[實用新型]一種微生物浸礦裝置

有效

• 申請號: 202021010408.4
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN212404218U
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 阮仁滿;董丙旭;賈炎;孫和云;譚巧義;李麗;牛曉鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C22B3/02
• 分類號: C22B3/02;C22B3/18
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本實用新型涉及一種微生物浸礦裝置，所述生物浸礦裝置包括浸礦單元、電位調控單元及微生物培養單元；所述浸礦單元的出液口和所述電位調控單元的進液口相連接；所述電位調控單元的出液口和所述微生物培養單元的進液口相連接；所述浸礦單元的進液口和所述微生物培養單元的出液口之間設有微生物過濾裝置；所述浸礦單元和所述微生物過濾裝置之間設置有輸送單元；所述浸礦單元與所述電位調控單元和氧化還原電位控制器相連接。本實用新型提供的裝置，實現了礦物與微生物分離，使細菌僅發揮“非接觸作用”。通過研究不同電位下有無吸附微生物礦物浸出率的差異了解硫化礦物生物氧化過程中“接觸作用”與“非接觸作用”的貢獻。

技術領域

本實用新型涉及生物浸礦領域，具體涉及一種微生物浸礦裝置，尤其涉及一種用于在恒定電位條件下研究礦物浸出動力學的生物浸礦裝置。

背景技術

嗜酸微生物在硫化礦氧化中扮演著重要角色。它與生物冶金礦山中銅、金的提取關系密切。如CN102337228A公開了一種嗜熱嗜酸菌及低品位原生硫化銅礦微生物分段浸出工藝，工藝包括以下步驟：(1)、將嗜溫嗜酸菌、中等嗜熱嗜酸菌、嗜熱嗜酸菌，經馴化及放大培養，獲得適應性浸礦菌株；(2)、將礦石粉碎后筑堆，并在堆內埋設溫度探頭；(3)、筑堆后的礦石首先用稀硫酸溶液噴淋，中和礦石中的堿性脈石；(4)、將(1)中放大培養的嗜溫嗜酸菌、中等嗜熱嗜酸菌、嗜熱嗜酸菌根據堆內溫度的升高以噴淋或滴淋的方式分別加至堆筑好的礦堆上；(5)、浸出工序中出來的浸出液送至金屬回收工序。其利用浸礦菌氧化硫化礦物產生熱量，逐步提高礦堆內部溫度，通過分段加入嗜溫嗜酸菌、中等嗜熱嗜酸菌和嗜熱嗜酸菌，可實現低品位原生硫化銅礦的高溫堆浸，提高原生硫化銅礦的浸出率。適用于開發低品位原生硫化銅礦資源。

CN104152691A公開了一種露天剝離硫化銅礦的生物堆浸工藝，將銅品位低，氧化度高的硫化銅礦粉碎、篩分后堆筑，水和稀硫酸先后滴淋，調節pH值，然后用常溫嗜酸菌和中溫嗜酸菌根據溫度變化先后滴淋，置換浸出液中的銅。該工藝具有工藝簡單、流程短、污染小以及能夠處理低品位硫化銅礦等諸多優點；采用的浸礦菌分布廣泛，易于獲得。

CN104607443A公開了一種利用膜生物反應器培養生物淋濾液處理固體廢棄物的方法，屬于固體廢物資源化處理技術領域。這是第一次將膜生物反應器應用于生物淋濾液培養和再生并用于危險固廢無害化和資源化處理。在生物反應器內設置一組膜組件。通過調節曝氣量、攪拌轉速和營養物質濃度等控制淋濾菌株的生長和代謝。當淋濾菌株濃度達到穩定期時，啟動進水和出水使膜生物反應器達到恒化狀態，并利用膜的截留作用富集淋濾菌株，以此提高生物淋濾液的產量。此實用新型有效解決了淋濾菌株生長緩慢、生物量小、淋濾效能低、淋濾周期長等諸多問題。其工藝簡單、操作方便、安全性高、節能能耗、應用范圍廣、適合于不同固廢的無害化和資源化處理。

因此，了解嗜酸細菌存在條件下硫化礦物的氧化規律對抑制酸性礦山廢水和高效提取目的金屬具有重要作用。

硫化礦的微生物浸礦是指用含微生物的溶劑從礦石中溶解有價金屬的方法。生物冶金機理目前被廣泛認可的是“接觸作用”與“非接觸作用”。“接觸作用”指吸附在礦物表面的微生物通過絡合于表面聚合物中的Fe³⁺來氧化硫化礦物。“非接觸作用”指微生物通過氧化溶解于溶液的Fe²⁺成為Fe³⁺，而Fe³⁺氧化硫化礦。

而現有的生物浸礦裝置大部分將微生物與礦物置于同一反應器中，這使得“接觸作用”與“非接觸作用”同時存在，無法研究兩種作用的貢獻。并且由于微生物氧化亞鐵微生物的存在，微生物氧化亞鐵使溶液電位不斷升高，而不能降低溶液電位，使整個礦物動力學研究存在巨大偏差。

實用新型內容