硅酸盐矿物的硅酸盐细菌浸出工艺研究
Series N o.380 F ebrua ry2008金属矿山
M ETA L M I NE
总第380期
2008年第2期
*江西省自然科学基金项目(编号:0520037),江西省教育厅科技项目(编号:赣教技字[2007]337号)。
孙德四(1967)),男,九江学院应用化学研究所,副教授,博士, 332005江西省九江市。
硅酸盐矿物的硅酸盐细菌浸出工艺研究*
孙德四1钟婵娟1张强2
(1.九江学院;21北京科技大学)
摘要采用5种硅酸盐细菌,对含不同硅酸盐矿物的5种矿样(包括铝土矿原矿和人工混合矿)进行细菌浸矿脱硅摇瓶试验和工艺试验。摇瓶试验表明:5种细菌均能较好地浸出矿样中的硅,但其中J XF-1菌的脱硅效果最好;细菌存活环境和硅酸盐矿物的晶格结构影响浸硅效果。工艺试验表明:连续浸出工艺的细菌浸硅效果明显优于摇瓶试验和半连续浸出工艺,并可将浸出时间缩短4d;以JXF-F菌为浸矿细菌,以含2%蔗糖的阿什比基质矿物盐培养基为细菌培养液和浸出液,采用连续浸出工艺可从铝土矿原矿和含绿泥石人工混合矿获得铝硅比分别为12.53和17.74的精矿,硅浸出率分别达70.1%和83.6%。
关键词铝土矿硅酸盐细菌硅酸盐矿物细菌浸出摇瓶试验连续浸出工艺
Study on Leaching Process of A lu m inosilicates by Silicat e Bacter i a
Sun Desi1Zhong Chanjuan1Zhang Q iang2
(1.I J i u jiang Universit y;University of Science and T ec hno logy B eij i ng)
Abstrac t Shake fl ask test and process test w ere m ade on desilica ti on by bacter i a leach i ng usi ng fi v e types o f sili ca te bacter i a and five ore sa m ples contai n i ng d ifferent k i nds of silicate m i nera ls(i nc l ud i ng run-o-f m i ne baux ite o re and artificia-l ly m i xed ore)1T he shake flask test resu lts i nd i cate that the five types o f bacter i a can a llw e ll leach out the silicon i n the sa m ples w it h J XF-1bacter i u m hav i ng t he best desili cation effect;and t he bacter ia ex i stence env iron m en t and the crysta l la-t ti ce struct ure can a ffect the sili con leach i ng e ffect1The process test resu lts show t hat t he conti nuous l eachi ng process has an ev i dently bette r s ilicon leach i ng effic i ency t han tha t of shake fl ask and sem-i conti nuous process,and can s horten the leac-h i ng ti m e by four days1U sing J X F-F as leach i ng bacter i u m,A shby m ediu m m i nera l sa lt substrate conta i n i ng2%sucrose as bacter i a lm ediu m soluti on and leach i ng soluti on,the conti nuous leach i ng process can obta i n concentrates w ith the silica-al u-m i nu m ra tio be i ng12.53and17.74respec tive l y from t he run-o-f m i ne ore and artifi c i a lly m i xed o re con tai n i ng ch l o rite, w it h t he silicon leaching ra te be i ng70.1%and83.6%respec tive l y.
K eywords Baux ite,S ili cate bacte ria,S ili cate m i nera l s,Bacte rial leach i ng,Shake fl ash test,Conti nuous leach i ng process
硅酸盐细菌包括环状芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌,它们在矿物加工领域的应用主要是对铝土矿脱硅,其目的是提高含硅高的低品位铝土矿的铝硅比,使脱硅后的铝土矿适于冶炼[1]。胶质芽孢杆菌由于能够活化土壤中的钾和磷等元素,国内学者把它归属于硅酸盐细菌,但并没有得到国际微生物学会的认可[2-4]。国内外少数学者和本文作者曾利用不同来源的硅酸盐细菌对硅酸盐矿物进行过探索性的浸矿条件试验研究[5-6],但对该类菌种的浸矿工艺研究还未见报道。本研究采用单独摇瓶浸出方式、半连续浸出和连续浸出工艺对硅酸盐细菌的浸矿能力进行较全面的对比试验,目的是为该菌种在矿物加工中的应用提供理论依据。1试验材料
1.1硅酸盐细菌
试验使用5种不同来源的硅酸盐细菌。其中J XF-1、J XF-2、J XF-3菌株属胶质芽孢杆菌,由本实验室分离保存;模式环状芽孢杆菌B1C和模式胶质芽孢杆菌B1M从中科院微生物菌种保藏所购得。菌种的分离和生物学特性测定均按常规方法进行[7-8]。
# 70 #
1.2试验矿样
对5种含不同晶格结构硅酸盐矿物的矿样进行试验。其中1#矿样为铝土矿原矿样,由北京矿冶研究总院提供;2#、3#、4#、5#矿样分别为一水硬铝石按照5B1比例与高岭石、正长石、绿泥石、石英配制的人工混合矿样。各矿样中的氧化铝和二氧化硅含量及主要矿物组成见表1和表2。
表1矿样A l
2O
3
和S i O
2
含量
矿样A l
2
O3含量/%S i O2含量/%铝硅比1#68.0612.285.54
2#72.2512.345.85
3#72.1511.456.30
4#68.9812.555.50
5#68.2318.283.73
表2矿样主要矿物组成%
矿物
含量
1#样2#样3#样4#样5#样
一水硬铝石65.275.478.476.579.3高岭石14.112.84.34.1
正长石14.3
绿泥石15.3
石英 4.514.2
勃母石3.214.3
氧化铁 2.3
2细菌摇瓶浸矿试验
摇瓶浸矿试验采用5种不同的细菌生存环境,即:
环境?,菌种在含欲浸矿样的蔗糖培养液中培养,浸硅在有蔗糖培养液中进行;
环境ò,菌种在不含欲浸矿样的蔗糖培养液中培养,浸硅在无蔗糖培养液中进行;
环境ó,菌种在含欲浸矿样的蔗糖培养液中培养,浸硅在无蔗糖培养液中进行;
环境?,菌种在不含欲浸矿样的蔗糖培养液中培养,浸硅在有蔗糖培养液中进行;
环境?,用对照灭活菌种在含蔗糖培养液中浸硅。
5种细菌生存环境所采用的培养基均为阿什比基质培养基。
2.1J XF-1菌摇瓶浸矿试验
在环境?下用J XF-1菌对5种矿样摇瓶浸矿9d,浸出前后矿样中A l2O3、S i O2含量的变化见表3,主要矿物组成的变化见表4。
表3矿样被JXF-1菌浸出前后的A l
2
O
3
、S i O
2
含量
矿样
A l2O3含量/%S i O2含量/%铝硅比
浸前浸后浸前浸后浸前浸后1#68.0673.2412.286.32 5.5411.59 2#72.2575.1212.345.64 5.8513.32 3#72.1573.6511.459.26 6.307.95 4#68.9875.3612.554.95 5.5015.22 5#68.2376.1318.288.95 3.738.51
表4矿样被JXF-1菌浸出前后的主要矿物组成%
矿物
含量
1#样2#样3#样4#样5#样
浸前浸后浸前浸后浸前浸后浸前浸后浸前浸后
一水硬铝石65.275.275.481.378.482.476.581.279.387.7高岭石14.110.2512.87.54.37.2 4.35.3正长石14.310.2
绿泥石15.38.8
石英 4.56.2514.28.1勃母石 3.24.35.9 6.2
氧化铁 2.33.2
从表中结果可以看出:在环境?下,J XF-1菌对5种矿样都具有较好的脱硅能力,能有效地提高矿样的铝硅比;但细菌对5种矿样的脱硅能力存在差别,含绿泥石的4#人工矿样和含高岭石的2#人工矿样的脱硅效果较好,浸出后铝硅分别提高了9.72和7.47,而含正长石的3#人工矿样和含石英的5#人工矿样浸出后铝硅比分别只提高了1.65和4.78,导致这一结果的原因可能是矿样中硅酸盐矿物的晶格结构存在较大的差异)))4#样所含绿泥石和2#样所含高岭石都属层状结构的硅酸盐矿物,而3#样所含正长石和5#样所含石英都属架状结构的硅酸盐矿物。
在5种不同的细菌生存环境下用J XF-1菌对各矿样进行9d摇瓶浸矿试验,结果示于表5。
由表5可见,硅的浸出率与细菌的生存环境密切相关。除对照环境?外,对于所有矿样,均是环境?下硅的浸出率最高,环境ó下次之,环境?下第3,环境ò下最低。这说明在含欲浸矿样的培养液中培养的细菌其浸硅能力强于在无欲浸矿样的培养液
#
71
#
孙德四等:硅酸盐矿物的硅酸盐细菌浸出工艺研究2008年第2期
中培养的细菌,但同样是在含欲浸矿样的培养液中培养的细菌,浸硅时有蔗糖比无蔗糖效果更好;而细
菌在无欲浸矿样的培养液中培养、又在无蔗糖的培养液中浸硅时,其浸硅能力最差。
表5 环境对JXF-1菌浸矿效果的影响
%
矿 样
浸 出 率
环境?
