1.一种脱硅-浸提两段式生物淋滤赤泥中放射性元素的方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将赤泥与水混合均匀制成浆液,通过浮选法富集并分离出赤泥中包括锆石的硅酸盐矿物,分离后得到包括锆石的硅酸盐矿物和赤泥残渣;
(2)将黑曲霉的孢子悬液接种于灭菌后的淋滤培养基中于30~35℃培养72h,培养过程中需在摇床上振荡培养,或在发酵罐中搅拌培养以形成菌丝球;
黑曲霉在淋滤培养基中培养完毕后,通过膜过滤法或离心过滤法将菌丝球和去菌培养液分开备用;
(3)将步骤(1)中浮选出的包括锆石的硅酸盐矿物投加入已灭菌的脱硅培养基中,并接种胶质芽孢杆菌活化液进行培养,培养条件为在30~35℃震荡或搅拌培养4~5d,得到处理后的脱硅培养基,从而破坏硅酸盐矿物的硅氧晶格结构,使其中的放射性元素易于生物淋滤;
(4)将步骤(2)中通过膜过滤法获得的菌丝球投加入步骤(3)处理后的脱硅培养基中进行培养,从而通过菌丝球的物理接触和菌体代谢产生的有机酸溶方式浸出硅酸盐矿物中的放射性元素至淋滤液中;
(5)将步骤(1)中浮选法剩余的赤泥残渣投加入步骤(2)中通过膜过滤法获得的去菌培养液中,从而通过有机酸浸方式进一步淋滤赤泥残渣中的放射性元素。
2.如权利要求1所述的脱硅-浸提两段式生物淋滤赤泥中放射性元素的方法,其特征在于步骤(1)所述浮选剂的组成以重量计为:油酸0.18~0.30%,氧化石蜡皂0.20~0.35%,松香油0.25~0.40%,溶剂为去离子水。
3.如权利要求1所述的脱硅-浸提两段式生物淋滤赤泥中放射性元素的方法,其特征在于步骤(2)所述淋滤培养基的灭菌条件为121℃灭菌20min;
所述淋滤培养基的组成以重量计为:蔗糖20%,酵母膏0.1%,蛋白胨0.1%,溶剂为去离子水。
4.如权利要求1所述的脱硅-浸提两段式生物淋滤赤泥中放射性元素的方法,其特征在于步骤(2)所述孢子悬液在淋滤培养基中的接种量为淋滤培养基体积的0.5~1%;孢子悬液中黑曲霉的孢子数为1×107~1×108个/mL。
5.如权利要求1所述的脱硅-浸提两段式生物淋滤赤泥中放射性元素的方法,其特征在于步骤(3)所述脱硅培养基的成分以重量计为:蔗糖10%,葡萄糖10%,酵母膏0.2%,蛋白胨0.2%,KH2PO4 0.5%,K2HPO4 0.5%,溶剂为去离子水。
6.如权利要求1所述的脱硅-浸提两段式生物淋滤赤泥中放射性元素的方法,其特征在于步骤(3)所述包括锆石的硅酸盐矿物的投加量为脱硅培养基重量的20~50%。
7.如权利要求1所述的脱硅-浸提两段式生物淋滤赤泥中放射性元素的方法,其特征在于所述胶质芽孢杆菌活化液的投加量为脱硅培养基体积总量的2~5%;所述胶质芽孢杆菌活化液的制备方法为:将胶质芽孢杆菌接种于灭菌后的活化培养基中于30℃培养3d;所述活化培养基的成分以重量计为:蔗糖2%,酵母膏0.2%,MgCl2 0.02%,CaCO3 0.01%,Fe2(SO4)3 0.005%,溶剂为去离子水。
8.如权利要求1所述的脱硅-浸提两段式生物淋滤赤泥中放射性元素的方法,其特征在于所述脱硅培养基和胶质芽孢杆菌活化液的灭菌条件为121℃灭菌20min。
9.如权利要求1所述的脱硅-浸提两段式生物淋滤赤泥中放射性元素的方法,其特征在于步骤(4)中菌丝球投加量为脱硅培养基重量的1~5%;培养条件为30~35℃震荡或搅拌培养3d。
10.如权利要求1所述的脱硅-浸提两段式生物淋滤赤泥中放射性元素的方法,其特征在于步骤(5)中赤泥残渣在去菌培养液中的投加比例以重量计为10~20%;赤泥残渣的淋滤条件为:震荡或搅拌条件下淋滤20~28h。