[發(fā)明專利]釩鈦磁鐵礦的生物脫硅方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310597937.7
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103602808A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藍(lán)德均;鄧建梅;崔旭梅;萬書權(quán);高庭蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 攀枝花學(xué)院
• 主分類號: C22B3/18
• 分類號: C22B3/18;C12N1/20
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 高蕓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦石提煉領(lǐng)域，涉及一種釩鈦磁鐵礦的生物脫硅以富集鐵、鈦有價(jià)元素的方法，具體涉及硅酸鹽細(xì)菌的培養(yǎng)和礦物的處理工藝。

背景技術(shù)

我國攀西地區(qū)蘊(yùn)藏有儲量豐富的釩鈦磁鐵礦。其礦石中金屬礦物主要有鈦鐵礦、鈦磁鐵礦、鎂鋁尖晶石及少量硫化物，而脈石礦物則主要是硅酸鹽類礦物，還含有少量的磷酸鹽和碳酸鹽礦物。就其成分而言，其總鐵含量為23.65～34.88%，為礦石中含量最多的成分，其次為SiO₂(18.18～29.47%)，其它含量較少的主要成分包括CaO(5.15～8.19%)、TiO₂(9.12～12.03%)，Al₂O₃(8.04～9.62%)、MgO(5.61～6.77%)。由此可見，在釩鈦磁鐵礦中，硅礦物是構(gòu)成釩鈦磁鐵礦礦石基體的一種主要成分，它的含量對礦石中鐵、鈦品位存在較大影響。如果能夠使礦石中硅礦物被破壞，無論是對礦石中鐵、鈦品位的提高（富積）還是后續(xù)可能的選礦流程而言，都會體現(xiàn)出有利的作用。在土壤中，大量存在著一類特殊的革蘭氏陰性芽孢桿菌，它能分解由硅酸鹽和鋁硅酸鹽組成的巖石礦物并能釋放其中的硅、鉀、鐵等元素，這一類細(xì)菌就稱之為硅酸鹽細(xì)菌。由于它對礦石中硅酸鹽類礦物的作用，這類細(xì)菌已經(jīng)廣泛應(yīng)用于菌肥的生產(chǎn)，在處理礦物資源方面的研究也蓬勃開展，而這方面則主要集中于高硅鋁土礦的脫硅處理。

目前，國外這方面的研究工作報(bào)道的較多，國內(nèi)鮮見報(bào)道。前蘇聯(lián)哈薩克斯坦進(jìn)行過高嶺石與三水鋁石生物浸礦分離實(shí)驗(yàn)，采用桿菌膠質(zhì)類細(xì)菌對細(xì)泥和磁性產(chǎn)品進(jìn)行浸出，浸出溫度28～30℃，液固比為5，浸出9天得到了約62%的脫硅率和99%的鋁回收率。Groudeva等人的研究表明，利用野生和實(shí)驗(yàn)室馴化的環(huán)狀芽孢桿菌和粘液桿邋遢的突變體菌種，從不同鋁土礦中浸出硅，5天內(nèi)浸出了其中73.6%的硅。在利用不同種類硅酸鹽細(xì)菌浸濾水鋁礦類型的鋁土礦中，浸出硅最佳的是B.circulans，它在pH=5.5-6.0，30-35℃時，固溶物中硅的含量為10-15%，搖瓶轉(zhuǎn)動速率保持在300-400r/min，鋁含量可以從43.4%上升到63.9%，二氧化硅從25%下降到9.1%。不宜用磁選和浮選的水鋁礦類型的鋁土礦用B.circulans處理，可選擇性地溶解Al₂O₃.SiO₂.2H₂O，并使溶液中的鋁濃度升到6.7%；在濃縮液中鋁的萃取率達(dá)到93.6%。Andreev等也有類似的報(bào)道，將含有Al₂O₃38.5%、SiO₂35～38%、FeO1.35%、Fe₂O₃2.3%、P₂O₅0.3%、CaO0.6%等的鋁硅酸鹽礦經(jīng)過硅酸鹽細(xì)菌處理，浸渣中鋁提高到46.9%，SiO₂降為19.0%。用硅酸鹽細(xì)菌B.mucilaginosus處理鋁土礦，再加上20%HCl處理，鋁土礦(含F(xiàn)e₂O₃1.5%-7.0%)中的Fe₂O₃殘留量降為1.2%。該鋁土礦已被用于耐火材料工業(yè)。

孫德四等人曾分離得到了3株不同來源的膠質(zhì)芽孢桿菌，經(jīng)馴化培養(yǎng)后對幾種鋁土礦樣進(jìn)行了脫硅研究。結(jié)果表明，它們均能較好地浸出鋁硅酸鹽礦物中的鋁，浸出率在25.7-65.7%。不同類型硅酸鹽礦物出于其晶格結(jié)構(gòu)不同，細(xì)菌浸出其中硅的程度不同。細(xì)菌對石英、長石等架狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物的浸出效果不如對綠泥石、高嶺石等層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物的浸出效果明顯。利用在預(yù)先含被浸礦樣的蔗糖中馴化培養(yǎng)的細(xì)菌，并在有糖介質(zhì)培養(yǎng)基中進(jìn)行硅的浸出。其浸出硅的能力明顯較未馴化的菌種或馴化菌種但在無糖介質(zhì)中進(jìn)行硅的浸出能力強(qiáng)。采用連續(xù)浸出工藝，細(xì)菌浸出硅的效果要明顯強(qiáng)于單獨(dú)搖瓶浸出效果。同時，連續(xù)浸出工藝可以大大縮短礦樣的細(xì)菌浸出時間(縮短2-5天)，鋁土礦原礦的A/S從3.73提高到11.73。當(dāng)鋁土礦中主要脈石礦物為高嶺石或綠泥石時，其鋁硅比可從3.73提高到18左右，脫硅率最高可達(dá)到82%。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明人為了實(shí)現(xiàn)釩鈦磁鐵礦的生物脫硅作用，從商業(yè)機(jī)構(gòu)獲得硅酸鹽細(xì)菌，利用釩鈦磁鐵礦粉摻入亞歷山大羅夫培養(yǎng)基對其進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)后的硅酸鹽細(xì)菌更有利于脫除釩鈦磁鐵礦中的硅。

本發(fā)明釩鈦磁鐵礦的生物脫硅富集方法，包括下述步驟：