專利名稱：一種含磷鐵礦石中磷的生物浸出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含磷鐵礦石中磷的生物浸出方法，特別是涉及一種利用元素 硫氧化細(xì)菌浸出經(jīng)過特殊焙燒處理的含磷鐵礦石中磷的方法。
背景技術(shù)：
中國是全世界最大的鋼鐵生產(chǎn)和消費國。隨著我國鋼鐵工業(yè)高速發(fā)
展，對鐵礦石原料需求也越來越大。我國鐵礦儲量有576億噸，可直
接利用的經(jīng)濟(jì)型儲量僅166億噸，難選冶高磷鐵礦100億噸(其中40
億噸品位很高)，難冶煉的釩鈦共生礦120億噸，其他為難選低品位
雜礦。目前我國經(jīng)濟(jì)型鐵礦資源已逐漸枯竭，近幾年，我國一半以上的鐵礦
石依賴進(jìn)口，而國際鐵礦石價呈非理性的飛漲。開發(fā)利用我國高品位難選冶
高磷鐵礦勢在必行。
在湖北省西部和湖南、江西、貴州、四川、云南等南方諸省區(qū)，
廣泛分布著含磷較高的高磷鐵礦資源，儲量約為100噸。我國的高磷鐵 礦以寧鄉(xiāng)式高磷鮞狀赤鐵礦為主。其特點是，部分富礦品位達(dá)到45 50%。礦石含磷高， 一般在0.4 1.8%。含硫較低，平均為0.026% (w/w)。當(dāng)前高磷鐵礦之所以不能直接用于鋼鐵冶煉，原因在于它們所 含有害元素磷的含量過高，往往高達(dá)1%以上。磷可導(dǎo)致鋼材產(chǎn)生"冷脆"， 因而鋼鐵冶煉要求鐵礦原料中磷的含量應(yīng)在O. 3%以下，而且磷的含量 越低越好。
目前，已經(jīng)研究的高磷鐵礦石的降磷方法有選礦方法、化學(xué)方法、
冶煉方法。但由于這些方法大多存在脫磷率低，或浸出劑耗量大，成本高等原
因，其應(yīng)用受到限制[1]。生物冶金技術(shù)以其成本低、環(huán)境友好等突出優(yōu)點，被認(rèn)
為是2 1世紀(jì)最具發(fā)展前景的工程技術(shù)之一。
關(guān)于高磷鐵礦石中磷的微生物浸出，國內(nèi)外己有一些報道。根
據(jù)溶磷微生物的特性可分為兩大類有機(jī)化能異養(yǎng)型微生物(異養(yǎng)菌)
溶磷和無機(jī)化能自養(yǎng)型微生物(自養(yǎng)菌)溶磷。關(guān)于異養(yǎng)菌浸出溶磷，國內(nèi)外已開展了大量的研究。已經(jīng)取得的結(jié) 果表明，異養(yǎng)菌代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸酸性不強(qiáng)，分解磷礦的速度緩慢， 磷浸出率低(低于45%)，而且培養(yǎng)液成分價格昂貴，實現(xiàn)工業(yè)化 生產(chǎn)十分困難。
關(guān)于用自養(yǎng)菌浸出高磷鐵礦石中磷，國內(nèi)外的報道很少，已有的報 道無一例外是用氧化亞鐵硫桿菌。黃劍胯等人用氧化亞鐵硫桿菌(簡稱T.f. 細(xì)菌)生物氧化高磷鐵礦中黃鐵礦，解除鱗的封閉狀態(tài)，再用溶磷劑脫磷[2]。 何良菊等人用事先配好的營養(yǎng)水溶液來浸泡高磷鐵礦，并用硫酸將高磷鐵礦泥漿 pH調(diào)至0.8，再加入氧化亞鐵硫桿菌接種液生物浸出高磷鐵礦中磷[3]。姜濤等人 用事先配好的9K培養(yǎng)基溶液來浸泡高磷鐵礦，再加入氧化亞鐵硫桿菌接種液和硫 酸將高磷鐵礦泥漿初始pH調(diào)至l. 5-3. 5，生物浸出高磷鐵礦中磷[1]。
