[發(fā)明專(zhuān)利]一種黃鉀鐵礬渣的處理與資源化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710748623.0
• 申請(qǐng)日: 2017-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107586952B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾建雄;楊遠(yuǎn)坤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C22B3/18
• 分類(lèi)號(hào): C22B3/18;C22B7/00;C22B15/00;C22B21/00
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 陳曉娜

1.一種黃鉀鐵礬渣的處理與資源化方法，所述方法包括如下步驟：

(1)浸出初始處理步驟，將破碎、磨細(xì)至粒度150微米以下的黃鉀鐵礬渣與培養(yǎng)基加入到反應(yīng)器中構(gòu)成浸出體系，向所述浸出體系中鼓入純氮?dú)饣虻獨(dú)馀c二氧化碳的混合氣以排除浸出體系中的氧氣，然后抽出浸出體系頂空氣體，使浸出體系為厭氧環(huán)境；

(2)浸出初期處理步驟，將氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)ATCC23270菌株加入到經(jīng)過(guò)步驟(1)處理的浸出體系中，然后連續(xù)通入氫氣與二氧化碳混合氣，使浸出體系頂空維持在1-1.5個(gè)大氣壓，控制所述浸出體系的轉(zhuǎn)速為150-200轉(zhuǎn)/分鐘，pH值為1.8-2.5，浸出體系的溫度為25-35℃，該浸出初期處理過(guò)程時(shí)間為10-30天；

(3)待經(jīng)過(guò)步驟(2)處理的浸出體系中二價(jià)鐵離子濃度升至臨界濃度時(shí)，保持步驟(2)氣壓、pH等的控制條件不變，按照序批式模式向浸出體系加入預(yù)先按照步驟(1)處理成厭氧環(huán)境的破碎、磨細(xì)至粒度150微米以下的黃鉀鐵礬渣與培養(yǎng)基，使體系中的黃鉀鐵礬渣質(zhì)量與浸出液體積比維持在1-100g/L，該過(guò)程時(shí)間為5-15天；

(4)發(fā)酵穩(wěn)定期，保持步驟(2)氣壓、pH等的控制條件不變，按照連續(xù)流模式向步驟(3)的發(fā)酵體系中加入預(yù)先按照步驟(1)處理成厭氧環(huán)境的破碎、磨細(xì)至粒度150微米以下的黃鉀鐵礬渣與培養(yǎng)基，使體系中的黃鉀鐵礬渣質(zhì)量與浸出液體積比維持在1-100g/L，反應(yīng)器的水力停留時(shí)間(HRT)為2-30天；

(5)對(duì)步驟(4)得到的浸出液先進(jìn)行固液分離，所得過(guò)濾液經(jīng)冷卻離心回收其中的硫酸亞鐵及有價(jià)金屬鋁、銅等，實(shí)現(xiàn)黃鉀鐵礬渣的高效處理與資源化；

(6)將回收有價(jià)金屬后的殘余液及固液分離的殘余物處理至厭氧環(huán)境后，輸送至步驟(4)進(jìn)行重復(fù)處理，

其中氧化亞鐵硫桿菌ATCC 23270菌株所用的培養(yǎng)基由下述組成：(NH₄)₂SO₄，132mg/L；K₂HPO₄，41mg/L；MgSO₄·7H₂O，490mg/L；CaCl₂·2H₂O，9mg/L；KCl，52mg/L；ZnSO₄·7H₂O，1mg/L；CuSO₄·5H₂O，2mg/L；MnSO₄·H₂O，1mg/L；NaMoO₄·5H₂O，0.5mg/L；CoCl₂·6H₂O，0.5mg/L；Na₂SeO₄·10H₂O，1mg/L；NiCl₂·6H₂O，1mg/L，余量是水。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，步驟(1)中的黃鉀鐵礬渣需破碎、磨細(xì)至粒度150微米以下，并過(guò)100目篩處理。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，步驟(1)中使用的氣體為氮?dú)饣虻獨(dú)馀c二氧化碳按體積比4∶1組成的混合氣。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，步驟(2)及后續(xù)步驟所用的氫氣與二氧化碳混合氣中氫氣與二氧化碳?xì)怏w的體積比為4∶1。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，步驟(3)所述的二價(jià)鐵離子的臨界濃度為0.5g/L。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(2)后續(xù)步驟中將浸出體系的pH調(diào)節(jié)至2.0，并且控制溫度為30℃。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(2)后續(xù)步驟中將浸出體系的pH調(diào)節(jié)至2.0，并且控制溫度為30℃，并且步驟(3)所述的二價(jià)鐵離子的臨界濃度為0.5g/L。