环境ò
环境ó
环境?环境?
S i
A l S i A l S i A l S i A l S i A l 1#50.408.50
30.80
3.50
41.203.20
38.20
3.10
1.520.07
2
#
60.409.2035.81 2.1250.234.1045.30 3.581.630.083#25.703.5012.20 1.5818.232.5815.90 2.120.560.024#65.309.6542.35 2.2356.704.9849.60 3.251.780.045
#
51.23
7.66
32.56
2.00
42.10
3.69
35.70
2.98
0.51
0.01
从表5还可以看出,J XF-1菌对矿物中的铝也有一定的浸出效果,最高可以浸出4#
矿样中9.65%的铝,但与浸出的硅(65.30%)相比存在显著的差异,表明该类菌种可以较好地分离矿物中的铝和硅,从而提高铝土矿的质量。
检测J XF-1菌在不同环境下浸出4#
样到第8天的过程中浸出液细菌浓度的变化,结果示于图1。可见:在环境?下,浸出一开始细菌即大量繁殖,5d
时细菌浓度从最初的4.5@108
个/mL 增长到超过8@108
个/mL,而且到试验后期即8d 时细菌浓度还接近4@108
个/mL ;而在环境ò下,浸出开始后细菌繁殖存在一个停滞期,细菌浓度有一定的降低,4d 时细菌浓度达到最高但不超过7@108
个/mL,到8d 时细菌浓度只有不足1@108
个/mL 。正是这种细菌在不同环境下的适应性和生存繁殖能力差异,导致了表5
所示细菌浸硅效果的不同。
图1 在不同环境下浸出4#样时JXF-1菌
浓度随浸出时间的变化
s
-环境?;
u
-环境ò;v -环境ó;o -环境?
测定J XF-1菌在不同环境下浸出4#
样到第7天时浸出液中p H 值的变化,结果示于表6。可以看出,在各种环境下,浸出结束后活细菌浸出液的pH 值均较浸出前有所降低,说明细菌在浸出过程中有少量的有机酸产生。
2.2 5种细菌浸矿能力的比较
在环境?下用5种不同来源的硅酸盐细菌分别
对1#
和4#
矿样进行摇瓶浸矿试验,硅、铝的7d 浸出率列于表7。可见:不同来源的硅酸盐细菌均能较好地从铝硅酸盐矿物中浸出硅,但总的来看,胶质芽孢杆菌的浸硅能力要比环状芽孢杆菌的强(其中J XF-1菌最强),这可能与胶质芽孢杆菌分解胞外多糖及有机酸等代谢产物的能力要强于环状芽孢杆菌有关
[6]
;几种硅酸盐细菌对矿物中的铝也有一定
的浸出能力,但与它们的浸硅能力存在很大的差异,说明硅酸盐细菌在一定条件下优先浸出的是硅。
表6
J XF-1菌在不同环境下浸出4#样时的pH 值变化
时 间浸出液p H 值
环境?环境ò环境ó环境?环境?浸出前7.27.27.27.27.2第7天
5.5~
6.5
6.8~
7.2
6.5~
7.2
约6.5
约7.2
表7 各种硅酸盐细菌的摇瓶浸矿结果
%
细 菌
浸 出 率
1#
样
4#样
S i
A l S i A l 模式B.C 35.304.5848.205.10模式B.M 40.503.5051.20 6.75J XF-150.406.2065.3010.25J XF-242.305.3061.2011.20J XF-3
37.20
4.85
57.30
8.56
3 JXF-1菌半连续浸矿工艺试验
摇瓶试验表明,细菌在浸矿3~5d 后,活性显
著下降,脱硅效果明显变差,这主要是由于浸出液中
营养物质被消耗怠尽所致。为了保持细菌的脱硅能力,采用半连续浸矿工艺进行了J XF -1菌的浸矿脱硅试验,即在环境?下浸矿,但浸矿过程中每隔4d 向浸出液中加入一定量的蔗糖以补充细菌生长繁殖所需的营养。试验浸矿时间为9d ,试验结果列于表8。可见,半连续浸出较单独摇瓶浸出的效果要好,与表3相比,浸出后矿样的铝硅比平均提高1以上。
4 JXF-1菌连续浸矿工艺试验
在以上试验的过程中发现,用JXF-F 菌浸矿7
#
72#总第380期 金 属 矿 山 2008年第2期
d后,再延长浸出时间,硅的浸出率只有少量的增加;但用新鲜的阿什比基质矿物盐培养基替换浸出母液后,细菌的繁殖能力和对硅的浸出能力都能重新恢复。据此,提出了一种连续浸出工艺,消除了因批量发酵而带来的时间拖延,避免了细菌新陈代谢产物及硅酸盐分解产物可能对细菌造成的抑制作用,同时可以不断补充供细菌繁殖生长的营养,从而保证了细菌浓度不会随浸出时间增加而下降。
表8JXF-1菌半连续浸矿试验结果
矿样A l2O3含量/%S i O2含量/%铝硅比
浸前浸后浸前浸后浸前浸后
1#68.0675.2112.285.905.5412.74
2#72.2575.8212.345.245.8514.47
3#72.1574.6111.457.246.3010.30
4#68.9877.3012.554.635.5016.70
5#68.2378.1118.288.253.739.46
该连续浸出工艺采用由5个容器(每个容量为5L,均配有搅拌器)构成的浸出装置,以J XF-F菌为浸矿细菌,以含2%蔗糖的阿什比基质矿物盐培养基为细菌培养液和浸出液。矿样与浸出液按一定比例加入到第1个容器中,其溢流进入下一个容器,依次类推。浸出周期为5d,每天过滤从最后一个容器流出的矿浆,滤液返回到第1个容器中,使细菌循环使用。浸出结束后从矿浆中分离出浸渣并用70 e弱碱性溶液冲洗,对液相过滤后将滤渣返回到浸渣,得到最终精矿。
分别对5种矿样进行连续浸出试验,结果见表9。表9表明,连续浸出工艺的除硅效果明显优于单独摇瓶浸出和半连续浸出,5种矿样的硅浸出率比5种环境下摇瓶试验的硅浸出率平均高10个百分点左右,4#样浸出后精矿的铝硅比达到17.74,比前两种浸出方式提高1~2,且浸矿时间也大幅度地缩短了4d。同时,从表9可以看出,尽管矿样中的铝也有一定的活化浸出效果,但铝的浸出率最高也只有14.9%,再次证明利用硅酸盐细菌可以较好地分离矿物中的铝和硅,从而较大幅度地提高铝土矿的铝硅比。
5结论
(1)细菌对硅酸盐矿物中硅的浸出能力与其生存环境密切相关。利用含欲浸矿样的有蔗糖培养基所培养的菌种,在有蔗糖培养基中进行浸矿,由于细菌已适应欲浸矿样,其生长繁殖不需经过停滞期,同时细菌可以利用培养基中的蔗糖作为自身生长繁殖的营养物质,使细菌不至于在浸出过程中因自身的溶解而造成数量大幅度下降,所以浸出硅的能力最强。
表9JXF-F菌连续浸矿试验结果
矿样
浸出率/%精矿指标
S i A l
产率
/%
品位/%
A l2O3S i O2
铝硅
比
回收率/%
A l2O3S i O2
1#70.110.863.779.206.3212.5389.229.9 2#62.414.878.581.27.5810.1785.237.6 3#34.86.593.575.29.28.1793.565.2 4#83.613.778.683.44.717.7486.216.4 5#56.314.979.279.66.7711.7685.143.7
(2)所研究的5种细菌均能较好地浸出矿样中的硅,其中以J XF-1菌的脱硅效果最好。但细菌对不同硅酸盐矿物的浸硅效果有差异,硅酸盐矿物各自的晶格结构可能是引起这种差异的原因之一。绿泥石和高岭石属层状结构的硅酸盐,细菌对它们的浸硅效果比较明显;而长石和石英为架状结构,硅氧四面体间相互结合的键力强、键长短,物质性能稳定,细菌对它们的浸硅效果相对较差。
(3)连续浸出工艺的细菌浸硅效果要明显强于单瓶浸出和半连续浸出,并且连续浸出工艺可以大大缩短浸出时间。
(4)用活细菌浸矿时,浸出后浸出液的p H值较浸出前都有一定程度的下降,说明细菌在浸出过程中能产生一定量的有机酸。有机酸可以与铝硅酸盐矿物中的硅、铝等形成络合物,从而促使其溶解到浸出液中。
参考文献
[1]G roudevaV I,Groud ev S N.M i croorgan i s m s i m p rove kaoli n proper-
ti es[J].Am eera m Soc Bu l,l1995,74(6):85-89.