用氧化亞鐵硫桿菌(T. f)生物浸出高磷鐵礦中磷有四點值得商榷。 一是氧 化亞鐵硫桿菌是靠氧化高磷鐵礦中黃鐵礦(FeS2)來產(chǎn)生硫酸，然而我國寧鄉(xiāng)式 高磷鐵礦中黃鐵礦量少，因而產(chǎn)生的硫酸量比較少，不利于酸浸提磷。如果外加 黃鐵礦，勢必引入對鋼質(zhì)量有害的金屬雜質(zhì)，如銅、鉛、鋅和砷等。二是T.f. 細(xì)菌優(yōu)化的生長條件要求初始pH必須是4以下，這導(dǎo)致事先用大量硫酸將高磷鐵 礦泥漿pH調(diào)至1.5-3.5，從而增加了操作成本。三是T.f.細(xì)菌將黃鐵礦(FeS2) 中浸出的Fe2+氧化成Fe3+。 Fe3+會與酸浸出的磷酸根(PO廣)發(fā)生反應(yīng)生成FeP04沉 淀和形成黃色沉淀物黃鉀鐵礬和黃鉸鐵礬，從而降低了磷的浸出。四是用人 工配制的營養(yǎng)水溶液來做細(xì)菌培養(yǎng)介質(zhì)，價格貴，也極大地增加了操作成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用石油工業(yè)的原油脫硫廢物硫粉 作為生物產(chǎn)硫酸的原料，利用工業(yè)和民用廢水處理廠的各種含礦物質(zhì)廢水作為培 養(yǎng)元素硫氧化細(xì)菌的營養(yǎng)液，整個過程無需加入礦物酸的除去含磷鐵礦石中磷的 生物浸出方法。
一種含磷鐵礦石中磷的生物浸出方法，將含磷鐵礦石破碎至粒度 0.075-1.0mm，在500-120(TC焙燒15-120分鐘，用含礦物質(zhì)的水調(diào)節(jié)礦漿質(zhì)量濃 度為1% 30%、然后在礦漿中按體積百分比接種1% 1 0%加入預(yù)先在含礦物 質(zhì)的水中培養(yǎng)的達(dá)到指數(shù)生長期的元素硫氧化細(xì)菌酸性菌種液，菌種液中細(xì)菌濃 度為106-109CPU/ml (CPU =colony forming unit)。野生元素硫氧化細(xì)菌培養(yǎng)方法參考文獻(xiàn)[4]。在礦漿中按質(zhì)量百分比加入1% 2 0%的元素硫粉或還原性的硫的 化合物(硫代硫酸鈉和亞硫酸鈉等)，在礦漿中按質(zhì)量百分比加入0% 0.05%的 表面活性劑(如吐溫-60等)，使得礦漿混合物初始pH在2.0 8.0的范圍內(nèi)，在 0-37'C或更高溫度培養(yǎng)元素硫氧化細(xì)菌，使得它們能氧化元素硫粉或還原性的硫 的化合物成硫酸或亞硫酸等含硫礦物酸。微生物浸出2 50天后進(jìn)行液固分離， 液固分離時礦漿pH在0.05-2.0，所得固體產(chǎn)品為脫磷的鐵礦石，所得液體產(chǎn)品 含溶解的磷的化合物。
