一種細(xì)菌浸出劑及從磷灰石浮選尾礦中磷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于磷灰石浮選尾礦中磷浸出的細(xì)菌浸出劑，及基于細(xì)菌浸出劑從磷灰石浮選尾礦中浸出磷的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磷灰石作為世界上開(kāi)采量最大的非金屬礦產(chǎn)資源之一，是一種不可再生資源，在農(nóng)業(yè)肥料、生物制劑、藥物加工和精細(xì)化工等行業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。因此，人類(lèi)社會(huì)的生存和發(fā)展需要大量的磷礦資源。我國(guó)磷礦儲(chǔ)量居世界第2位，然而，在經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的大規(guī)模低效率的開(kāi)采后，逐漸趨于貧化，高品位的商品磷礦明顯減少。為了滿足工業(yè)生產(chǎn)對(duì)磷資源的要求，我國(guó)到目前為止已開(kāi)發(fā)一系列浮選方法規(guī)?；弥械推肺坏牧谆沂?，但是在選礦的過(guò)程中產(chǎn)生了大量的磷灰石浮選尾礦，給人類(lèi)生活和自然環(huán)境帶來(lái)了各種危害。
[0003]目前，磷灰石浮選尾礦的處理辦法主要有兩種:1.尾礦經(jīng)過(guò)輕燒、消化浸出、碳化等過(guò)程，回收其中的磷質(zhì)成分制備無(wú)機(jī)粉體材料。2.尾礦經(jīng)熱分解后，利用合適的助劑進(jìn)行磷的消化浸出，可應(yīng)用于工程材料。這兩種方法在實(shí)際生產(chǎn)中存在工藝設(shè)備要求嚴(yán)格，回收率低，生產(chǎn)投資大，環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有的磷灰石浮選尾礦中磷回收方法存在的缺陷，本發(fā)明的目的是在于提供一種用于磷灰石浮選尾礦中磷浸出的細(xì)菌浸出劑，利用該細(xì)菌浸出劑對(duì)磷灰石浮選尾礦中的磷具有緩釋浸出作用，穩(wěn)定性強(qiáng)，且能高效選擇性浸出磷灰石浮選尾礦中的磷。
[0005]本發(fā)明的另一個(gè)目的是在于提供一種能耗低、資源綜合利用率較高、對(duì)環(huán)境友好、穩(wěn)定高效的從磷灰石浮選尾礦中浸出磷的方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種用于磷灰石浮選尾礦中磷浸出的細(xì)菌浸出劑，該細(xì)菌浸出劑由硅酸鹽細(xì)菌和營(yíng)養(yǎng)液組成；
[0007]每升營(yíng)養(yǎng)液包括以下?tīng)I(yíng)養(yǎng)組分:
[0008]硫酸錢(qián)0.5g ?1.0g，
[0009]磷酸氫二鈉1.0g ?2.0g，
[0010]硫酸鎂0.5g ?0.8g，
[0011]鹿糖10.0g ?15.0g ;
[0012]每毫升營(yíng)養(yǎng)液中的硅酸鹽細(xì)菌個(gè)數(shù)為105?10 8ο
[0013]本發(fā)明采用的細(xì)菌浸出劑對(duì)磷灰石浮選尾礦中的磷具有緩釋浸出作用的特性，其對(duì)磷浸出作用時(shí)間長(zhǎng)，穩(wěn)定性強(qiáng)，浸出率高，使得磷灰石尾礦中的磷緩慢的釋放出來(lái)。且對(duì)對(duì)磷灰石浮選尾礦中的磷具有選擇性浸出的特性，對(duì)磷灰石中鉻、鉛等重金屬元素基本沒(méi)有浸出作用，使得浸出液中重金屬元素含量非常低，避免了對(duì)環(huán)境的污染。
[0014]優(yōu)選的方案中，營(yíng)養(yǎng)液pH為7.0?7.2。
[0015]優(yōu)選的方案中，硅酸鹽細(xì)菌為已馴化正處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的硅酸鹽細(xì)菌。
[0016]本發(fā)明還提供了一種基于所述的細(xì)菌浸出劑從磷灰石浮選尾礦中磷的方法，該方法是通過(guò)所述細(xì)菌浸出劑對(duì)磷灰石浮選尾礦礦漿在20°C?30°C溫度下進(jìn)行浸出，得到含磷浸出液。
[0017]優(yōu)選的方案中，細(xì)菌浸出劑與磷灰石浮選尾礦礦漿的體積比為4?6:1 ;最優(yōu)選為5:1。
[0018]較優(yōu)選的方案中，磷灰石浮選尾礦的磷質(zhì)量百分比含量為0.10%?0.30%，磷灰石浮選尾礦礦漿的質(zhì)量百分比濃度為10%?30%。
[0019]優(yōu)選的方案中，浸出時(shí)間10d?60d。
[0020]優(yōu)選的方案中，將磷灰石浮選尾礦礦漿和細(xì)菌浸出劑加入到容器中，再將所述容器置于空氣浴搖床中，并維持空氣浴搖床轉(zhuǎn)速為150rad/s?170rad/s，進(jìn)行磷灰石浮選尾礦中憐的浸出。
[0021]本發(fā)明包括以下工藝步驟:
[0022](1)用于細(xì)菌浸出的磷灰石浮選尾礦的含磷量為0.10%?0.30%，礦漿濃度為10%?30% ；
[0023](2)配制細(xì)菌浸出劑:在含有硫酸銨0.5g/L?1.0g/L，磷酸氫二鈉1.0g/L?
