[發(fā)明專利]一種絡(luò)合鐵的微生物催化再生方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410479809.7
• 申請(qǐng)日: 2014-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104492251B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王玉建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所
• 主分類號(hào): B01D53/86
• 分類號(hào): B01D53/86;B01D53/52;B01D53/96
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技術(shù)領(lǐng)域

一種絡(luò)合鐵的微生物催化再生方法。

技術(shù)背景

硫化氫是具有高度刺激性和腐蝕性的有害氣體，通常很低濃度的H₂S即可對(duì)人體健康和自然環(huán)境造成嚴(yán)重危害。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和節(jié)能減排的思想指導(dǎo)，國(guó)內(nèi)外研究工作者對(duì)尾氣脫硫問(wèn)題進(jìn)行了大量研究。目前文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)的脫硫方法很多，但傳統(tǒng)脫硫技術(shù)無(wú)論是濕法還是干法，都存在硫容量低、脫硫工藝復(fù)雜、環(huán)境污染嚴(yán)重等弊端，有待于進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)。絡(luò)合鐵法脫硫技術(shù)是一種以鐵為催化劑的濕式氧化脫除硫化物的方法，其特點(diǎn)是能直接將H₂S轉(zhuǎn)變成元素S，H₂S的脫除率可達(dá)99％以上，是一種工藝簡(jiǎn)單、工作硫容量高且環(huán)保無(wú)毒的新型脫硫技術(shù)，克服了傳統(tǒng)脫硫工藝硫容量低、脫硫工藝復(fù)雜、環(huán)境污染嚴(yán)重等弊端，吻合了目前節(jié)能減排、經(jīng)濟(jì)高效的工業(yè)化指導(dǎo)思想。該工藝的關(guān)鍵是絡(luò)合鐵脫硫劑的再生，但目前仍存在絡(luò)合劑降解嚴(yán)重，脫硫液再生困難，在中堿性條件下，易雜菌污染，加速了絡(luò)合鐵的降解等缺點(diǎn)。

近年來(lái)，中國(guó)專利03112950.1以及CN 1896249B相繼公開(kāi)了以硫酸亞鐵為主要原料之一，用微生物法合成黃鐵礬顏料的方法。氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)、氧化亞鐵鉤端螺旋菌(Leptospirillum ferrooxidans)等鐵氧化細(xì)菌可以將酸性環(huán)境中的Fe²⁺轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚暂^強(qiáng)的氧化劑Fe³⁺，然而，利用鐵氧化細(xì)菌催化氧化以絡(luò)合態(tài)形式存在的絡(luò)合鐵，還未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一個(gè)絡(luò)合鐵的微生物催化再生方法，利用微生物的催化作用，加速絡(luò)合鐵的氧化再生，可有效緩解現(xiàn)有技術(shù)易雜菌污染、絡(luò)合劑降解嚴(yán)重、脫硫液再生困難等問(wèn)題，通過(guò)新工藝技術(shù)的研發(fā)，拓展了絡(luò)合鐵可適用的pH范圍，強(qiáng)化絡(luò)合鐵的穩(wěn)定性。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)其技術(shù)目的：

配制一定濃度的絡(luò)合鐵溶液，接種微生物，在一定條件下，利用微生物的催化作用連續(xù)進(jìn)行生化再生。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的具體方法步驟是：

1、配制絡(luò)合鐵溶液，絡(luò)合鐵濃度0.1-1mol/L，絡(luò)合劑可選用乙二胺四乙酸(EDTA)、磺基水楊酸(FD)、三乙醇胺(TEA)、栲膠-NTA、檸檬酸鹽等，控制初始pH為0.5-8.5，優(yōu)選1.5-2.5。

2、將微生物接種到上述反應(yīng)液中，采用的微生物菌種為L(zhǎng)eptospirillum ferriphium、Acidithiobacillus ferrooxidans、Leptospirillum ferrooxidans、Leptospirillum thermoferrooxidans中的任何一種或其混合菌。

3、在反應(yīng)液中添加菌活性刺激因子：(NH₄)₂SO₄0.05-8.8g/L，葡萄糖0-0.5g/L，KCl0.1-0.3g/L，K₂HPO₄0-0.89g/L，KH₂PO₄0-0.19g/L，MgSO₄·7H₂O 0.1-0.9kg/L，Ca(NO₃)₂0.005-0.05g/L，

4、在常溫條件下通空氣進(jìn)行催化再生，連續(xù)反應(yīng)，當(dāng)漿料中70％以上的Fe(Ⅱ)被氧化，停止反應(yīng)，獲得再生好的絡(luò)合鐵溶劑。

上述步驟中提及微生物為實(shí)驗(yàn)室常規(guī)菌種，可以在中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(China Center of Industrial Culture Collection,CICC)、中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(China Center of Type Culture Collection，CCTCC)等菌種保藏中心購(gòu)得。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明涉及一種絡(luò)合鐵的微生物催化再生方法。經(jīng)過(guò)上述反應(yīng)過(guò)程，脫硫后的絡(luò)合鐵迅速獲得再生，酸性條件下，有效抑制雜菌對(duì)絡(luò)合鐵試劑的污染，緩解絡(luò)合劑降解嚴(yán)重等問(wèn)題，微生物的催化作用強(qiáng)化了脫硫液再生過(guò)程。該技術(shù)也可以有效應(yīng)用于濕法冶金過(guò)程，絡(luò)合鐵，可有效緩解生物氧化浸出過(guò)程中鐵離子的水解、黃鐵礬的產(chǎn)生等不利因素，拓展絡(luò)合鐵資源化利用范圍和途徑，具有重要的生態(tài)示范意義和社會(huì)價(jià)值。

具體實(shí)施方式