[發明專利]一種膜生物反應器結合離子交換的浸礦裝置

在審

• 申請號: 201610105863.4
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105603189A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 陳家武
• 申請（專利權）人: 湖南生物機電職業技術學院
• 主分類號: C22B3/18
• 分類號: C22B3/18;C22B3/02
• 代理公司: 深圳市中聯專利代理有限公司 44274
• 代理人: 李俊

技術領域

本發明屬于生物冶金技術領域，尤其涉及一種膜生物反應器結合離子交 換的浸礦裝置。

背景技術

在礦物的生物浸出中，合理的裝置不論在實驗室還是現場實際應用中都 是很重要的。合理性應體現在礦物浸出效率高，溫度、曝氣量、反應槽的理 化因子都應得到控制。尤其是當浸出槽內被浸出的金屬離子濃度較高時應能 及時去除，以消除對浸出液中細菌的傷害。現有的浸礦裝置在礦物浸出方面 存在控制性差、參數調節不方便、浸礦效率低下等弊端，因此提出一種膜生 物反應器結合離子交換的浸礦裝置是十分必要的。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種膜生物反應器 結合離子交換的浸礦裝置。

為了解決上述技術問題，本發明一種膜生物反應器結合離子交換的浸礦 裝置，其特征在于：包括控制柜、反應槽、膜、離子交換柱、加熱管、曝氣 管、金屬離子收集器、洗脫液控制閥、反應槽礦渣排放閥、營養液儲備瓶、 再生液儲液瓶和再生控制閥；所述控制柜兩側分別設有一個所述反應槽，所 述反應槽內設有所述膜、加熱管和所述曝氣管，所述反應槽底部設有所述反 應槽礦渣排放閥，所述再生液儲液瓶底部設有所述再生控制閥，所述離子交 換柱和所述金屬離子收集器的管道上設有所述洗脫液控制閥。

作為本方案的優選實施例，所述膜采用中空纖維膜，膜孔徑小于0.45u。

作為本方案的優選實施例，所述控制柜上設有溫度和曝氣量調節鍵。

作為本方案的優選實施例，所述離子交換柱上方設有所述洗脫液和再生 液儲液瓶。

作為本方案的優選實施例，所述離子交換柱下端設有所述金屬離子收集 器。

與現有技術相比，本發明一種膜生物反應器結合離子交換的浸礦裝置具 有以下有益效果：

(1)本發明考慮到了溫度、曝氣量、反應槽的浸出環境等因子對浸礦的 影響，設計新穎、合理，能有效促進細菌快速繁殖，增加浸出液中的細菌密 度，提高生物浸出效率。對于常溫和嗜熱菌的生物浸出都很適合。

(2)本發明經過吸附-洗脫-吸附后，可以原地進行樹脂再生和轉型操作， 然后繼續使用。

(3)本發明被交換后的浸出液又回流到反應槽，可循環使用，便于細菌 重復利用其中的營養物質。

(4)本發明的離子交換柱可以高容量地吸附被浸出的金屬離子，當吸附 達到飽和后，則可以啟動樹脂的洗脫，收集金屬離子，再進行下一步的純化 和濃縮。

(5)本發明膜部分是中空纖維膜(膜孔徑小于0.45u)，當浸出液中的金 屬離子上升到一定濃度時，可以通過膜超濾及時轉移金屬離子，以消除對細 菌代謝的不利影響。即：開啟高壓泵，使浸出液穿過膜進入離子交換柱，進 行離子交換。(此時金屬離子能透過膜，而細菌和礦粒被截留)

(6)本發明曝氣量可控，曝氣量控制對好氧菌的浸出是必須的，曝氣可 以增加介質的傳質、傳熱和傳能，使礦粒處于懸浮狀態，有利于細菌在礦物 上的附著和繁殖，提高礦物的浸出率。

(7)本發明溫度可控可調，在控制柜上數顯，對65-70℃嗜熱菌的高效礦 物浸出很有必要。

(8)本發明左右反應槽和離子交換柱輪換作業，保持浸出裝置工作的連 續性和高效性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一 些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下， 還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明結構示意圖。

1-控制柜，2-反應槽，3-膜，4-離子交換柱，5-加熱管，6-曝氣管，7- 金屬離子收集器，8-洗脫液收集或再生液控制閥，9-反應槽礦渣排放閥，10- 營養液儲備瓶，11-洗脫液或再生液儲液瓶，12-洗脫液或再生液儲液控制閥。

注：當裝置進行洗脫操作時，8、11、12分別為洗脫液收集控制閥、洗脫 液儲液瓶和洗脫液儲液控制閥；當裝置進行再生操作時，8、11、12則分別代 表再生液收集控制閥、再生液儲液瓶和再生液儲液控制閥。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。