[2]Zahra M K,M on i b M,Abde-l A I S I,et a.l S i gn ificance of s oil i noc-
u l ation w ith sili cate bacteri a[J].Zentral b lM i krob i o,l1984,139
(5):349-357.
[3]吴小琴.硅酸盐细菌的应用概况[J].江西科学,1997,3(1):
60-66.
[4]周吉奎,等.硅酸盐细菌在矿物工程领域应用研究进展[J].金
属矿山,2002(1):26-28.
[5]孙德四,张强.铝土矿的细菌浸出及微生物代谢产物试验研
究[J].有色金属:选矿部分,2005(5):8-12.
[6]孙德四,张强.硅酸盐细菌生长及对硅酸盐矿物中硅铝的浸
溶[J].金属矿山,2005(9):38-58.
[7]中国科学院南京土壤研究所微生物室.土壤微生物研究法
[M].北京:科学出版社,1985:51-162.
[8]盛下放,黄为一,殷永娴.硅酸盐菌剂的应用效果及其解钾作
用的初步研究[J].南京农业大学学报,2000,23(1):43-46.
(收稿日期2007-12-20)
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孙德四等:硅酸盐矿物的硅酸盐细菌浸出工艺研究2008年第2期
硅酸盐工业简介
硅酸盐工业简介 一、素质教育目标 （一）知识教学点 1．了解硅酸盐工业的原料、产品及生产特点。 2．了解水泥生产的基本过程。 3．了解普通硅酸盐水泥的主要成分、性质、用途。 4．记住普通玻璃的原料、生产方法、成分、用途。 5．了解几种特种玻璃的生产方法、成分、性质特点和用途 6．了解陶瓷的种类和生产方法。 （二）能力训练点 1．思维能力。本节内容属简介类型，粗略地介绍了水泥、玻璃、陶瓷的生产过程，许多知识的介绍一带而过，如果学习过程中不进行积极的思维，是很难对该工业过程有一个全面深透的认识的。学习时通过让学生进行积极的讨论，让学生自己说出所掌握的有关水泥、玻璃、陶瓷等方面的知识，归纳总结出有关产品的类型和主要用途。 2．自学能力。通过组织学生对水泥、玻璃、陶瓷的用途等知识的自学，培养学生的自学能力。 （三）德育渗透点 1．激发学生的爱国热情。在授课时可适当穿插介绍如下史实，以唤起学生的爱国情感：①硅酸盐工业的有关知识早在中国古代的烧制陶器的过程中已有所掌握和应用；②水泥在过去人们习惯称作“洋灰”，意指洋人生产并出口至中国的建筑材料。1949年中国的水泥年产量仅有66万吨，到80年代，年产量达7986万吨，1990年突破20000万吨，年总产量居世界第一，从而结束了“洋灰”的时代；③中国人口众多，水泥人均占有量仍达不到世界的平均水平，约是俄罗斯的1/2，美国的1/1.5，前西德的1/2.5；④特种水泥的生产，某些产品已跨入世界先进行列；⑤玻璃生产，1949年我国的年产量仅为91万重量箱，到1980年已达2466万重量箱，1990年突破8000万重量箱，总产量居世界第一…… 2．通过介绍人类文明史上建材的衍变，激发学生学科学、爱科学、用科学的意识，使他们认识到科技是推动物质文明的强大动力。
微生物肥料
微生物肥料研究发展、应用现状及开发对策 农业生产中化肥和农药的使用量逐年增加，引起土壤退化、生态环境恶化等问题，对农产品安全和农业可持续发展构成威胁和挑战。微生物肥料具有改良土质、增进土壤肥力、促进作物的营养吸收、增强作物抗病和抗逆能力等重要功能[1- 2]，其研究和开发面临很好的发展机遇。 一、微生物肥料的概念及研究进展 微生物肥料是一类含有活性微生物、具有肥料效应的特定制品。微生物肥料可分为2 类，一类通过其中所含微生物的生命活动来增加植物营养元素的供应量，改善植物营养状况，进而增加产量，如根瘤菌肥；另一类通过其中所含微生物的生命活动及其产生的次生代谢物质（如激素类等），提供植物营养元素的供应，促进植物对营养元素的吸收利用，抵抗某些病原微生物的致病作用，减轻病虫害的发生，如近年开发的植物促生根际细菌（Plant Growth- Promoting Rhizobacteria,PGPR）。 1887 年研究者发现豆科植物根瘤具有固氮功能并成功培养根瘤菌，此后，微生物肥料的研究与应用迅速增多。国外对微生物肥料的研究和应用历史较我国长，其主要的品种是各种根瘤菌肥。早在20 世纪20 年代在美国、澳大利亚等国就开始有根瘤菌接种剂（根瘤菌肥料）的研究和试用，一直到现在根瘤菌肥依然是最主要的品种。
我国微生物制剂的发展经历了根瘤菌剂、细菌肥料（菌肥）到微生物肥料的变迁，由豆科接种剂、菌种拌种发展为各种农作物的基肥，有的微生物由于能产生活性物质，有时也用作叶面喷施肥料。我国微生物肥料的研究应用是从豆科植物上应用根瘤菌接种剂开始的，起初只有大豆和花生根瘤菌剂；20 世纪50 年代，开始从原苏联引进自生固氮菌、磷细菌和硅酸盐细菌剂，称为细菌肥料；20 世纪60 年代推广使用放线菌制成的“5406”抗生菌肥料和固氮蓝绿藻肥；70～80 年代中期开始使用VA 菌根以改善植物磷素营养条件和提高水分利用率；80 年代中期至90 年代相继应用联合固氮菌和生物钾肥作为拌种剂；近几年来主要推广应用由固氮菌、磷细菌、钾细菌和有机肥复合制成的生物肥料，做基肥施用[3-5]。 目前，国内外出现了基因工程菌肥、作基肥和追肥用的有机无机复合菌肥、生物有机肥、非草炭载体高密度的菌粉型微生物接种剂肥料以及其他多种功能类型和名称的微生物肥料。 二、微生物肥料的种类及应用现状 微生物肥料的种类很多，如果按其制品中特定的微生物种类可分为细菌肥料（根瘤菌肥、固氮菌肥）、放线菌肥（如抗生菌类、5406）、真菌类肥料（如菌根真菌）等；按其作用机理可分为根瘤菌肥料、固氮菌肥料、解磷菌类肥料、解钾菌类肥料等；此外，还可以根据组成成分简单的划分为单纯微生物肥料和复合微生物肥料两大类型[3- 4]。研究较多的微生物肥料有以下几种。 2.1 根瘤菌和固氮菌类
细菌和病毒利与弊
在自然界中腐生着大量的细菌，它和其他腐生真菌联合起来，把动物、植物的死体和排泄物以及各种遗弃物分解为简单物质，直至变为水、二氧化碳、氨、硫化氢或其他无机盐类为止，它们不仅完成自然界物质循环作用，还供给植物和农作物肥料。 有益于农业的细菌很多。如与豆科植物共生的根瘤菌，将空气中的氮，固定为氮化物，供给豆科植物营养；土壤中的固氮菌能给高等植物提供氮肥；磷细菌把磷酸钙、磷灰石、磷灰土分解为农作物容易吸收的养分；硅酸盐细菌能促进土壤中磷、钾转化为农作物可以吸收的物质。 细菌可用于工业方面。如利用细菌的发酵作用制造乳酸、丁酸、醋酸、丙酮等；此外，在造纸、制革、炼糖等方面以及浸剥麻纤维等也要利用细菌的活动。 在医药方面利用细菌也很多。如利用大肠杆菌产生的冬酰胺酶，用于治疗白血病；肠膜状明串珠菌产生右旋葡萄糖酐，是很好的代用血浆；人们利用杀死的病原菌或处理后丧失毒力的活病原菌，制成各种预防和治疗疾病的疫苗；也利用细菌的活动，制取抗血清和抗生素。 病毒对人类也是有一定好处的，除了用噬菌体（一种专门溶解细菌的病毒）可以治疗一些细菌性疾病外，随着人们对病毒的认识及生活规律的掌握，使其在现代医学上推动了免疫学的研究和发展。如：利用一些动物病毒，经过人工处理后制成的疫苗，用于预防接种，为人类带来了巨大的好处。另外，病毒的益处表现在，农业上可利用病毒制剂防治农业和林业的病虫害，不仅安全有效，而且减少了污染，有利于环境保护，因此利用病毒进行生物防治具有重要的发展前景。 细菌大部分（90%以上）对人体是无害的，但是还有一少部分是有害的，就是人类的病原细菌，如：引起胃病的幽门螺杆菌，引起痢疾的痢疾杆菌等。这里所说的一少部分只是相对于总的细菌种类来说的，其实已知的病原细菌也有很多，可以引起多种感染性疾病。 病毒能使各种生物体受到感染，如动植物、细菌和古生菌都可能受到病毒侵扰。病毒如果对人感染就会引起人类疾病，代表性的有甲肝、乙肝、艾滋病等等。
硅酸盐矿物与硅酸盐产品