2.0g/L，硫酸鎂 0.5g/L ?0.8g/L，蔗糖 10.0g/L ?15.0g/L, pH = 7.0 ?7.2 的中性水溶液中，引入已馴化的處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的硅酸鹽細(xì)菌105?10 8個(gè)/mL，配制成細(xì)菌浸出劑；
[0024](3)細(xì)菌浸磷:將礦漿置于容器中，按體積比:礦漿:細(xì)菌浸出劑=1:4?6加入細(xì)菌浸出劑，將容器置于空氣浴搖床中，對(duì)磷進(jìn)行細(xì)菌浸出，溫度20°C?30°C，空氣浴搖床轉(zhuǎn)速為150rad/s?170rad/s，浸出時(shí)間10d?60d，得磷浸出液。
[0025]相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果:
[0026]1、相對(duì)傳統(tǒng)冶煉工藝，本發(fā)明通過(guò)細(xì)菌浸出劑浸出磷的方法具有能耗低、資源綜合利用率較高、對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)，并能夠處理用傳統(tǒng)冶金方法不能或難以處理的低品位礦及原礦、尾礦等；克服了處理磷灰石浮選尾礦現(xiàn)有工藝中存在的不足，在保護(hù)環(huán)境的前提下實(shí)現(xiàn)資源的有效利用；
[0027]2、充分利用細(xì)菌浸出劑對(duì)磷灰石浮選尾礦中的磷具有緩釋浸出作用的特性，其對(duì)磷浸出作用時(shí)間長(zhǎng)，穩(wěn)定性強(qiáng)，浸出率高，使得磷灰石尾礦中的磷緩慢的釋放出來(lái)。且對(duì)磷灰石浮選尾礦中的磷具有選擇性浸出的特性，對(duì)磷灰石中鉻、鉛等重金屬元素基本沒(méi)有浸出作用，使得浸出液中重金屬元素含量非常低，避免了對(duì)環(huán)境的污染；
[0028]3、工藝操作簡(jiǎn)單，投資小，效益高。
【附圖說(shuō)明】
[0029]【圖1】為實(shí)施例1中磷灰石浮選尾礦中磷的浸出曲線；
[0030]【圖2】為實(shí)施例2中磷灰石浮選尾礦中磷的浸出曲線；
[0031]【圖3】為實(shí)施例3中磷灰石浮選尾礦中磷的浸出曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下實(shí)施例旨在進(jìn)一步說(shuō)明本
【發(fā)明內(nèi)容】
，而不是限制本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
[0033]實(shí)施例1
[0034](1)取湖南省常德市某磷灰石浮選廠浮選尾礦，含磷量為0.14%，礦漿濃度為19% ；
[0035](2)配制細(xì)菌浸出劑:在含有硫酸銨0.7g/L，磷酸氫二鈉1.5g/L，硫酸鎂0.5g/L，蔗糖10.0g/L, pH = 7.0的中性水溶液中，引入已馴化的處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的硅酸鹽細(xì)菌105個(gè)/mL，配制成細(xì)菌浸出劑；
[0036](3)細(xì)菌浸磷:將礦漿置于容器中，按體積比:礦漿:細(xì)菌浸出劑=1:5加入細(xì)菌浸出劑，將容器置于空氣浴搖床中，對(duì)磷進(jìn)行細(xì)菌浸出，溫度23°C，空氣浴搖床轉(zhuǎn)速為150rad/So浸出10d后，磷浸出率為23.2 %。浸出21d后，磷浸出率為40.2 %。浸出45d后，磷的浸出率為67.5%。浸出60d后，磷浸出率為87.3%。鉛和鉻等重金屬的浸出率極低且變化不大。浸出率曲線見(jiàn)圖1。
[0037]實(shí)施例2
[0038](1)取湖南省瀏陽(yáng)市某磷灰石浮選廠浮選尾礦，含磷量為0.23%，礦漿濃度為17% ；
[0039](2)配制細(xì)菌浸出劑:在含有硫酸銨1.0g/L,磷酸氫二鈉1.5g/L，硫酸鎂0.8g/L，蔗糖15.0g/L, pH = 7.1的中性水溶液中，引入已馴化的處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的硅酸鹽細(xì)菌106個(gè)/mL，配制成細(xì)菌浸出劑；
[0040](3)細(xì)菌浸磷:將礦漿置于容器中，按體積比:礦漿:細(xì)菌浸出劑=1:5加入細(xì)菌浸出劑，將容器置于空氣浴搖床中，對(duì)磷進(jìn)行細(xì)菌浸出，溫度25°C，空氣浴搖床轉(zhuǎn)速為160rad/So浸出10d后，磷浸出率為21.4%。浸出30d后，磷浸出率為55.4%。浸出50d后，磷的浸出率為76.7%。浸出60d后，磷的浸出率為89.8%。鉛和鉻等重金屬的浸出率極低且變化不大。浸出率曲線見(jiàn)圖2。
[0041]實(shí)施例3
[0042](1)取貴州省福泉市某磷灰石浮選廠浮選尾礦，含磷量為0.29%，礦漿濃度為24% ；
