[發明專利]基于微生物氟化浸出提取黑色多金屬頁巖中鎳和釩的工藝

有效

• 申請號: 202110408166.7
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113278797B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 楊鑫龍;劉學;孫建之;莫曉蘭;溫建康;尚鶴;高文成
• 申請（專利權）人: 有研工程技術研究院有限公司;有研資源環境技術研究院（北京）有限公司
• 主分類號: C22B3/18
• 分類號: C22B3/18;C22B23/00;C22B34/22
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 茍冬梅

1.一種基于微生物氟化浸出提取黑色多金屬頁巖中鎳和釩的工藝，其特征在于，所述工藝包括以下步驟：

步驟1，采用黑色多金屬頁巖的專屬浸礦菌，在密閉含氟酸性體系下對所述黑色多金屬頁巖進行生物浸出，得到含鎳釩浸出液；

步驟2，檢測所述含鎳釩浸出液中的Ni(II)離子濃度和V(IV)離子濃度是否滿足預設條件；

步驟3，當所述含鎳釩浸出液中Ni(II)離子濃度和V(IV)離子濃度滿足預設條件后，萃取所述含鎳釩浸出液中的V(IV)離子，得到含釩貴液和釩萃余液；所述含釩貴液中V(IV)離子濃度大于等于20g/L；

步驟4，通過氫氧化鈉將所述釩萃余液的pH調至5.0～5.5，去除所述釩萃余液中的鉬離子，得到凈化液；

步驟5，采用離子交換樹脂提取所述凈化液中的Ni(II)離子，得到含鎳貴液；所述含鎳貴液中Ni(II)離子濃度大于等于15g/L；

步驟6，基于所述含鎳貴液制備硫酸鎳，基于所述含釩貴液制備釩電解液。

2.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，在所述步驟1中，所述專屬浸礦菌的培養過程包括：

將所述黑色多金屬頁巖分別配成質量濃度為2％的第一礦漿、質量濃度為5％的第二礦漿、質量濃度為10％的第三礦漿；

基于含氟助浸劑、所述第一礦漿、所述第二礦漿和所述第三礦漿，對耐氟菌進行梯度馴化培養，得到所述專屬浸礦菌；所述專屬浸礦菌對低價鐵、低價硫及低價釩具有氧化能力；

其中，在所述梯度馴化培養過程中，馴化耐氟菌的氟離子濃度為1.5-2.0g/L，馴化耐氟菌的pH為1.5～2.5。

3.根據權利要求2所述的工藝，其特征在于，對耐氟菌進行梯度馴化培養，包括：

在所述梯度馴化過程中，若在所述第一礦漿下培養5～10天后所得菌液中細菌個數大于1×10⁷個/mL，則將菌液在所述第二礦漿下轉接；

若在所述第二礦漿下培養5～10天后所得菌液中細菌個數大于1×10⁷個/mL，則將菌液在所述第三礦漿下轉接；

若在所述第三礦漿下培養5～10天后所得菌液中細菌個數大于1×10⁷個/mL，則馴化培養完成。

4.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述步驟1中，

在所述密閉含氟酸性體系中，氟離子濃度為1.0-2.0g/L，所述黑色多金屬頁巖的質量濃度為5～10％；

所述專屬浸礦菌的接種量為所述密閉含氟酸性體系體積的5～20％；

在所述生物浸出過程中，所述密閉含氟酸性體系的pH為1.5～2.5，浸出溫度為25～35℃，浸出時間為7～20天。

5.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，在所述步驟1中，通過所述密閉含氟酸性體系對所述黑色多金屬頁巖進行生物浸出，還得到含釩浸出渣；

其中，所述步驟1還包括：通過酸浸法提取所述含釩浸出渣中的釩。

6.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，在所述步驟2中，所述預設條件包括：Ni(II)離子的濃度不小于100mg/L，V(IV)離子的濃度不小于1.0g/L；

其中，所述步驟2還包括：

當所述含鎳釩浸出液中的Ni(II)離子濃度小于100mg/L以及V(IV)離子濃度小于1.0g/L時，將所述含鎳釩浸出液作為浸出劑加入所述密閉含氟酸性體系中，進行循環浸出。