申请日2009.11.10
公开(公告)日2010.05.12
IPC分类号C22B7/00; C02F3/34; C22B11/00
摘要
本发明提供一种生物法回收含银废水中银的方法，该方法用培养的曲霉微生物处理电镀、电子、照相等行业的含银废水，生物催化合成纳米级颗粒银，具有很高的经济价值和良好的应用前景。该方法首先将液体培养灭菌后，放置在无菌接种室内冷却，按比例接种曲霉，将接种曲霉后的培养基振荡培养;经6～7天培养后，离心处理，收集沉淀曲霉混合物，加至含AgNO3的废液，混合均匀后，在室温下培养6-10天后，离心处理10-20分钟，并分离液体和沉淀，用水反复洗涤沉淀数次，收集银纳米颗粒，粒径在15-50nm左右。
权利要求书
1.一种生物法回收含银废水中银的方法，其特征是：
首先将液体培养基灭菌后，放置在无菌接种室内冷却，当三角瓶中液体培养基降温至29-32℃时，接种曲霉，曲霉接种量与液体培养基的重量/体积比为：10～80mg/L，将接种曲霉后的培养基连同三角瓶一起放置在微生物摇床上振荡培养，振荡频率是170-200rpm，培养温度为35±2℃;
经6～7天培养后，以5000-6000rpm离心15-25分钟，收集沉淀曲霉混合物，加至含AgNO3的废液，加入的曲霉混合物与AgNO3废液的重量/体积比为：200-500mg/L，混合均匀后，在室温下培养6-10天后，以5000-6000rpm离心处理10-20分钟，并分离液体和沉淀，用水反复洗涤沉淀数次，收集银颗粒。
2.根据权利要求1所述的生物法回收含银废水中银的方法，其特征是：所述曲霉选用黑曲霉、黄曲霉或烟曲霉。
3.根据权利要求1所述的生物法回收含银废水 中银的方法，其特征是：所述液体培养基的制作过程为：每1000mL水中分别加入下列各物质配置而成，其中有7.5-8.5g KH2PO4、2.0-2.5g K2HPO4、0.6-2.0g(NH4)2SO4、0.1-0.2g MgSO4、0.3-0.4g酵母浸膏、5-10g葡萄糖、5-10g玉米粉，调pH至6-7。
4.根据权利要求3所述的生物法回收含银废水中银的方法，其特征是：所述液体培养的灭菌方法为：将液体培养基置于置于高压灭菌锅中，保持灭菌锅中温度为120-124℃，压力为0.12-0.8Mpa，灭菌20～40分钟。
5.根据权利要求1所述的生物法回收含银废水中银的方法，其特征是：含硝酸银废水中硝酸银含量为100-1500mg/L。
说明书
生物法回收含银废水中银的方法
技术领域：
本发明涉及一种采用培养的曲霉处理环境废水及生物合成纳米级银的方法，可用于处理电镀、电子、照相等行业的含银废水，净化环境。
背景技术：
曲霉属(Aspergillus)真菌，为丝状真菌，天然生活在突然、河流沼泽中，尤以农田土壤最多，通常寄生在植物活体或腐生植物残株中，既能营寄生生活，也能营腐生生活，生命力很强，是自然界有机物质转化的重要驱动力。
常见的黑曲霉(Aspergillus niger)、黄曲霉(Aspergillus flavus)、烟曲霉(Aspergillus fumigatus)等都是土壤习居菌，天然存在于农田土壤中和矿坑中。在残留田间的腐烂的植物秸秆、垃圾、弃置的食品上到处可见，生产上常用黑曲霉制酱油、腐乳、酿酒、生产青贮饲料等。同时黑曲霉、烟曲霉等还经常用于科学研究的实验材料。
电镀、银化工、电子、电影、照相等行业每年产生大量含银废水，严重污染环境，目前回收处理的方法不太经济实用。常用化学法处理，造成激烈的化学反应，产生的氯化银沉淀物不能回收利用，同时由于引进新的有毒化学试剂，造成了二次污染环境。
发明内容：
本发明目的在于提供一种生物法回收含银废水中银的方法，该方法用扩大培养的微生物处理电镀、电子、照相等行业的含银废水，生物催化合成纳米级颗粒银，具有很高的经济价值和良好的应用前景。
本发明的目的是通过以下措施实现的：
一种生物法回收含银废水中银的方法，其特征是：
首先将液体培养基培养灭菌后，放置在无菌接种室内冷却，当三角瓶中培养基降温至29-32℃时，接种曲霉，曲霉接种量与培养基的重量/体积比为：10～80mg/L，将接种曲霉后的培养基连同三角瓶一起放置在微生物摇床上振荡培养，振荡频率是170-200rpm，培养温度为35±2℃;
经6～7天培养后，以5000-6000rpm离心15-25分钟，收集沉淀曲霉混合物，加至含AgNO3的废液，加入的曲霉混合物与AgNO3废液的重量/体积比为：200-500mg/L，混合均匀后，在室温下培养6-10天后，以5000-6000rpm离心处理10-20分钟，并分离液体和沉淀，用水反复洗涤沉淀数次，收集银纳米颗粒，粒径在15-50nm左右。
所述曲霉选用黑曲霉、黄曲霉或烟曲霉。
所述液体培养基的制作过程为：每1000mL水中分别加入下列各物质配置而成，其中有7.5-8.5g KH2PO4、2.0-2.5g K2HPO4、0.6-2.0g(NH4)2SO4、0.1-0.2gMgSO4、0.3-0.4g酵母浸膏、5-10g葡萄糖、5-10g玉米粉，用稀盐酸和稀氢氧化钠溶液调节pH至6-7。
所述液体培养的灭菌方法为：将培养基置于置于高压灭菌锅中，保持灭菌锅中温度为120-124℃，压力为0.12-0.8Mpa，灭菌20～40分钟。
待处理的含硝酸银废水中硝酸银含量一般为100-1500mg/L。
本发明采用曲霉属微生物处理净化电镀、照相、电子等行业含银废水，保护环境，减少污染，同时生物合成纳米级颗粒银，该方法不仅能解决含银废水的环境污染问题，同时能得到具有应用价值的纳米级银粒子，且方法简便，成本低廉，用曲霉微生物处理含银废水及生物合成生产银纳米材料的方法目前尚未见公开报道。
本发明利用曲霉在生长过程中能向环境中分泌一些胞外酶如淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、硝酸还原酶等。其中有些酶对一些工业废液中的贵金属离子有催化还原作用，使银离子被还原形成纳米级的银颗粒沉淀下来。本发明的生物处理法，反应温和，无需添加更多的有毒化学试剂，成本低，操作简便，且最关键的是最后能收获具有极大特殊应用价值的纳米级的银颗粒，因此具有很多优点，很有发展前途。
本发明采用曲霉生物技术处理这些含银废水，不但成本低，能高效去除银污染，更为重要的是，曲霉分泌的胞外酶能生物催化还原废液中的银离子成为纳米级颗粒的银，而纳米级颗粒银不仅是重要的贵金属，更因为具有很多纳米材料的特殊性，在光电元器件、光电学特性等方面有着重要的应用。因此，采用曲霉属微生物处理含银工业废水，不但净化环境，减少污染，而且能生产具有特殊性能的纳米材料，因此有着广阔的应用前景。
本发明中的黑曲霉、黄曲霉、烟曲霉等菌株可从国内任何一家高校、科研机构购得，也可从也可从中国科学院微生物研究所、中国农科院菌种保藏中心、山东大学、武汉大学、复旦大学和有关农业大学及南京信息工程大学获得。