或者是將含磷鐵礦石破碎至粒度0.075-1.Omm，在500-120(TC焙燒15-120 分鐘，備用。在含礦物質(zhì)的水中按體積百分比加入1% 30%預(yù)先用含礦物質(zhì)的 水培養(yǎng)的達(dá)到指數(shù)生長期的野生元素硫氧化細(xì)菌酸性菌種液，菌種液中細(xì)菌濃度 為106-109CPU/ml (CPU =colony forming unit)。野生元素硫氧化細(xì)菌培養(yǎng)方法參 考文獻(xiàn)[4]。再按質(zhì)量百分比加入1% 2 0%的元素硫粉或還原性的硫的化合物 (硫代硫酸鈉和亞硫酸鈉等)，在微生物浸出設(shè)備中培養(yǎng)元素硫氧化細(xì)菌，0-50 天后溶液pH達(dá)到0.05-7.0。此時加入上述備用的焙燒處理過的高磷鐵礦，使得 礦漿質(zhì)量濃度為1% 30%，再在礦漿中按質(zhì)量百分比加入0% 0.05%的表面活 性劑(如吐溫-60等)，繼續(xù)在微生物浸出設(shè)備中浸出脫磷，2 50天后后溶液pH 達(dá)到0.05-2.0，隨后進(jìn)行液固分離，所得固體產(chǎn)品為脫磷的鐵礦石，所得液體產(chǎn) 品含溶解的磷的化合物。
元素硫氧化細(xì)菌包括氧化硫硫桿菌在內(nèi)的嗜酸性硫桿菌和排硫硫桿菌在內(nèi) 的微嗜酸性硫桿菌以及能耐37'C以上高溫的嗜熱型元素硫氧化細(xì)菌；氧化硫硫 桿菌英文為Thiobacillus thiooxid雄，排硫硫桿菌英文為Thiobacillus thioparus，嗜酸性硫桿菌英文為acidophilic Thiobacillus,微嗜酸性硫桿 菌英文為less acidophilic Thiobacillus。
上述技術(shù)方案的含磷鐵礦石脫磷的方法中，焙燒的作用在于經(jīng)過這樣的預(yù)處 理，含磷礦石中磷的殘留量可大大降低，而且鐵的浸出損失也可降低。加入表面 活性劑的作用在于加速元素硫氧化細(xì)菌與單質(zhì)硫粉以及高磷鐵礦的接觸，縮短磷 的浸出時間和提高磷的浸出率。利用元素硫氧化細(xì)菌浸出脫磷的原理在于一、 細(xì)菌通過吸收礦石中的P來構(gòu)成細(xì)胞組分和進(jìn)行能量代謝，代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸與 含磷鐵礦石中不溶性磷酸鹽作用，使磷酸鹽溶解進(jìn)入液相；二、利用細(xì)菌代謝過程中氧化單質(zhì)硫粉所產(chǎn)生的硫酸，溶解含磷鐵礦石中不溶性磷酸鹽，使磷酸鹽溶 解進(jìn)入液相。
元素硫氧化細(xì)菌氧化硫粉或硫代硫酸鈉反應(yīng)如下 元素硫氧化細(xì)菌
2S +302+2H20 — 2S042-+4H+
元素硫氧化細(xì)菌 S2 032— +2 02+H20 — 2S042—+2H+
生物合成的硫酸分解高磷鐵礦中磷礦的主要反應(yīng)式為 Ca3(P04)2 +3H2S04 +3nH20—2H3P04 +3CaS04 nH2(H Ca3(P04)2 +2H2S04 +2nH20—Ca2++ 2H2P04— +2CaS04 nH20 I Ca5(P04)3F+5H2S04 +nH20—3H3P04 +HF+5CaS04 nH20 I 2Ca5(P04)3F+7H2S04 +2nH20—3Ca2++ 6H2P04— +2HF+7CaS04 nH2(H
在pH4-3，磷酸根主要以可溶的H3P04和H2P(V兩種形式存在。
