[發明專利]利用嗜酸異養菌和嗜酸自養菌協同脫除高磷鐵礦中磷的方法

在審

• 申請號: 202010722407.0
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111733324A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 肖春橋;胡錦剛;池汝安
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: C22B3/18
• 分類號: C22B3/18;C12N1/20;C12R1/01
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明;閉釗

本發明涉及一種利用嗜酸異養菌和嗜酸自養菌協同脫除高磷鐵礦中磷的方法。該方法首先分別對嗜酸異養菌、嗜酸自養菌進行活化，然后將活化后的兩種菌液按照一定比例進行復合，接著用含黃鐵礦粉和待處理高磷鐵礦粉的培養基對混合菌液進行馴化，最后用馴化菌液處理高磷鐵礦粉混合物即可。本發明利用嗜酸自養菌脫除高磷鐵礦中的磷，利用嗜酸異養菌消化吸收嗜酸自養菌在溶磷過程中產生的有機代謝產物及殘體，在保證嗜酸自養菌活性的同時提高了脫磷效率。實驗結果表明該方法脫磷效果較好，具有很好的推廣應用前景。

技術領域

本發明涉及采礦技術領域，具體涉及一種利用嗜酸異養菌和嗜酸自養菌協同脫除高磷鐵礦中磷的方法。

背景技術

我國高磷鐵礦石儲量豐富，約占鐵礦石總儲量的15％左右，主要分布在長江流域以及云南、貴州等地。長期以來由于沒有開發出理想的高磷鐵礦石脫磷方法，導致這部分鐵礦資源不能被有效地利用，甚至暫時作為尾礦被拋棄掉，造成我國鐵礦石供應不足以及鐵礦資源的浪費和生態環境的破壞。

磷是鋼鐵冶煉過程中的主要有害元素之一，如果鐵精礦中的磷含量較高就無法直接應用于煉鐵煉鋼，否則會增加生鐵和鋼材的熱脆性和冷脆性，影響產品質量。當前國內對鐵精礦的含磷要求一般在0.05％-0.30％左右。隨著我國鋼鐵工業和經濟的發展，高質量鐵精礦中磷的含量越來越低，甚至要求達到低于0.05％的目標。因此研究高磷鐵礦石脫磷技術，對于科學有效的開發高磷鐵礦石資源促進我國鋼鐵工業發展具有非常重要的意義。

高磷鐵礦石的脫磷方法主要有反浮選法、選擇性聚團分選法、酸浸法、高梯度磁選法等，這些方法均不同程度的存在脫磷率低、生產成本高、環境污染嚴重等缺點，難以達到令人滿意的效果。近年來利用微生物技術處理礦產資源的研究非常活躍，與傳統的選礦技術相比，微生物技術具有工藝簡單、反應溫和、能耗低、環境友好等優點，展現出了極大的發展潛力和工業應用前景。

微生物在自然界磷的循環中起著關鍵作用。研究表明自然界中存在著大量溶磷微生物，這些微生物能夠溶解土壤或磷礦中的固態磷(如磷灰石等)，從而將磷從基體中脫除。近年來利用溶磷微生物脫除高磷鐵礦中的磷相關研究也已經引起了越來越多的關注，研究報道過的微生物包括異養菌和自養菌等，其中異養菌包括黑曲霉(Aspergillus niger)、伯克霍爾德氏菌(Burkholderia caribensis)等，自養菌包括嗜酸氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)、嗜酸氧化硫硫桿菌(Acidithiobacillusthiooxidans)、排硫硫桿菌(Acidithiobacillus thioparus)等，相關文獻參見中國專利CN100424202C、CN1107518A、CN108004401B、CN101597037B等。盡管目前利用微生物脫除高磷鐵礦中的磷相關研究取得了一些進展，但也存在較大的問題：①選用的菌種單一，脫磷效率、脫磷效果仍有待提升；②選用的菌種在生長過程中會產生大量有機代謝產物及殘體，嚴重影響了菌種活性，脫磷效果不持久，后期脫磷效果大打折扣；③菌種往往直接使用，未經篩選、馴化培養處理，面對不同來源、不同含量高磷鐵礦石時，表現出的耐受力、活性和脫磷能力差異較大，穩定性不夠；④脫磷周期長，即便反復多次脫磷，效果依然不夠理想。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術存在的上述問題，提供一種利用嗜酸異養菌和嗜酸自養菌協同脫除高磷鐵礦中磷的方法，該方法包括以下步驟：(a)分別將嗜酸異養菌、嗜酸自養菌接種到培養基中進行活化培養；(b)將活化后的菌液按照一定比例混合，所得混合菌液接種到含黃鐵礦和待處理高磷鐵礦的培養基中馴化培養；(c)將馴化后的菌液接種到培養基中，再加入黃鐵礦和待處理高磷鐵礦進行培養即可。

進一步的，所述嗜酸異養菌具體為隱藏嗜酸菌(Acidiphilium cryptum)，所述嗜酸自養菌具體為氧化亞鐵鉤端螺旋菌(Leptospirillum ferrooxidans)。上述嗜酸異養菌、嗜酸自養菌可以直接從市場采購(微生物保藏中心)，或者自行從硫化礦床、酸性礦坑水、土壤中分離篩選。