[發明專利]利用微生物脫除廢棄包裝用鍍鋁膜表面鋁的方法及反應器

在審

• 申請號: 201810184722.5
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108384954A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 白建峰;張潔娜;毛少華;顧衛華;張承龍;王景偉;苑文儀;戴玨;黃慶
• 申請（專利權）人: 上海第二工業大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B3/18;C22B3/02;C22B21/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 王潔平

本發明公開了一種利用微生物脫除廢棄包裝用鍍鋁膜表面鋁的方法及反應器。本發明將廢棄包裝用鍍鋁膜粉碎后放入含有接種了嗜酸硫桿菌的培養基的反應器中進行脫鋁。本發明的有益效果在于：本發明充分利用了嗜酸硫桿菌的嗜酸特性及鋁離子在酸性條件下可大量存在的特點，使用微生物脫除廢棄包裝用鍍鋁膜表面鋁，脫鋁率高；同時本發明具有反應器設計合理，成本低，環境友好等優勢，有利于拓展微生物在脫除金屬鋁領域中的應用。

技術領域

本發明涉及固體廢棄物資源化和有色金屬回收技術領域，具體涉及一種利用微生物脫除廢棄包裝用鍍鋁膜表面鋁的方法及反應器。

背景技術

鍍鋁膜具有質量輕、耐磨性好、熱穩定性佳，易加工成形等特點，己被廣泛用作電子產品的包裝材料。隨著電子產品不斷更新換代，廢棄鍍鋁膜也越來越多。A1³⁺會影響植物根系對養分的吸收，而貴金屬離子會造成重金屬污染；其次，塑料的降解系數小,需要很長的時間才能分解殆盡，塑料易造成土壤板結，影響植物吸收養料和水分。因此，尋求一種有效的廢棄包裝用鍍鋁膜的分離回收方法和工藝已勢在必行。

目前，針對廢棄鍍鋁膜的處置技術主要有以下幾種：

（1）物理分離：物理分離是利用鋁和塑料的物理性質的差異，如，根據鋁塑的熱膨脹系數的不同、根據鋁塑的密度不同使鋁和塑料發生分離。

（2）化學分離：使用溶劑來使鋁塑分離。一般為混合溶劑，如由甲酸和二氯甲烷混合制成、甲酸與乙醇以體積比4:1～1:4混合而成。化學分離需要采用潛在危害的溶劑和高昂的化學回收設備，此外，試劑和聚合物之間還可能發生反應。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種新型的利用微生物脫除廢棄包裝用鍍鋁膜表面鋁的方法及反應器。本發明的處理方法是在物理化學方法的基礎上，處理成本較低、反應器設計合理，處理效果良好，回收過程中不會產生二次污染。本發明在脫鋁時間為6天時，脫鋁率可以達到85.24%；8天時，脫鋁率可以達到93.86%，10天時，脫鋁率可以達到94.93% 。

本發明中，用微生物脫除廢棄包裝用鍍鋁膜表面鋁時，培養液中的二價鐵在細菌的作用下被氧化為三價鐵，三價鐵再將單質鋁氧化為鋁離子，鋁離子在酸性條件下大量共存，進而實現鍍鋁膜中鋁的脫除。本發明技術方案具體介紹如下。

本發明提供一種利用微生物脫除廢棄包裝用鍍鋁膜表面鋁的方法，具體步驟如下：

步驟1，將廢棄包裝用鍍鋁膜經過破碎分選，得到粒徑在0.5~3mm之間的金屬鋁富集體；

步驟2，按照固液質量體積比為20~40g/L，將金屬鋁富集體接入經過馴化處理的嗜酸硫桿菌菌株，接種量為8~12vol%，并于29~31℃的溫度，120~140 r/min的轉速下，在反應器中脫鋁6~10天；其中：接入經過馴化處理的嗜酸硫桿菌菌株時，培養液中FeSO₄·7H₂O的添加量為40~80g/L，培養液的初始pH為1.0~2.5；

步驟3，脫鋁過程完成后，固液分離，得到濾液和濾渣，將所得濾液依次進行萃取、反萃取和電解過程，得到電解鋁。

本發明中，步驟2中，馴化處理的嗜酸硫桿菌菌株選自氧化亞鐵硫桿菌（Acidithiobacillus ferrooxidans）或氧化硫硫桿菌(Acidithiobacillus thiooxidans或嗜酸硫桿菌中的一種或兩種。

本發明中，步驟2中，金屬富集體的粒徑集中0.5~1mm，培養液中固液質量體積比為30~40g/L。

本發明中，步驟2中，培養液中FeSO₄·7H₂O的添加量為50~70g/L，培養液的初始pH為1.0~1.5。