本發(fā)明優(yōu)點在于(1)本發(fā)明首次提出用元素硫氧化細(xì)菌(主要是氧化硫硫 桿菌(Thiobacillus thiooxidans,簡稱 T. t 菌)禾口排硫硫桿菌 (Thiobacillus thioparus，簡稱T. p菌))生物浸出高磷鐵礦中磷。這些 細(xì)菌不同于以往所用的氧化亞鐵硫桿菌，它們不氧化水中亞鐵離子，而是靠 氧化水中單質(zhì)硫磺(S)或還原態(tài)的硫化物硫代硫酸鹽(S20 32—)或亞硫酸鹽 (S2032—)產(chǎn)生的能量來供給生命活動所需。相比于氧化亞鐵硫桿菌(T. f), 氧化硫硫桿菌具有不氧化水中亞鐵離子，因而不產(chǎn)生FeP04沉淀和形成黃 色沉淀物黃鉀鐵礬和黃銨鐵礬的優(yōu)勢。(2)本發(fā)明首次提出利用工業(yè)和民 用廢水作為培養(yǎng)高磷鐵礦礦漿中的元素硫氧化細(xì)菌的營養(yǎng)液，變廢為寶，大大地 降低了操作成本，而且降低了廢水的環(huán)境污染。(3)本發(fā)明首次提出利用石油工 業(yè)的原油脫硫廢物硫粉作為高磷鐵礦礦漿中生物產(chǎn)硫酸的原料，變廢為寶，大大 地降低了操作成本，而且降低了堆積如山的原油脫硫廢物硫粉的環(huán)境污染。(4) 本發(fā)明首次提出高磷鐵礦礦漿初始PH可以是6-8，這使得生物浸出前無須用大 量礦物酸將高磷鐵礦泥漿pH調(diào)至4以下，從而降低了操作成本。(5)采用本發(fā) 明在通常情況下，能使含磷鐵礦石中磷的質(zhì)量含量由1.0-1.5%降到0.2%以下， 同時鐵礦石中鐵的質(zhì)量含量由48-50%富集到54-61%，鐵礦石中鐵的浸出損失在 2%以下。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
附圖1和2是本發(fā)明的兩種工藝流程示意圖。
具體實施例方式
實施例1，參見附圖1，將質(zhì)量含磷量為1.49%和質(zhì)量含鐵量為49.8%湖北大 冶高磷鐵礦石破碎至粒度75-105pm，在90(TC空氣氣氛中焙燒60分鐘，用民用 廢水調(diào)節(jié)礦漿質(zhì)量濃度為10%,然后在礦漿中按體積百分比加入1%預(yù)先用民用 廢水培養(yǎng)的達(dá)到指數(shù)生長期的野生元素硫氧化細(xì)菌酸性菌種液，在礦漿中按質(zhì)量 百分比加入7%的元素硫粉，礦漿初始pH為6.78，在微生物浸出設(shè)備中浸出脫 磷，40天后溶液pH達(dá)到0.32，隨后進(jìn)行液固分離，所得固體產(chǎn)品為脫磷的鐵礦 石殘渣，殘渣中元素磷質(zhì)量含量為0.15%，殘渣中元素鐵質(zhì)量含量為60.3%。
實施例2，參見附圖1，將質(zhì)量含磷量為1.01%和質(zhì)量含鐵量為47.9%湖北 大冶高磷鐵礦石破碎至粒度75-105nm，在90(TC空氣氣氛中焙燒60分鐘，用民 用廢水調(diào)節(jié)礦漿質(zhì)量濃度為10%，然后在礦漿中按體積百分比加入1%預(yù)先用民 用廢水培養(yǎng)的達(dá)到指數(shù)生長期的野生元素硫氧化細(xì)菌酸性菌種液，在礦漿中按質(zhì) 量百分比加入7%的元素硫粉，礦漿初始pH為6.69，在微生物浸出設(shè)備中浸出 脫磷，40天后溶液pH達(dá)到0.33，隨后進(jìn)行液固分離，所得固體產(chǎn)品為脫磷的鐵 礦石殘渣，殘渣中元素磷質(zhì)量含量為0.13%，殘渣中元素鐵質(zhì)量含量為57.6%。
