一種用於生物氧化生產三價鐵的立式細胞固定化反應器的製作方法
2023-10-22 19:37:42
專利名稱:一種用於生物氧化生產三價鐵的立式細胞固定化反應器的製作方法
技術領域:
本發明涉及黃金生產過程中礦物預氧化處理工藝中細菌氧化二價鐵生成三價鐵的生產設備。
背景技術:
生物浸出是難浸礦石的預處理工藝之一,隨著富礦不斷減少,難處理、低品位金礦將成為我國黃金生產的主要原料,也即成為細菌氧化預處理的主要對象,低品位礦石主要為硫化礦,浸出過程所涉及到的微生物是多種多樣的。由於常溫菌的反應溫度最高為40 450C,要使硫化礦達到必要的氧化率一般需要4 5天,而生長在60°C以上的高溫嗜熱菌大部分缺少細胞壁,難以耐受高礦漿濃度造成的較強剪切力,而最佳生長溫度在44 55°C的中度嗜熱菌則較之具有較高礦漿濃度耐受能力,在硫化礦生物浸出工業應用中極用優勢。過程工程的開發和優化要求對細菌浸礦機理深入了解。細菌浸出機理分直接作用和間接作用,直接作用認為礦石的浸出靠細菌細胞吸附於礦石表面,通過細胞分泌的酶促進礦石溶解;而間接作用是指礦石在微生物代謝過程中所產生的硫酸高鐵和硫酸作用下發生的化學溶解作用,所以生產大量的三價鐵成為浸礦效率高低的關鍵步驟。反應通式如下
權利要求
1.一種用於生物氧化生產三價鐵的立式細胞固定化反應器,由圓形頂蓋(I)、上法蘭(2)、反應器筒體(3)、氣體分布器(4)、下法蘭(5)、倒錐形底座¢)、進料口(7)、排廢液口(8)、通氣口(9)、取樣口 (10)、出料口 (11),氣孔(12)和載體存儲器(13)組成,其特徵是所述反應器筒體(3)為立式圓柱筒體,在反應器筒體(3)的外壁中上方設有圓形出料口(11),反應器筒體(3)下方設有取樣口(10);在反應器筒體(3)上方連結上法蘭(2),上法蘭(2)與圓形頂蓋(I)連結,在圓形頂蓋(I)上均勻分布有氣孔(13);與反應器筒體(3)相互連結的是氣體分布器(4),與氣體分布器下連的是下法蘭(5),下法蘭(5)與倒錐形底座(6)相連結;在倒錐形底座(6)正底部設有通氣口(9),同時在倒錐形底座(6)兩側分別開有兩孔,進料口(7)和排廢液口(8)。
2.根據權利要求1所述的立式細胞固定化反應器,其特徵是所用菌種為中度嗜熱西伯利亞流感菌。
3.根據權利要求1所述的立式細胞固定化反應器,其特徵是所用的固定化載體為聚氨酯泡沫,不易堵塞取樣口和氣孔。
全文摘要
本發明公開了一種三價鐵生產的立式細胞固定化反應器,該固定化反應器主要由圓形頂蓋(1)、上法蘭(2)、反應器筒體(3)、氣體分布器(4)、下法蘭(5)、倒錐形底座(6)、進料口(7)、排廢液口(8)、通氣口(9)、取樣口(10)、出料口(11)和氣孔板(12)組成。這是一個以中度嗜熱西伯利亞流感菌為固定化菌種,聚氨酯泡沫為載體,用於生產三價鐵的細胞固定化反應器。本發明可解決黃金生產過程中礦物預氧化處理工藝中生物學過程細菌氧化Fe2+為Fe3+反應速率低以及受溶液中有毒離子毒害的問題,可提高細菌氧化Fe2+速率。本發明具有雜菌汙染減少、供氣均勻充足,可連續操作,氧化速率高等優點。
文檔編號C22B3/18GK103060554SQ201110320360
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月20日 優先權日2011年10月20日
發明者李媛媛, 張廣積, 曹俊雅, 楊超 申請人:中國科學院過程工程研究所