[發明專利]宏粒子強化黑曲霉浸出低品位鈾礦石中鈾的方法

有效

• 申請號: 202010217710.5
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111471859B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 李廣悅;李芳艷;王永東;孫靜;丁德馨;胡南;李峰
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: C22B3/18
• 分類號: C22B3/18;C22B60/02
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務所(普通合伙) 43101
• 代理人: 鄒小強

宏粒子強化黑曲霉浸出低品位鈾礦石中鈾的方法，包括如下步驟，首先將待處理低品位鈾礦石干破磨并過140目篩后備用；制備用于黑曲霉孢子培養的PDA培養基和用于鈾礦浸出的土豆浸粉?葡萄糖培養基，在PDA培養基上接種黑曲霉孢子培養，制得黑曲霉孢子懸液；將土豆浸粉?葡萄糖培養基和孢子懸液加入到裝有宏粒子的浸礦容器進行恒溫振蕩培養。然后將無菌礦粉加入土豆浸粉?葡萄糖培養基浸礦，并控制浸礦條件，對浸礦后的溶液進行固液分離計算出浸出率。本發明通過添加宏粒子來強化真菌浸礦，能夠適用于各種類型鈾礦、銅礦等的浸出，浸出過程中不添加任何化學試劑，礦石中鈾的浸出較不加宏粒子的黑曲霉浸出效率高，工藝流程簡單，對環境友好，無二次污染。

技術領域

本發明涉及一種生物浸礦領域，特別是一種宏粒子強化黑曲霉浸出低品位鈾礦石中鈾的方法。

背景技術

隨著核工業的快速發展，天然鈾的需求日益增加。我國的鈾礦資源較為豐富，但資源稟賦不佳，具體表現為礦石品位低、礦性復雜、伴生元素多，常規的浸出工藝存在試劑消耗大、成本高、環境不友好等問題。

目前，針對低品位鈾礦石浸出一般使用下述方法：（1）化學強化浸出，包括添加氧化劑、濃酸浸出、混酸浸出、酸堿聯合浸出等，如中國專利CN201610424028.7用堿液浸泡低品位鈾礦石以破壞脈石成分，得到堿浸后的鈾礦，再用硫酸攪拌浸出。（2）物理強化浸出，借助預焙燒、超聲、微波和電場等物理手段進行物理強化浸出，如中國專利CN201810091633.6利用硫酸作為浸出劑，通過外加電流后，慢速攪拌浸出鈾。（3）生物浸出，采用細菌等浸鈾，如中國專利CN201410290677.3，采用體外繁殖的細菌浸鈾，將在充氣、加硫酸、加硫酸亞鐵、掛膜的氧化槽內繁殖好的菌液，引入浸礦體系中，以池式浸鈾方式，將酸化、植菌和浸鈾3個工序階段合并同時進行。然而上述的低品位鈾礦石浸出方法均以傳統化學工藝為基礎，不僅對設備設施防腐要求高，而且產生了大量的酸性廢水，對環境造成了嚴重威脅。

采用黑曲霉等真菌浸鈾是一種綠色環保的浸出方法，其是利用真菌代謝產生的有機酸的酸化及絡合機制從鈾礦物中浸出鈾。與硫酸相比，真菌代謝產生的檸檬酸、草酸、乙酸、乳酸、琥珀酸等為弱酸。例如中國專利201510384753.1采用黑曲霉制粒，利用真菌代謝產生的有機酸，從鈾礦物中浸出銅、鈾、金等礦石。然而真菌代謝浸礦產生的有機酸組成和含量變化較大，需采用強化方法提高浸出效率。因此，研發工藝簡單、浸出率高、環境友好的強化浸出方法是亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種宏粒子強化黑曲霉浸出低品位鈾礦石中鈾的方法：在黑曲霉浸礦過程中加入毫米級的宏粒子，以改善黑曲霉生長以及浸礦環境，提高鈾的浸出率。

本發明的技術方案是：宏粒子強化黑曲霉浸出低品位鈾礦石中鈾的方法，包括如下步驟：

A、鈾礦石的破磨

待處理低品位鈾礦石經自然風干、破碎、混勻、縮分后，通過球磨機磨細制得礦粉，礦粉過140目標準篩，取篩下低品位鈾礦粉備用。

B、配置培養基

培養基包括用于黑曲霉孢子培養的PDA培養基和用于鈾礦浸出的土豆浸粉-葡萄糖培養基。所述土豆浸粉-葡萄糖培養基按照每1000mL水中加入4g土豆浸粉和20g葡萄糖的比例制備。培養基置于121℃高壓蒸汽滅菌0.5h后備用。

C、制備黑曲霉孢子懸液

用接種環沾取黑曲霉孢子，在PDA培養基上劃線接種，將沾取黑曲霉孢子的PDA培養基放置于30℃恒溫培養箱中培養3～5d；然后用無菌蒸餾水沖洗PDA培養基表面成熟的黑曲霉孢子，再采用0.45μm的過濾器對黑曲霉孢子進行過濾，過濾后滴入改良紐鮑爾計數板進行計數并稀釋，制得濃度為10⁶～10⁹spores/mL的孢子懸液。

D、宏粒子強化黑曲霉浸取鈾