實施例3，參見附圖1，將質(zhì)量含磷量為1.49%和質(zhì)量含鐵量為49.8%湖北 大冶高磷鐵礦石破碎至粒度75-105pm，不加焙燒處理，直接用民用廢水調(diào)節(jié)礦 漿質(zhì)量濃度為10%，然后在礦漿中按體積百分比加入1%預(yù)先用民用廢水培養(yǎng)的 達(dá)到指數(shù)生長期的野生元素硫氧化細(xì)菌酸性菌種液，在礦漿中按質(zhì)量百分比加入 5%的元素硫粉，礦漿初始pH為6.81，在微生物浸出設(shè)i"中浸出脫磷，40天后 溶液pH達(dá)到0.37,隨后進(jìn)行液固分離，所得固體產(chǎn)品為脫磷的鐵礦石殘渣，殘 渣中元素磷質(zhì)量含量為0.31%，殘渣中元素鐵質(zhì)量含量為61.3%。
實施例4，參見附圖1，將質(zhì)量含磷量為1.49%和質(zhì)量含鐵量為49.8%湖北 大冶高磷鐵礦石破碎至粒度105-300[im，在90(TC空氣氣氛中焙燒60分鐘，用 民用廢水調(diào)節(jié)礦漿質(zhì)量濃度為10%，然后在礦漿中按體積百分比加入1%預(yù)先用 民用廢水培養(yǎng)的達(dá)到指數(shù)生長期的野生元素硫氧化細(xì)菌酸性菌種液，在礦漿中按質(zhì)量百分比加入7%的元素硫粉，礦漿初始pH為6.85，在微生物浸出設(shè)備中浸 出脫磷，40天后溶液pH達(dá)到0.38，隨后進(jìn)行液固分離，所得固體產(chǎn)品為脫磷的 鐵礦石殘渣，殘渣中元素磷質(zhì)量含量為0.21%，殘渣中元素鐵質(zhì)量含量為59.9 %。
實施例5，參見附圖1，將質(zhì)量含磷量為1.49%和質(zhì)量含鐵量為49.8%湖北 大冶高磷鐵礦石破碎至粒度75-105pm，在900'C空氣氣氛中焙燒60分鐘，用民 用廢水調(diào)節(jié)礦槳質(zhì)量濃度為25%，然后在礦漿中按體積百分比加入1%預(yù)先用民 用廢水培養(yǎng)的達(dá)到指數(shù)生長期的野生元素硫氧化細(xì)菌酸性菌種液，在礦漿中按質(zhì) 量百分比加入7%的元素硫粉，礦漿初始pH為7.21，在微生物浸出設(shè)備中浸出 脫磷，40天后溶液pH達(dá)到0.61，隨后進(jìn)行液固分離，所得固體產(chǎn)品為脫磷的鐵 礦石殘渣，殘渣中元素磷質(zhì)量含量為0.18%，殘渣中元素鐵質(zhì)量含量為60.7%。
實施例6，參見附圖1，將質(zhì)量含磷量為1. 49%和質(zhì)量含鐵量為49.8%湖北 大冶高磷鐵礦石破碎至粒度75-105pm，不加焙燒處理，用民用廢水調(diào)節(jié)礦漿質(zhì) 量濃度為10% ，然后在礦漿中按體積百分比加入1 %預(yù)先用民用廢水培養(yǎng)的達(dá)到 指數(shù)生長期的野生元素硫氧化細(xì)菌酸性菌種液，在礦漿中按質(zhì)量百分比加入7% 的元素硫粉，在礦漿中按質(zhì)量百分比加入0.001%的表面活性劑吐溫-60，礦漿初 始pH為6.81，在微生物浸出設(shè)備中浸出脫磷，40天后溶液pH達(dá)到0.32，隨后 進(jìn)行液固分離，所得固體產(chǎn)品為脫磷的鐵礦石殘渣，殘渣中元素磷質(zhì)量含量為 0.26%，殘渣中元素鐵質(zhì)量含量為61.7%。
