一種利用微生物脫除鋁土礦中矽的方法
2023-05-02 21:29:31 2
專利名稱：一種利用微生物脫除鋁土礦中矽的方法
技術領域：
本發明屬於選礦技術領域，具體涉及一種利用微生物脫除鋁土礦中矽的方法。
背景技術：
我國鋁土礦的成礦特點是高鋁、高矽。其原因是鋁土礦中的脈石礦物多為鋁矽酸 鹽礦物。因此，形成了礦石中Al2O3含量高的同時，SiO2含量也同樣較高。在我國山西、河 南、廣西、貴州、山東、四川、雲南等省區的255個礦區中就儲藏了約佔我國96%的鋁土礦儲 量。鋁土礦的平均品位為:A120361.99%, SiO2IO. 4%, Fe2037. 73%，1鋁土礦的平均鋁矽比 5.96。而在我國現有已探明儲量的鋁土礦中有近一半的鋁土礦的鋁矽比在4-6左右。在拜 爾法生產氧化鋁的工藝中，Si是影響氧化鋁的產出和生產成本的主要因素，因此，降低鋁土 礦原礦中的SiO2含量，提高鋁土礦的質量，將是氧化鋁原料工業發展的方向。
發明內容
本發明的目的是提供一種通過生物反應從中低品位鋁土礦中脫出矽的方法。該方 法針對性強，選擇性好，流程穩定，Al2O3回收率高。本發明的目的是這樣實現的一種利用微生物脫除鋁土礦中矽的方法，其步驟包括將鋁土礦破碎磨細，配置合 適的培養基，篩選、誘變矽酸鹽桿菌(Bacillus mucilaginosus silicas)，在一定溫度、攪 拌速度、弱酸性PH值下，攪拌一定時間，使鋁土礦中的矽溶入溶液中，然後進行固液分離， 獲得高質量的鋁土礦精礦。使用篩選、誘變矽酸鹽桿菌(Bacillusmucilaginosus silicas)。將從鋁土礦礦山坑道水或礦區土壤中分離出來的矽酸鹽桿菌 (Bacillusmucilaginosus silicas)，經過分離、培養、馴化，獲得活性較強的菌種。篩選出的菌種進行進行紫外線誘變。分離、培養、馴化矽酸鹽桿菌(Bacillus mucilaginosus silicas)時所用的培養 基成份為葡萄糖 2g/L，Na2HPO4 1.6g/L, MgSO4 0. 2g/L, CaCO3 0. 2g/L, CaO 0. 8g/L，玻璃粉 0. l-10g/L，鋁土礦 0. l-10g/L, 1% FeCl3 1. 5ml。所述的矽酸鹽桿菌(Bacillusmucilaginosus silicas)的溶矽溫度在 25_40°C， 30°C為最佳；矽酸鹽桿菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶矽攪拌速度搖瓶實驗 20-400轉/分，攪拌實驗200-1200轉/分。矽酸鹽桿菌(Bacillusmucilaginosus silicas)的溶矽礦漿的pH值在4. 5-7，pH 值5. 5最佳；矽酸鹽桿菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶矽時間24-168小時。矽酸鹽桿菌(Bacillusmucilaginosus silicas)的溶矽濃度 106_1018，最佳濃度 為 IO8-IO100矽酸鹽桿菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶矽礦菜固液比 1 2.5-1 10，最佳比為 1 6-1 8。
矽酸鹽桿菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶矽後採用1-4段離心式或 壓濾式進行固液分離。有益效果本發明通過微生物在礦漿中與鋁土礦中的鋁矽酸鹽的生物化學作用， 直接將鋁矽酸鹽中的Si轉化溶入溶液中。克服了以往鋁土礦浮選法脫矽工藝在脫矽的同 時，造成礦石中部分Al2O3的損失。對於提高我國鋁土礦的利用率，充分回收鋁土礦中的 Al2O3，降低氧化鋁的生產成本，都具有重要的意義。採用該方法處理原礦鋁矽比3. 51的鋁 土礦，可以得到鋁矽比8. 40的精礦，精礦中Al2O3回收率96.0%。處理原礦鋁矽比4. 02的 鋁土礦，可以得到鋁矽比8. 06的精礦，精礦中Al2O3回收率93. 0%。處理原礦鋁矽比4. 34 的鋁土礦，可以得到鋁矽比8. 11的精礦，精礦中Al2O3回收率91. 23%。具體實施方法下面對本發明結合實例作進一步的說明實施例11、將鋁土礦磨至-0. 074mm 佔 85-95% ；2、預先準備足夠量的菌液，菌液的培養基為葡萄糖2g/L，Na2HPO4 1. 6g/L，MgSO4 0. 2g/L, CaCO3 0. 2g/L, CaO 0. 8g/L,玻璃粉 0. 1-lOg/L，鋁土礦 0. 1-lOg/L，1 % FeCl3 1.5ml。菌液濃度 IO8-IOici ;3、用配好的菌液將礦漿稀釋到適當的固液比。根據礦石情況確定，一般在 1 2. 5-1 10，最佳比為 1:6-1:8;4、控制礦漿攪拌速度，一般在200-1200轉/分，速度不應太快，以礦漿不沉槽即 可；5、控制溶矽礦漿溫度，在25-40°C，30°C為最佳；6、控制溶矽礦漿pH值，pH值在4. 5-7, pH值5. 5最佳；溶矽時間根據礦石情況確 定。一般在96-144小時；7、溶矽後的礦漿採用離心式或壓濾式進行固液分離。得到合格精礦。實施例2實施實例採用本發明對河南某鋁土礦進行微生物脫矽試驗。該礦物中Al2O3含量62. 5%， SiO2含量17. 8%，鋁矽比3. 51。將鋁土礦樣品經過破碎細磨至-0. 074mm佔95%。採用葡萄糖2g/L，Na2HPO4 1. 6g/L，MgSO4 0. 2g/L，CaCO3 0. 2g/L，CaO 0. 8g/L，玻 璃粉5g/L，FeCl3 1. 