近期，我校杜冬云教授团队在《Chemosphere》（IF=5.778）发表了题为《Bioleaching of silicon in electrolytic manganese residue (EMR) by Paenibacillusmucilaginosus: Impact of silicate mineral structures》的最新研究成果。2019级硕士生吕莹为该论文的第一作者，李佳老师为通讯作者。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0045653520312364
电解锰渣（EMR）具有硅含量高的特点，是一种重要的硅源。如果EMR中的硅能够利用合适的手段使其活化从而能够被植物所吸收，不仅可以解决我国土地硅资源短缺的严重问题，同时可以实现含硅矿业固体废物的资源化利用和减量化处理。生物浸出是一种很有潜力的从矿石中提取或活化元素的新方法，与传统的物理和化学活化方法相比，具有简单、低成本和环境友好的优点。虽然已有许多学者针对EMR的生物浸出进行了大量的研究，但特定的硅酸盐矿物结构对硅的生物浸出影响机制并不完善。
硅酸盐细菌可以分解土壤中的长石、云母、高岭石和其他硅酸盐矿物，并将不溶性硅转化为可溶性成分。因此，本研究中选择了硅酸盐细菌中的胶质芽孢杆菌用于处理含硅固体废弃物。研究发现EMR中的硅主要由石英、绢云母、白云母、黑云母、橄榄石和蔷薇辉石组成，且胶质芽孢杆菌对不同硅酸盐矿物的风化分解作用有显著差异。其中，层状结构的绢云母、白云母和黑云母的硅浸出效果最为明显，其次是岛状结构的蔷薇辉石，而链状结构的橄榄石和架状结构的石英中硅的浸出难度较大。根据本研究的结果，如果确定了硅在固体矿物中存在的主要形态，可以粗略地判断生物浸出技术在矿业废弃物中硅的活化方面的适用性。
Fig. 1 Model of silicon-oxygen tetrahedrons in silicate minerals withdifferent crystal structures