實施例7，參見附圖2，將質(zhì)量含磷量為1.49%和質(zhì)量含鐵量為49.8%湖北 大冶高磷鐵礦石破碎至粒度75-105pm，在90(TC空氣氣氛中焙燒60分鐘，備用。 在民用廢水中按體積百分比加入1%預(yù)先用民用廢水培養(yǎng)的達(dá)到指數(shù)生長期的 野生元素硫氧化細(xì)菌酸性菌種液，再按質(zhì)量百分比加入7%的元素硫粉，礦漿初 始pH為6.97，在微生物浸出設(shè)備中培養(yǎng)元素硫氧化細(xì)菌，第6天后溶液pH達(dá) 到1.13。此時加入上述備用的焙燒處理過的高磷鐵礦，使得礦槳質(zhì)量濃度為10 %，繼續(xù)在微生物浸出設(shè)備中浸出脫磷，第40天后溶液pH達(dá)到0.35，隨后進(jìn) 行液固分離，所得固體產(chǎn)品為脫磷的鐵礦石殘渣，殘渣中元素磷質(zhì)量含量為0.17 %，殘渣中元素鐵質(zhì)量含量為60.6%。實施例8，參見附圖2，將質(zhì)量含磷量為1.49%和質(zhì)量含鐵量為49.8%湖北 大冶高磷鐵礦石破碎至粒度75-105pm，在900'C空氣氣氛中焙燒60分鐘，備用。 在民用廢水中按體積百分比加入1%預(yù)先用民用廢水培養(yǎng)的達(dá)到指數(shù)生長期的 野生元素硫氧化細(xì)菌酸性菌種液，再按質(zhì)量百分比加入5%的元素硫粉，礦漿初 始pH為7.01，在微生物浸出設(shè)備中培養(yǎng)元素硫氧化細(xì)菌，第3天后溶液pH達(dá) 到3.83。此時加入上述備用的焙燒處理過的高磷鐵礦，礦漿質(zhì)量濃度為10%， 繼續(xù)在微生物浸出設(shè)備中浸出脫磷，第40天后溶液pH達(dá)到0.32，隨后進(jìn)行液 固分離，所得固體產(chǎn)品為脫磷的鐵礦石殘渣，殘渣中元素磷質(zhì)量含量為0.16%, 殘渣中元素鐵質(zhì)量含量為60.7%。
主要參考文獻(xiàn) CN 101037724A 2007.4.28。黃劍胯等.溶磷劑與硫桿菌協(xié)同對鐵礦石脫磷的研究.南京林業(yè)大學(xué)學(xué) 報，1994， 2， 25 29.何良菊等.梅山高磷鐵礦石微生物脫磷研究.礦冶，2000,1， 31-35. Shen S. B., Vidyarthi A. S. ， Tyagi R. D. ， Blais J. F. and Surampalli R. Y.. Effect of Sulphur Concentration on Bioleaching of Cr(IIl) and Other Metals from Tannery Sludge by Indigenous Sulphur-Oxidizing Bacteria. Practice Periodical of Hazardous, Toxic， and Radioactive Waste Management (ASCE， U.S. A), 2002, 6(4)， 244-249.