[0043](2)配制細(xì)菌浸出劑:在含有硫酸銨0.8g/L，磷酸氫二鈉1.0g/L,硫酸鎂0.5g/L，蔗糖13.0g/L, pH = 7.1的中性水溶液中，引入已馴化的處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的硅酸鹽細(xì)菌10s個(gè)/mL，配制成細(xì)菌浸出劑；
[0044](3)細(xì)菌浸磷:將礦漿置于容器中，按體積比:礦漿:細(xì)菌浸出劑=1:5加入細(xì)菌浸出劑，將容器置于空氣浴搖床中，對(duì)磷進(jìn)行細(xì)菌浸出，溫度30°C，空氣浴搖床轉(zhuǎn)速為170rad/So浸出10d后，磷浸出率為25.5 %。浸出25d后，磷浸出率為47.3 %。浸出48d后，磷的浸出率為73.8%，。浸出60d后，磷的浸出率為90.4%。鉛和鉻等重金屬的浸出率極低且變化不大。浸出率曲線見(jiàn)圖3。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于磷灰石浮選尾礦中磷浸出的細(xì)菌浸出劑，其特征在于:由硅酸鹽細(xì)菌和營(yíng)養(yǎng)液組成； 每升營(yíng)養(yǎng)液包括以下?tīng)I(yíng)養(yǎng)組分: 硫酸錢(qián)0.5g?1.0g， 磷酸氫二鈉1.0g?2.0g， 硫酸鎂0.5g?0.8g，鹿糖 10.0g ?15.0g ； 每毫升營(yíng)養(yǎng)液中的硅酸鹽細(xì)菌個(gè)數(shù)為105?10 8。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于磷灰石浮選尾礦中磷浸出的細(xì)菌浸出劑，其特征在于:所述的營(yíng)養(yǎng)液pH為7.0?7.2。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于磷灰石浮選尾礦中磷浸出的細(xì)菌浸出劑，其特征在于:所述的硅酸鹽細(xì)菌為已馴化正處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的硅酸鹽細(xì)菌。4.基于權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的細(xì)菌浸出劑從磷灰石浮選尾礦中磷的方法，其特征在于:通過(guò)所述細(xì)菌浸出劑對(duì)磷灰石浮選尾礦礦漿在20°C?30°C溫度下進(jìn)行浸出，得到含磷浸出液。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于細(xì)菌浸出劑從磷灰石浮選尾礦中磷的方法，其特征在于:細(xì)菌浸出劑與磷灰石浮選尾礦礦漿的體積比為4?6:1。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于細(xì)菌浸出劑從磷灰石浮選尾礦中磷的方法，其特征在于:所述的磷灰石浮選尾礦的磷質(zhì)量百分比含量為0.10%?0.30%，磷灰石浮選尾礦礦漿的質(zhì)量百分比濃度為10%?30%。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于細(xì)菌浸出劑從磷灰石浮選尾礦中磷的方法，其特征在于:浸出時(shí)間10d?60do8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于細(xì)菌浸出劑從磷灰石浮選尾礦中磷的方法，其特征在于:將磷灰石浮選尾礦礦漿和細(xì)菌浸出劑加入到容器中，再將所述容器置于空氣浴搖床中，并維持空氣浴搖床轉(zhuǎn)速為150rad/s?170rad/s，進(jìn)行磷灰石浮選尾礦中磷的浸出。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種細(xì)菌浸出劑及從磷灰石浮選尾礦中磷的方法；該細(xì)菌浸出劑由硅酸鹽細(xì)菌和營(yíng)養(yǎng)液組成，營(yíng)養(yǎng)組分包括硫酸銨、磷酸氫二鈉、硫酸鎂和蔗糖；利用該細(xì)菌浸出液在常溫下即可進(jìn)行磷灰石浮選尾礦中的磷的選擇性浸出，且細(xì)菌浸出液對(duì)磷具有緩釋浸出作用，穩(wěn)定性好，浸出效率高，特別是可以實(shí)現(xiàn)磷與鉛和鉻等重金屬分離；該技術(shù)方案能充分利用礦石資源，使磷灰石浮選尾礦中磷的回收技術(shù)得到了深化和發(fā)展，降低了生產(chǎn)成本，減少了環(huán)境污染，有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【IPC分類(lèi)】C01B25/01, C01B25/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105347320
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510895749
【發(fā)明人】孫偉, 胡岳華, 紀(jì)斌, 王麗, 陳文健
【申請(qǐng)人】中南大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年12月8日