第一节硅酸盐矿物与硅酸盐产品 一、教材分析 1、教材的地位和作用 （1）教材内容 本节课选自苏教版化学必修1.专题3的第三单元中的第一节的内容。本节课的教学内容包括：硅酸盐的表示方法、硅酸钠的性质和三大传统的硅酸盐产品三部分内容 2）教材所处地位 本节课属于元素化合物知识范畴，与生产生活息息相关，学好这节可为以后学习元素周期律知识奠定基础。 ? 通过实验探究的方法学习硅酸钠的物理性质、化学性质及其用途，为第二节的学习作好铺垫。 ? 本节课是在学习了碳酸钠的性质后来学习的，所以在学习硅酸钠的性质时，可以通过的对比来学习。 ? 专题1、专题2中已学过了物质分类观点和离子反应的基本原理，所以可以利用所学过的知识来指导本节课的学习。 2、教学目标 知道硅元素在自然界以SiO2及硅酸盐的形式存在，知道晶体硅是良好的半导体材料。 了解陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐产品的用途。几种硅酸盐制品的制备方法暂不作要求13．认识化学与人类衣、食、住、行的密切关系，关注化学对人类健康的重要意义。14．认识化学在研制新材料、开发新能源和保护环境等方面的重要作用。 15．赞赏化学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。 （1）知识与技能 了解硅酸盐的组成和用途； 介绍工业生产水泥、玻璃的原料、原理及产品性质，使学生对硅酸盐工业及产品有大致印象。 （2）过程与方法 通过对自然界中存在的含硅化合物的学习，使学生了解硅元素在自然界的存在形式及硅酸盐的结构复杂性；通过探究性实验掌握硅酸钠的有关知识，学会将硅酸盐的化学式书写成氧化物的形式的方法和技巧。 （3）情感态度与价值观 通过介绍我国硅酸盐工业的迅猛发展情况，对学生进行爱国主义教育； 了解我国材料科学发展的成就、社会及科学技术的发展对新型材料的 要求，激发学生爱国主义热情，提高社会责任感。 1）教学重点： 硅酸钠的性质，硅酸盐的氧化物形式的书写； （2）教学难点: 硅酸钠的性质。 第一节硅酸盐矿物与硅酸盐产品 一、硅酸盐及其性质
硅酸盐水泥的制备
硅酸盐水泥的制备 1概述 水泥是指加水拌和成塑性浆体后，能胶结砂、石等适当材料并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。水泥品种繁多，按其主要水硬性物质，可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥等系列，其中以硅酸盐系列水泥生产量最大，应用最为广泛。按其性能和用途不同，又可分为通用水泥、专用水泥和特性水泥三大类。 由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称I型硅酸盐水泥，其代号为P?I。在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称∏型硅酸盐水泥，其代号为P?∏。 2硅酸盐水泥生产原燃料及配料 生产硅酸盐水泥的主要原料为石灰原料和粘土质原料，有时还要根据燃料品质和水泥品种，掺加校正原料以补充某些成分的不足，还可以利用工业废渣作为水泥的原料或混合材料进行生产。 (1)石灰石原料 石灰质原料是指以碳酸钙为主要成分的石灰石、泥灰岩、白垩和贝壳等。石灰石是水泥生产的主要原料，每生产一吨熟料大约需要1.3吨石灰石，生料中80%以上是石灰石。 (2)黏土质原料 黏土质原料主要提供水泥熟料中的SiO2、Al2O3、及少量的Fe2O3。天然黏土质原料有黄土、黏土、页岩、粉砂岩及河泥等。其中黄土和黏土用得最多。此外，还有粉煤灰、煤矸石等工业废渣。黏土质为细分散的沉积岩，由不同矿物组成，如高岭土、蒙脱石、水云母及其它水化铝硅酸盐。 (3)校正原料 当石灰质原料和黏土质原料配合所得生料成分不能满足配料方案要求时（有的SiO2含量不足，有的Al2O3和Fe2O3含量不足）必须根据所缺少的组分，掺加相应的校正原料，校正原料有以下三种： (a)硅质校正原料含SiO280%以上
考研复试题库无机非金属材料工艺学
一、名词解释 1.无机非金属材料无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物、 以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和非氧化物等物质组成的材料。是除金属材料和有机高分子材料以外的所有材料的统称。 2.玻璃玻璃是由熔融物冷却、硬化而得到的非晶态固体。其内能和构形熵高于相应的晶体，其结构为 短程有序，长程无序。 3.水泥凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将 砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，统称为水泥。 4.陶瓷陶瓷是以无机非金属天然矿物或化工产品为原料，经原料处理、成型、干燥、烧成等工序制 成的产品。是陶器和瓷器的总称。 5.澄清剂凡在玻璃熔制过程中能分解产生气体，或能降低玻璃黏度，促进排除玻璃液中气泡的物质称 为澄清剂。 6.胶凝材料凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其它物料而具有一定机械 强度的物质，统称为胶凝材料，又称胶结料。 7.烧成烧成通常是指将初步密集定形的粉块(生坯)经高温烧结成产品的过程。其实质是将粉料集合体 变成致密的、具有足够强度的烧结体，如砖瓦、陶瓷、耐火材料等。 8.玻璃形成体能单独形成玻璃，在玻璃中能形成各自特有的网络体系的氧化物，称为玻璃的网络形成 体。如SiO2，B2O3和P2O5等。 9.水硬性胶凝材料在拌水后既能在空气中硬化又能在水中硬化的材料称为水硬性胶凝材料，如各种水 泥等。 10.玻璃的化学稳定性玻璃抵抗水、酸、碱、盐、大气及其它化学试剂等侵蚀破坏的能力，统称为玻璃 的化学稳定性。 11.凝结时间水泥从加水开始到失去流动性，即从流体状态发展到较致密的固体状态，这个过程所需要 的时间称凝结时间。 12.玻璃调整体凡不能单独生成玻璃，一般不进入网络而是处于网络之外的氧化物，称为玻璃的网络外 体。它们往往起调整玻璃一些性质的作用。常见的有Li2O，Na2O，K2O，MgO，CaO，SrO和BaO等。 13.坯、釉适应性坯、釉适应性是指熔融性能良好的釉熔体，冷却后与坯体紧密结合成完美的整体不开 裂、不剥脱的能力。 14.假凝假凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。在水泥用水拌和的几分钟内物料就 显示凝结。假凝放热量极微，而且经剧烈搅拌后，浆体又可恢复塑性，并达到正常凝结，对强度并无不利影响；但仍会给施工带来一定困难。 15.水泥混凝土由水泥、颗粒状集料以及必要时加入化学外加剂和矿物掺和料，经合理配合的混合料， 加水拌合硬化后形成具有凝聚结构的材料。 16.急凝急凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。在水泥用水拌和的几分钟内物料就显 示凝结。急凝放热，急凝往往是由于缓凝不够所引起，浆体已具有一定强度，重拌并不能使其再具塑性。 17.玻璃熔化玻璃配合料经过高温加热转变为化学组成均匀的、无气泡的、并符合成型要求的玻璃液的 过程。 18.玻璃中间体一般不能单独形成玻璃，其作用介于网络形成体和网络外体之间的氧化物，称之为中间 体，如 A12O3，BeO，ZnO，镓Ga2O3，TiO2、PbO等。 19.IM 铝率又称铁率，其数学表达式为： IM = Al2O3/Fe2O3 铝率表示熟料中氧化铝与氧化铁含量的 质量比，也表示熟料熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。 20.萤石含率萤石含率指由萤石引入的CaF2 量与原料总量之比，即：萤石含率=萤石含量×CaF2含量/ 原料总量×100％ 21.煅烧指物料经过高温，合成某些矿物或使矿物分解获得某些中间产物的过程。 22.SM 硅率，又称为硅酸率，其数学表达式是：SM=SiO2/(Al2O3+Fe2O3) 硅率是表示熟料中氧化硅含量