5ml為培養基，培養菌種。採用葡萄糖2g/L，Na2HPO4 1. 6g/L，MgSO4 0. 2g/L，CaCO3 0. 2g/L，CaO 0. 8g/L, 1% FeCl3 1.5ml為基本溶液，按1 7的比例加入鋁土礦，形成礦漿。按IO8的菌液濃度加入菌液。礦漿溫度控制在30士2 °C，礦漿pH值控制在 5. 5士0.5，在恆溫搖床內震蕩144小時後，進行固液分離，得到的精礦Al2O3含量74. 1%， SiO2含量8.8%，鋁矽比8.4。本發明通過微生物在礦漿中與鋁土礦中的鋁矽酸鹽的生物化學作用，直接將鋁矽 酸鹽中的Si轉化溶入溶液中。克服了以往鋁土礦浮選法脫矽工藝在脫矽的同時，造成礦石 中部分Al2O3的損失。對於提高我國鋁土礦的利用率，充分回收鋁土礦中的Al2O3，降低氧化鋁的生產成本，都具有重要的意義。採用該方法處理原礦鋁矽比3. 51的鋁土礦，可以得到 鋁矽比8. 40的精礦，精礦中Al2O3回收率96.0%。處理原礦鋁矽比4. 02的鋁土礦，可以得 到鋁矽比8. 06的精礦，精礦中Al2O3回收率93. 0 %。處理原礦鋁矽比4. 34的鋁土礦，可以 得到鋁矽比8. 11的精礦，精礦中Al2O3回收率91. 23%。 以上實施例僅用於說明本發明的優選實施方式，但本發明並不限於上述實施方 式，在所述領域普通技術人員所具備的知識範圍內，本發明的精神和原則之內所作的任何 修改、等同替代和改進等，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍之內。
權利要求
一種利用微生物脫除鋁土礦中矽的方法，其步驟包括將鋁土礦破碎磨細，配置合適的培養基，篩選、誘變矽酸鹽桿菌(Bacillus mucilaginosus silicas)，在一定溫度、攪拌速度、弱酸性pH值下，攪拌一定時間，使鋁土礦中的矽溶入溶液中，然後進行固液分離，獲得高質量的鋁土礦精礦。
2.根據權利要求1所述的一種利用微生物脫除鋁土礦中矽的方法，其特徵在於使用 fflif (Bacillus mucilaginosus silicas)。
3.根據權利要求1或2所述的一種利用微生物脫除鋁土礦中矽的方法，其特徵在於 將從鋁土礦礦山坑道水或礦區土壤中分離出來的矽酸鹽桿菌(Bacillusmucilaginosus silicas)，經過分離、培養、馴化，獲得活性較強的菌種。
4.根據權利要求1-3任意項所述的一種利用微生物脫除鋁土礦中矽的方法，其特徵在 於篩選出的菌種進行進行紫外線誘變。
5.根據權利要求1或3所述的一種利用微生物脫除鋁土礦中矽的方法，其特徵在於 分離、培養、馴化矽酸鹽桿菌(Bacillus mucilaginosus silicas)時所用的培養基成份為 葡萄糖 2g/L，Na2HPO4 1. 6g/L，MgSO4 0. 2g/L, CaCO3O. 2g/L, CaO 0. 8g/L，玻璃粉 0. 1-lOg/L， 鋁土礦 0. l-10g/L, 1% FeCl3L 5ml。
6.根據權利要求1所述的一種利用微生物脫除鋁土礦中矽的方法，其特徵在於所述 的矽酸鹽桿菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶矽溫度在25-40°C，30°C為最佳； 矽酸鹽桿菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶矽攪拌速度搖瓶實驗20-400轉/分， 攪拌實驗200-1200轉/分。
7.根據權利要求1所述的一種利用微生物脫除鋁土礦中矽的方法，其特徵在於矽酸 鹽桿菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶矽礦漿的 pH值在 4· 5-7，pH 值 5· 5 最佳； 矽酸鹽桿菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶矽時間 24-168 小時。
8.根據權利要求1所述的一種利用微生物脫除鋁土礦中矽的方法，其特徵在於所 述的矽酸鹽桿菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶矽濃度106_1018，最佳濃度為 IO8-IOi0o
9.根據權利要求1所述的一種利用微生物脫除鋁土礦中矽的方法，其特徵在於所述 的矽酸鹽桿菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶矽礦漿固液比1 2.5-1 10，最 佳比為1:6-1: 8。
10.根據權利要求1所述的一種利用微生物脫除鋁土礦中矽的方法，其特徵在於矽酸 鹽桿菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶矽後採用1-4段離心式或壓濾式進行固 液分離。
全文摘要
一種利用微生物脫除鋁土礦中矽的方法，其步驟包括將鋁土礦破碎磨細，配置合適的培養基，篩選、誘變矽酸鹽桿菌(Bacillus mucilaginosus silicas)，在一定溫度、攪拌速度、弱酸性pH值下，攪拌一定時間，使鋁土礦中的矽溶入溶液中，然後進行固液分離，獲得高質量的鋁土礦精礦，該方法針對性強，選擇性好，流程穩定，Al2O3回收率高。
文檔編號C12R1/07GK101913614SQ20101022284
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月12日 優先權日2010年7月12日
發明者宋翔宇, 徐靖, 王娟, 趙偉 申請人:河南省巖石礦物測試中心