程所需的能量。由于氯化亚铁硫杆菌的这种代谢特点,人们利用它来浸出金属硫化矿。在硫化矿细菌浸出过程中,金属的溶解速率与细菌的生物量有关。研究细菌生长繁殖过程中铁的行为以及各种参数的变化规律对实际的细菌浸出过程工艺条件的控制与优化具有重要的参考价值。硫化矿的氧化分为生物氧化和化学氧化(主要是三价铁离子)两大类,其中细菌吸附在固体反应物的表面足生物浸出过程的最重要的环节。氧化亚铁硫杆菌对金属硫化物的生物浸出主要分为两类,即直接浸出和间接浸出。然而,Rojas—Chapana认为存在间接和直接浸出的协调作用,而且这种协调作用有利于细菌的生存。本文通过对氧化亚铁硫杆菌在9K培养基中生长及铁的行为的研究。以Fe“的氧化表征氧化亚铁硫杆菌的生长特性及活性,基于改进的Monod方程,33020在含亚铁培养基中的生长响应模型。研究了以亚铁离子的氧化柬表征氧化亚铁硫杆菌的生长过程;利用该模型,求助于遗传算法,通过计算机拟合,确定了模型中细菌生长动力学参数。利用该模型可以预示最大比生长速率∥。。。、营养物饱和常数K。等重要动力学参数对细菌生长的影响。考察了不同二价铁离子初始浓度、三价铁离予初始浓度对菌体生长和对亚铁离子氧化速率的影响。研究了氧化亚铁硫杆菌在硫化矿粉上的氧化反应,测定了细菌在矿石上的附着4山东人学硕士学位论文量,并考察了i价铁离子对硫化矿的化学氧化作用。本文研究了遗传算法及其在数学模型参数拟合中的应用,采用龙格一库塔法刈模型进行数值求解。结果表明,遗传算法能够高效地优化计算模型参数,使模型预测值与实验数据吻合良好。本文以微软公司的VisualBasic为编程语言,编制了遗传算法、数学模型模拟与预测以及遗传算法求解数学模型参数的计算机软件。关键词:氧化亚铁硫杆菌硫化矿动力学模型吸附生物氧化5些垄查竺婴.!!icsofThiobacillusferrooxidansandtheBio—icsofPyrites-arsenopyriteAbstractAtpresent,,,