开题报告：年产500万吨粉煤灰硅酸盐水泥生产线的工艺设计
科技学院 毕业设计（论文）开题报告 题目年产500万吨粉煤灰硅酸盐水泥生产线的工艺设计学院冶金学院 专业班级无机非金属材料工程2011-01 学生姓名学号 20114 指导教师 2014 年 12 月 20 日
开题报告填写要求 1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后2周内完成，经指导教师签署意见及系主任审查后生效。 2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辞典、手册）。 4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少2000字，其余内容至少1000字。
毕业设计(论文)开题报告 1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析 1.1本设计的目的和意义 据我国目前的电力系统来看，我国目前火力发电仍是占主要的地位，粉煤灰是其发展过程中不可避免的排放量大的工业废料。不仅是火力发电厂，各种依靠煤粉燃烧获得热源等的企业都是粉煤灰的主要产源。粉煤灰不仅需要占大量的土地来存放，而且对环境的污染也很大，因此对粉煤灰加以利用是解决当前问题的首选。 我国目前正处于高速发展阶段，各行各业的发展都离不开建筑，因此对水泥的需求仍处于上升阶段。虽然我国是水泥生产大国，但是由于水泥行业的高二氧化碳排放量以及粉尘、有害气体等的排放，致使水泥行业的发展受到了限制。要降低这些废气等的排放，就要减少水泥生产中熟料的使用。早在1990年，美国就提出了绿色混凝土的概念。绿色高性能混凝土的特征有：更多地节约熟料水泥，降低能耗与环境污染；更多地掺加工业废料为主的细掺料；更大的发挥混凝土的高性能优势，减少水泥与混凝土的用量[1]。粉煤灰在水泥熟料矿物水化产物氢氧化钙的激发下具有水化活性而形成一定的强度组分，能与水泥浆硬化体晶格坚固地结合起来，进而提高了混凝土的长龄期强度和混凝土的耐久性[2]。因此，用粉煤灰部分替代水泥熟料具有重要的意义。 但是，根据前人的研究，粉煤灰能与水泥水化产生的Ca(OH) 发生二次水 2 化反应在常温下反应过程非常缓慢，使水泥早期强度过低，造成其利用率一直很低[3]。按照GB1344-92规定，粉煤灰硅酸盐水泥中粉煤灰掺入量按重量百分比计为20%～40%，而目前我国大多水泥窑生产的粉煤灰水泥掺入量只有不到30%，且达不到应有的强度等级[4-5]。 究其根本原因，是因为粉煤灰的活性在前期并不理想，致使粉煤灰水泥没有具有应有的早期强度。因此想要提高粉煤灰的掺入量，提高粉煤灰水泥的性能，就应该从改善粉煤灰的活性着手。粉煤灰活性影响因素可分为：化学成分、晶体组成和玻璃相含量与结构[6]。万雪峰[7]等人对激发粉煤灰活性的措施物理法、物理化学法以及化学法做出了对比研究，认为化学法的活化程度高，且不限粉煤灰的掺入量，是一种可行的简单的方法。化学法主要是通过添加各种早强剂、诱导剂、激发剂等，使粉煤灰水泥的水化反应速度缩短，从而改善粉煤灰水泥的早期强度不足和初凝时间过长的缺陷，提高粉煤灰的掺入量[8-10]。物理法可以通过在研磨粉煤灰时填入助磨剂，改善粉煤灰的粒度，从而提高粉煤灰水泥的水化速度。焦晓飞[11]通过对粉煤灰掺入粒径的研究得到粉煤灰颗粒，粒度集中在10μm～20μm的粉煤灰活性最佳，水化速度最快，
硅酸盐细菌
硅酸盐细菌 硅酸盐细菌作为菌肥，在前苏联和我国研究较早、应用较多。一些研究认为硅酸盐细菌(Silicate bacteria)由于其生命活动作用可将含钾矿物中的难溶性钾溶解出来供作物利用，并将其称为钾细菌，用这类菌种生产出来的肥料叫硅酸盐菌肥，俗称钾细菌肥。 (一)硅酸盐细菌肥料的应用基础 硅酸盐细菌一方面由于其生长代谢产生的有机酸类物质，能够将土壤中含钾的长石、云母、磷灰石、磷矿粉等矿物的难溶性钾及磷溶解出来为作物和菌体本身利用，菌体中富含的钾在菌死亡后又被作物吸收；另一方面它所产生的激素、氨基酸、多糖等物质促进作物的生长。同时，细菌在土壤中繁殖，抑制其它病原菌的生长。这些都对作物生长、产量提高及品质改善有良好作用。 (二)硅酸盐细菌种类及其生产应用 硅酸盐细菌主要指胶冻样芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)的一个变种或环状芽胞杆菌(B.circulans)、及其它经过鉴定的菌株。B.circulans 是得到国际承认的菌株，有文献表明其有一定毒力，需慎重对待。但我国和前苏联学者一般认为硅酸盐细菌是指胶冻样芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)，国际上现已承认其分类上的名称。后来有些研究表明某些非硅酸盐细菌也有类似的分解钾磷的功能。 硅酸盐细菌在选择培养基平板上，菌落表面湿润而光滑，质地粘稠并有弹性，无色透明隆起度大，像半颗玻璃珠；菌体长杆形，大小为4～7微米×1～1.2微米，连同荚膜，大小为7～10微米×5～7微米，荚膜比菌体大10～15倍，有时甚至有2～4层荚膜。需要说明的是荚膜的产生、大小、层数与培养基的营养成分密切相关，营养丰富时，不形成荚膜或荚膜较小，反之荚膜大而肥厚，层数增多，荚膜的有无是鉴别硅酸盐细菌的重要形态特征。菌体两端钝园，菌体中往往有1～2个大脂肪类颗粒。此外，菌体中央还能形成粗大的椭圆形芽胞。革兰氏染色阴性，用复红染色能清晰地看到硅酸盐细菌形态特征。 硅酸盐细菌对营养条件要求不高，对环境条件适应性强。在无氮培养基上长得很好，形成丰满的富弹性、粘稠半颗玻璃珠状的菌落，但固氮能
微生物肥料术语(1113-2006)
微生物肥料术语（NY/T 1113-2006） 1 范围 本标准规定了微生物肥料产品类型、菌种、培养基、灭菌、生产和质量检验等方面的主要术语。 本标准适用于微生物肥料生产、质检、应用、科研和教学等领域。 2 产品类型 2.1 微生物肥料microbial fertilizer; biofertilizer 含有特定微生物活体的制品，应用于农业生产，通过其中所含微生物的生命活动，增加植物养分的供应量或促进植物生长，提高产量，改善农产品品质及农业生态环境。 注：目前，微生物肥料包括微生物接种剂（2.2）、复合微生物肥料（2.3）和生物有机肥（2.4）。 2.2
微生物接种剂microbial inoculant [微生物]菌剂 一种或一种以上的目的微生物经工业化生产增殖后直接使用，或经浓缩（6.10）或经载体（6.9）吸附（6.11）而制成的活菌制品。 2.2.1 单一菌剂single species inoculant 由一种微生物菌种制成的微生物接种剂（2.2）。 2.2.2 复合菌剂multiple species inoculant 由两种或两种以上且互不拮抗的微生物菌种制成的微生物接种剂（2.2）。 2.2.3 细菌菌剂bacterial inoculant
以细菌为生产菌种制成的微生物接种剂（2.2）。 2.2.4 放线菌菌剂actinomycetic inoculant 以放线菌为生产菌种制成的微生物接种剂（2.2）。 2.2.5 真菌菌剂fungal inoculant 以真菌为生产菌种制成的微生物接种剂（2.2）。 2.2.6 固氮菌菌剂azotobacteria inoculant 以自生固氮菌和/或联合固氮菌为生产菌种制成的微生物接种剂（2.2）。 2.2.7
水泥工艺学重点知识
