基于矿物晶体结构的铝土矿细菌浸矿机制研究

钟婵娟^1,2，孙德四^1,2，陈晔²，曹飞^1,2

1. 九江学院化学与环境工程学院2. 北京科技大学土木与环境工程学院

摘 要：采用环状芽孢杆菌CGMCC12对5种含不同结构硅酸盐矿物的铝土矿样进行了生物脱硅研究.选用铝土矿中常见的橄榄石、高岭石、钾长石及河南铝土矿作为细菌溶蚀作用对象,采用电镜及XRD衍射技术,研究细菌对它们的分解作用差异.结果表明:浸矿12d,细菌对橄榄石、高岭石及石英型铝土矿脱硅作用显著,铝硅比(A/S)分别从7.12,6.11,2.89提高到16.15,11.61,13.56,而对钾长石型铝土矿及河南铝土矿脱硅效果较差,A/S分别从3.69和4.90仅提高到4.64和7.30;细菌对试验用硅酸盐矿物的溶蚀破坏作用由易至难依次为橄榄石、高岭石、钾长石;在细菌作用下,橄榄石向水镁石与石英转化,钾长石向伊利石转化,高岭石向水铝石与石英转化;多种矿物同时存在的情况下,细菌对不同晶体结构的硅酸盐矿物的分解有一定的选择性,对较易分解的矿物破坏作用较快,细菌会优先选择分解含Fe,Ca等生命元素的赤铁矿与方解石等矿物.

关键词：环状芽孢杆菌;硅酸盐矿物;铝土矿;脱硅;生物分解作用;