1、耐久性：硬化水泥石结构在一定环境条件下长期保持稳定质量和使用功能的性质称为。耐久性的因素:抗渗性，抗冻性，对环境介质的抗蚀性，碱集料反应等。 2、什么叫硅酸盐水泥熟料：凡以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸盐为主要成分的产物。 3、无机胶凝材料分哪几类？具体包括哪些材料？ 无机胶凝材料按其硬化条件的不同又可分为气硬性和水硬性两类。只能在空气中硬化，也只能在空气中保持和发展其强度的称气硬性胶凝材料，如石灰、石膏和水玻璃等；既能在空气中，还能更好地在水中硬化、保持和继续发展其强度的称水硬性胶凝材料，如各种水泥。气硬性胶凝材料一般只适用于干燥环境中，而不宜用于潮湿环境，更不可用于水中。 4、水泥指凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化又能在水中硬化，并能将砂石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料。凡由硅酸盐水泥熟料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥分两种类型：不掺加混合材料的称为I类硅酸盐水泥，代号·PI。在粉磨时掺加不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材的称为II类硅酸盐水泥，代号P·II。 5、通用水泥有七大品种：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、石灰石硅酸盐水泥。其中硅酸盐水泥生产量大、使用面最广，是重要的建筑和工程材料。 6、硅酸盐水泥用代号P．I或代号P．1I表示，它的基本组分材料是硅酸盐水泥熟料、混合材料(石灰石或粒化高炉矿渣)、石膏。硅酸盐水泥熟料是一种由主要含CaO、SiOz、Al203、Fe203的原料按适当比例配合磨成细粉(生料)烧至部分熔融，所得以主要矿物为C3S、C2S、C3A、C4AF，另外还有少量的游离氧化钙(CaO)、方镁石(即结晶氧化镁)、含碱矿物以及玻璃体等成分的水硬性胶凝物质。混合材料是用以改善水泥性能、调节水泥标号、提高水泥产量的矿物质材料，如粒化高炉矿渣、石灰石等。石膏是用作调节水泥凝结时间的组分，是缓凝剂；同时适量的石膏也可以提高水泥的强度。 7、分解窑分为预热、分解、烧成三个带。 8、高炉矿渣的质量评定有哪些？化激发强度学成分分析评定，试验法. 游离氧化钙类型：二次游离氧化钙：未经过高温死烧，结构疏松多孔，对安定性不大影响。一次游离氧化钙： 9、水泥熟料哪些矿物同质多晶：C3S，C2S………C2S粉 10、凝结时间：水泥凝结时间是水泥从加水开始到失去流动性，从可塑状态发展到固体状态所需要的时间，凝结时间分初凝时间和终凝时间。初凝时间：水泥从加水开始到标准稠度净浆失去流动性并开始失去塑性的时间；终凝时间：水泥从加水开始到标准稠度净浆完全失去塑性，开始产生机械强度的时间。（硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min，终凝不得迟于6.5h，普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min，终凝不得迟于10h。） 11、不溶物指水泥经酸和碱处理，不能被溶解的残留物。其主要成分是结晶SiO2, 其次是R2O3（指Al2O3、Fe2O3），是水泥中的非活性组分之一。 I型硅酸盐水泥中不溶物不得超过0.75%，II型硅酸盐水泥中不溶物不得超过1.5%。 12、烧失量烧失量是指水泥在950～1000℃高温下煅烧失去的质量百分数。 I型硅酸盐水泥中烧失量不得大于3.0%。II型硅酸盐水泥中烧失量不得大于3.5%。普通硅酸盐水泥中烧失量不得大于5.0%。 13、细度：细度即水泥的粗细程度，通常用比表面积或筛余百分数表示。水泥细度过粗，不利于水泥活性的发挥；而细度过细时需水量增加，粉磨电耗增加。硅酸盐水泥比表面积大于300m2/kg，普通水泥80μm方孔筛筛余不得超过10.0%。
微生物肥料标准
NY 227—94 微生物肥料标准 1 主题内容与适用范围 本标准规定了微生物肥料产品的分类、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输与贮存。 本标准适用于有益微生物制成的，能改善作物营养条件(又有刺激作用)的活体微生物肥料制品。 2 引用标准 GB 8172 蛔虫卵测定方法 GB 4789 大肠菌值测定方法 GB 7468 总汞测定方法 GB 7471 总镉测定方法 GB 7466 总铬测定方法 GB 7485 总砷测定方法 GB 7470 总铅测定方法 3 产品分类 3.1 根瘤菌肥料：能在豆科植物上形成根瘤(或茎瘤)，同化空气中的氮气，供应豆科植物的氮素营养。用根瘤菌属(Rhizobium)或慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium) 的菌株制造。 3.2 固氮菌肥料：在土壤和很多作物根际中同化空气中的氮气，供应作物氮素营养；又能分泌激素刺激作物生长。用下列菌种之一制造。 固氮菌属(Azotobacter) 氮单胞菌属(Azomonas) 固氮根瘤菌属(Azorhizobium) 根际联合固氮菌：固氮螺菌属(Azospirillum) 阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacea)经鉴定为非致病菌 粪产碱菌(Alcaligenes faecalis)经鉴定为非致病菌 肺炎克氏杆菌(Klebsiella pneumoniae)经鉴定为非致病菌
其他经过鉴定的用于固氮菌肥料生产的菌种。 这些菌主要特征是在含一种有机碳源的无氮培养基中能固定分子态氮。 3.3 磷细菌肥料：能把土壤中难溶性磷，转化为作物可以利用的有效磷，改善作物磷素营养。用下列菌种之一制造。 分解有机磷化合物的细菌： 解磷巨大芽胞杆菌(Bacillus megatherium phosphaticum) 解磷珊瑚红赛氏杆菌(Serratia carollera phosphaticum) 节杆菌属中的一些种(Arthrobacter sp.) 转化无机磷化合物的细菌： 假单胞菌属中的一些种(Pseudomonas sp.) 其他经过鉴定的用于磷细菌肥料生产的菌种。 有机磷细菌在含磷矿粉或卵磷脂的合成培养基上有一定解磷作用，在麦麸发酵液中都含 刺激植物生长的生长素物质。 无机磷细菌具有溶解难溶性磷酸盐的作用。 3.4 硅酸盐细菌肥料：能对土壤中云母，长石等含钾的铝硅酸盐及磷灰石进行分解，释放出钾、磷与其他灰分元素，改善作物的营养条件。本品的生产菌种为胶质芽胞杆菌(Bacillus mucilginosus) 的菌株及其他经过鉴定的用于硅酸盐细菌肥料生产的菌种。 该菌在含钾长石粉的无氮培养基上有一定解钾作用，菌体内和发酵液中存在刺激植物生 长的生长素物质。 3.5 复合微生物肥料：含有上述(解磷、解钾、固氮微生物)或其他经过鉴定的两种以上互不 拮抗微生物，通过其生命活动，能增加作物营养供应量。 4 技术要求 4.1 成品技术指标1) 表1成品技术指标1) 剂型→ 项目液体固体颗粒
人教版化学必修一《硅酸盐和硅单质》课后作业及答案
课后作业 限时：45分钟满分： 100分 一、选择题(每小题3分，共39分。) 1．下列关于硅和硅的化合物的叙述，不正确的是() ①二氧化硅的晶体结构与金刚石相似，都是立体网状结构 ②硅是地壳中含量最多的非金属元素 ③晶体硅是良好的半导体材料 ④二氧化硅是制造光导纤维的重要原料 ⑤SiO2分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的 ⑥SiO2是酸性氧化物，它可溶于水生成硅酸 A．①②⑥B．①⑤⑥ C．③④⑤⑥D．②⑤⑥ 2．下列说法正确的是() ①二氧化硅熔点很高，可用作耐高温材料，如高温下用石英坩埚熔融氢氧化钠
②化学家采用玛瑙研钵研磨固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的 主要成分是硅酸盐 ③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料 ④碳化硅俗称金刚砂，具有金刚石的结构，硬度大，可作砂轮的 磨料 ⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能 A ．①②③ B ．②③④ C ．③④⑤ D ．②③⑤ 3．下列有关硅及其化合物的说法中正确的是( ) A ．在粗硅的制取中发生反应2C ＋SiO 2===== 高温2CO ↑＋Si ，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的 B ．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃 塞的试剂瓶中 C ．用SiO 2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然 后通入CO 2 D ．由Na 2CO 3＋SiO 2=====高温CO 2↑＋Na 2SiO 3 可知，硅酸的酸性大于碳酸的 4.下列关于碳和硅的比较，正确的是( ) A ．它们的氧化物都能与水反应生成对应的酸 B ．碳和硅的最高正价都是＋4价 C ．硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位 D ．碳和硅在自然界的存在形式都是既有游离态也有化合态 5．材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是( )
硅酸盐水泥生产工艺
硅酸盐水泥生产工艺 水泥生产工艺要点：两磨一煅烧 一、硅酸盐水泥生产方法分类 (一)按生料制备方法分
立窑生产工艺过程
硅酸盐水泥生产的原料 1.硅酸盐水泥的主要成分 硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙（2CaO·SiO2）、铝酸三钙（3CaO·AI2O3）、 铁铝酸四钙（4CaO·AI2O3·Fe2O3） 其中：CaO 62～67%；SiO220～24%；AI2O34～7%；Fe2O32～6%。 2.硅酸盐水泥生产的主要原料 (1)石灰质原料： 以碳酸钙为主要成分的原料，是水泥熟料中CaO的主要来源。如石灰石、白垩、石灰质泥灰岩、贝壳等。一吨熟料约需1.4～1.5吨石灰质干原料，在生料中约占80%左右。 石灰质原料的质量要求 (2)粘土质原料： 含碱和碱土的铝硅酸盐，主要成分为SiO2，其次为AI2O3，少量Fe2O3，是水泥熟料中SiO2、AI2O3、Fe2O3的主要来源。粘土质原料主要有黄土、粘土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等。一吨熟料约需0.3～0.4吨粘土质原料，在生料中约占11～17%。 粘土质原料的质量要求 223 (3)主要原料中的有害成分 ①MgO：影响水泥的安定性。水泥熟料中要求MgO＜5%，原料中要求MgO＜3%。 ②碱含量（K2O、Na2O）：对正常生产和熟料质量有不利影响。水泥熟料中要求R2O＜1.3%，原 料中要求R2O＜4%。 ③P2O5：水泥熟料中含少量的P2O5对水泥的水化和硬化有益。当水泥熟料中P2O5含量在0.3%时， 效果最好，但超过1%时，熟料强度便显著下降。P2O5含量应限制。 ④TiO2：水泥熟料中含有适量的TiO2，对水泥的硬化过程有强化作用。当TiO2含量达0.5～1.0%， 强化作用最显著，超过3%时，水泥强度就要降低。如果含量继续增加，水泥就会溃裂。因此在石灰石原料中应控制TiO2＜2.0%。 3. 硅酸盐水泥生产的辅助原料 (1)校正原料 ①铁质校正原料：补充生料中Fe2O3的不足，主要为硫铁矿渣和铅矿渣等。 ②硅质校正原料：补充生料中SiO2的不足，主要有硅藻土等。 ③铝质校正原料：补充生料中AI2O3的不足，主要有铝钒土、煤矸石、铁钒土等。
硅酸盐细菌的研究进展
收稿日期:1999-09-10 硅酸盐细菌的研究进展 贺积强,李登煜,张小平,陈 强,梁如玉 (四川农业大学应用微生物系,中国雅安 625014) 摘 要:硅酸盐细菌能释放由硅酸盐组成的岩石矿物中的磷、钾、硅等元素,直接 供给植物生长利用,同时亦具有固氮能力。这为挖掘土壤潜在肥力、发展可持续农 业提供了诱人的前景。硅酸盐细菌的特殊生理功能与适应能力必然由特殊的基因所 操纵,因而有重要的理论研究价值和巨大的开发潜力。本文从形态学、解钾机理、解 钾效果、解钾条件、分类地位和实际应用等6个方面对国内外近几十年来硅酸盐细 菌的研究概况作一综述,并提出其进一步研究和探索的方向。 关键词:硅酸盐细菌;解钾机理;生物肥料;生物多样性 Research progress on sil ica te bacter i a H E J i 2qiang ,L ID eng 2yu ,ZHAN G X iao 2p ing ,CH EN Q iang ,L I AN G R u 2yu (D ep t .A pp l .M icrobi o l .,Sichuan A gricultural U niversity ,Ya’an 625014,Ch ian ) Abstract :Silicate bacteria m ay release so il po tassium ,pho spho rus ,alum inium and silicon from silicate m inerals to p romo te p lant grow th ,w h ich show s w ide p ro spect in exp lo itati on of so il po tential fertility and developem nt of sustained agriculture .T he specific physi o logical functi ons and adap tive abilities of the silicate bacteria are contro lled by specific genes in silicate bacterial genom es ,w h ich p resent its i m po rtant research values and giant exp lo itable po tentialities .T he pheno type ,m echa 2nis m ,ability and conditi ons of releasing po tassium ,taxonom y and app licati on of silicate bacteria are review ed and further re 2search directi ons are also p ropo sed in th is paper . Key words :silicate bacteria ;m echanis m of releasing po tassium ;bi ofertilizer ;bi odiversity 硅酸盐细菌是土壤中一种特殊的细菌,它能分解原始的仅仅由硅酸盐和铝硅酸盐组成的岩石矿物,不仅具有溶磷、解钾等作用,亦有固氮能力[1,3,5]。因此,硅酸盐细菌是目前广泛应用的微生物肥料中的一种重要功能菌,大量田间应用试验[32～41]肯定了它在挖掘土壤潜在肥力、提高作物产量等方面的正效应,但同时亦有研究[11,14,60]指出其应用效果的不稳定性。1 研究现状 111 形态学研究 亚历山大罗夫[5]形态观察表明,培养在硅酸盐琼脂上的硅酸盐细菌是两端钝圆、体积很大 的杆菌,长4～7Λm ,直径112～114Λm ,G -,具大粘液状荚膜。幼年培养一昼夜的菌体,每 一荚膜中可以有2～4个杆菌,以后每个杆菌在自己的周围分泌出单独的荚膜,第三天的培养201西 南 农 业 学 报 Southw est Ch ina Journal of A gricultural Sciences 1999年12卷土肥专辑 Special Issue on S&F
高效解硅菌株代谢产物对二氧化硅暴露细胞的保护作用
高效解硅菌株代谢产物对二氧化硅暴露细胞的保护作用 [摘要] 目的观察高效解硅菌株代谢产物对中国仓鼠肺细胞在二氧化硅暴露下的保护作 用。方法采集土壤、沙石标本，分离纯化其中的硅酸盐细菌；用液体培养基对高效解硅菌株进行培养，收集培养细菌12 d后的原液并过滤，滤液作为硅酸盐细菌代谢产物。取对数生长期的中国仓鼠肺细胞( CHL)，用胰酶消化后制成细胞悬液加入2个96孔培养板中培养。分为对照组、二氧化硅暴露组、硅酸盐细菌代谢产物组（根据不同菌株的产物，分为 、个亚组）；二氧化硅+硅酸盐细菌代谢产物组（根据不同菌株的产物，分为 、 2 2个亚组）。对照组正常培养；二氧化硅暴露组仅在正常培养时加入二氧化硅粉尘；硅酸盐 细菌代谢产物组正常培养时加入硅酸盐细菌代谢产物；二氧化硅+硅酸盐细菌代谢产物组，在正常培养时加入二氧化硅粉尘后再加入硅酸盐细菌代谢产物；于给药24 h后采用4一甲偶氮唑蓝(MTT)法检测细胞存活情况。结果与二氧化硅暴露组比较，硅酸盐细菌代谢产物提取液 与SiO2体积比在3/7—9/1(硅酸盐细菌代谢产物提取液 剂量为30～90μl)时，吸光度(OD)值显著增加，差异有统计学意义（P<0.01）；硅酸盐细菌代谢产物提取液 与SiO2体积比在2/8～9/1（硅酸盐细菌代谢产物提取液 剂量为20～90 μl）时，OD值显著增加（P<0.01），且在20～50范围内，随菌液 体积增大，OD值递增，50～90范围内，随菌液 体积增大，OD值递减。结论硅酸盐细菌代谢产物对暴露于二氧化硅的CHL细胞有保护作用，并呈剂量依赖关系，且存在最佳保护作用的剂量范围。 矽肺病是因长期吸入游离二氧化硅晶体粉尘而致病，占所有尘肺病的50%以上[1-2]，是 以肺部广泛的结节性纤维化为主的疾病。患者常因肺功能衰竭及并发症而失去劳动力甚至生命，目前尚无特效疗法。矽肺病根治的关键在于消除肺内的二氧化硅粉尘，也就是找到能有效降解肺内矽尘的物质，这方面目前尚属盲区。硅酸盐细菌是广泛存在于土壤、沙石中的一类能分泌多种物质降解含硅矿石的细菌，含硅矿石的主要成分是二氧化硅[3]。设想可利用硅酸盐细菌代谢产物降解肺部沉积的硅尘，为矽肺的防治提供新思路。要实现这一想法，首先要筛选出高效解硅细菌，再研究其代谢产物对二氧化硅晶体的降解效率和对机体的毒性。为此，提取不同地点土壤与沙石标本分离硅酸盐细菌，用硅钼蓝法测定溶液中硅含量并筛选出解硅能力强的优势菌株，观察其代谢产物对在SiO2作用下的中国仓鼠肺细胞( Chinese hamster lung cells, CHL)的保护效果。 1.1.2 主要试剂硅酸盐细菌培养基（固体）:葡萄糖5.0g，Na2HPO4 2.0g，MgSO4?7H2O 0.5g， FeCl3 0.005g，CaCO3 0.1g，琼脂15g，玻璃粉1.0g，去离子水1000ml，pH7.0。
硅酸盐产品[精.选]
硅酸盐 产品 水泥玻璃陶瓷 主要设 备 水泥回转窑玻璃熔炉 原料石灰石、石膏和黏 土 纯碱、石灰石、石英黏土 反应原理复杂的物理，化学 变化 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ 复杂的物理，化学变化 主要成分2CaO·SiO2 3CaO·SiO2 3CaO·Al2O3 Na2O·CaO·6SiO2 特性水硬性非晶体、无固定熔点，在一定温度范围内软 化可制成各种形状 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高 温、绝缘 共同特点 ①都用含硅的物质作原料 ②反应条件都是高温 ③都发生复杂的物理、化学变化 ④冷却后都生成成分复杂的硅酸盐 ?几种玻璃的特性和用途： 种类特性用途 普通玻 璃 熔点较低窗玻璃、玻璃瓶等
石英玻璃 膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光化学仪器；高压水银灯、紫外灯的灯壳等 光学玻 璃透光性能好、有折光和色散性 眼镜片；照相机、显微镜、望远镜用凹凸透镜 等光学仪器 玻璃纤维耐踌蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸 声、防虫蛀 太空飞行员的衣服等 钢化玻 璃 耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂等运动器材；汽车、火车窗玻璃等 有色玻璃加入金属氧化物 红色：Cu2O 蓝色：Co2O3 工艺品、窗玻璃等 1．无机非金属材料的分类： 2．无机非金属材料的定义： 最初，无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，所以，硅酸盐材料也称为传统无机非金属材料。随着科学和生产技术的发展，以及人们生活的需要，一些具有特殊结构、特殊功能的新材料被相继研制出来，如半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等，我们称这些材料为新型无机非金属材料。 ?发e3+的性质：
建筑材料试卷 答案
建筑材料试卷答案 一、填充题： 1、建筑材料是指在建筑工程中所应用各种材料的的总称。它包括构成建筑物本身的材料、施工过程中所用的材料、各种建筑器材。 2、建筑材料按化学成分可分为无机材料、有机材料、复合材料。 3、建筑材料按使用功能分类可分为建筑结构材料、墙体材料、建筑功能材料和建筑器材。 4、建筑材料技术标准（规范）是针对原材料、产品以及工程质量、规格、检验方法、评定方法、应用技术等作出的技术规定。因此它是在从事产品生产、工程建设、科学研究以及商品流通领域中所需共同遵循的技术法规。 5、无机材料分为金属材料和非金属材料。 6、有机材料分为植物质、合成高分子材料和沥青材料。 7、复合材料可分为金属－非金属复合材料和非金属－有机复合材料。 8、建筑结构材料是指构成基础、柱、梁、框架、板等城中系统的材料。 9、墙体材料是指构成建筑物内、外承重墙体以及内分隔墙体的材料。 10、材料表面反射光线能力的强弱程度称为光泽度。 二、名词解释： 解 （1）自由水：自由水是存在于木材细胞腔和细胞间隙中的水分。 （2）吸附水：吸附水是被吸附在细胞壁内细纤维之间的水分。 （3）纤维饱和点：当木材中无自由水，而细胞壁内吸附水达到饱和时的木材含水率称为纤维饱和点。 （４）平衡含水率：在一定温度和湿度环境中，木材中的含水量达到与周围环境湿度相平衡时含水率称为平衡含水率。 （５）标准含水率：含水率为15％为木材的标准含水率。 （6）持久强度：木材在长期荷载作用下不致引起破坏的最大强度，称为持久强度。 （7）天然石材：——指从天然岩石中采得的毛石，或经加工制成的石块、石板及其定型制品等 （8）塑料：塑料是以有机高分子化合物为基本材料，加入各种改性添加剂后，在一定的温度和压力下塑制而成的材料。 （9）混凝土：凡由胶凝材料与骨料等按适当比例制成拌合物，经硬化后得到的人造石材（10）建筑塑料：塑料是以有机高分子化合物为基本材料，加入各种改性添加剂后，在一定的温度和压力下塑制而成的材料。 三、判断题 1、对于建筑物来讲，隔音和吸音是一样的，都是阻止声音的传播。 2、混凝土是非燃烧材料，陶瓷是难燃材料。 3、燃烧材料是指在空气中受高温作用会自行起火或微燃，当火源移走仍能继续燃烧或微燃 的材料。 4、硅酸盐水泥按性能和用途可分为通用水泥、专用水泥和特性水泥。 5、油井水泥属于特性水泥. 6、烧结多孔砖主要用于非承重部位。 7、空心砌砖可用于承重部位。