權(quán)利要求
1.一種含磷鐵礦石中磷的生物浸出方法，其特征是將含磷鐵礦石破碎至粒度0.075-1.0mm，在500-1200℃焙燒15-120分鐘，用含礦物質(zhì)的水調(diào)節(jié)礦漿質(zhì)量濃度為1％～30％、然后在礦漿中按體積百分比接種1％～10％加入預(yù)先在含礦物質(zhì)的水中培養(yǎng)的達(dá)到指數(shù)生長期的元素硫氧化細(xì)菌酸性菌種液，菌種液中細(xì)菌濃度為106-109CPU/ml，CPU＝colony forming unit；在礦漿中按質(zhì)量百分比加入1％～20％的元素硫粉或還原性的硫的化合物，在礦漿中按質(zhì)量百分比加入0％～0.05％的表面活性劑吐溫-60，使得礦漿混合物初始pH在2.0～8.0的范圍內(nèi)，在0-37℃培養(yǎng)元素硫氧化細(xì)菌，使得元素硫氧化細(xì)菌能氧化元素硫粉或氧化還原性的硫的化合物，將還原性的硫的化合物氧化成硫酸或亞硫酸，微生物浸出2～50天后進(jìn)行液固分離，液固分離時礦漿pH在0.05-2.0，所得固體產(chǎn)品為脫磷的鐵礦石，所得液體產(chǎn)品含溶解的磷的化合物；硫的化合物即硫代硫酸鈉或亞硫酸鈉。
2. 如權(quán)利要求1所述一種含磷鐵礦石中磷的生物浸出方法，其特征是先將含 磷鐵礦石破碎至粒度0.075-1.Omm，在500-1200。C焙燒15-120分鐘，備用； 在含礦物質(zhì)的水中按體積百分比加入1% 30%預(yù)先用含礦物質(zhì)的水培養(yǎng)的 達(dá)到指數(shù)生長期的野生元素硫氧化細(xì)菌酸性菌種液，菌種液中細(xì)菌濃度為 106-109 CPU/ml;再按質(zhì)量百分比加入1% 2 0%的元素硫粉或還原性的硫的 化合物即硫代硫酸鈉和亞硫酸鈉，在微生物浸出設(shè)備中培養(yǎng)元素硫氧化細(xì)菌， 0-50天后溶液pH達(dá)到0.05-7.0;此時加入上述備用的焙燒處理過的高磷鐵礦， 使得礦漿質(zhì)量濃度為1% 30%，再在礦漿中按質(zhì)量百分比加入0% 0.05% 的表面活性劑吐溫-60，繼續(xù)在微生物浸出設(shè)備中浸出脫磷，2 50天后溶液 pH達(dá)到0.05-2.0，隨后進(jìn)行液固分離，所得固體產(chǎn)品為脫磷的鐵礦石，所得 液體產(chǎn)品含溶解的磷的化合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種含磷鐵礦石中磷的生物浸出方法，其特征在 于在500-120(TC焙燒，焙燒的氣氛是敞開的空氣氧化氣氛或者是有惰性氣 體或少量還原性氣體一氧化碳CO或氫氣仏存在的弱還原性氣氛；惰性氣體 為氮氣N"氬氣Ar或二氧化碳C02;還原性氣體為一氧化碳C0或氫氣H2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種含磷鐵礦石中磷的生物浸出方法，其特征在于含礦物質(zhì)的水是工業(yè)和民用廢水處理廠的各種廢水或者是人工配制的硫 氧化細(xì)菌營養(yǎng)液；上述含礦物質(zhì)的水包含不溶的固體污泥或者不含不溶的固 體污泥，或者是用固體污泥稀釋得到的水。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種含磷鐵礦石中磷的生物浸出方法，其特征在 于元素硫氧化細(xì)菌是指能將懸浮或溶解在水中的元素硫粉或還原性的硫的 化合物氧化成硫酸或亞硫酸等含硫礦物酸的所有種類細(xì)菌。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種含磷鐵礦石中磷的生物浸出方法，其特征在 于元素硫氧化細(xì)菌包括氧化硫硫桿菌在內(nèi)的嗜酸性硫桿菌和排硫硫桿菌在 內(nèi)的微嗜酸性硫桿菌以及能耐37'C以上高溫的嗜熱型元素硫氧化細(xì)菌；氧化硫硫桿菌英文為Thiobacillus thiooxidans，排硫硫桿菌英文為 Thiobacillus thioparus ， 嗜酸性硫桿菌英文為 acidophilic Thiobacillus 微嗜酸性硫桿菌英文為less acidophilic Thiobacillus。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含磷鐵礦石中磷的生物浸出方法，其特征在于 礦漿混合物初始pH范圍是6.0-8.0。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種含磷鐵礦石中磷的生物浸出方法，其特征在 于培養(yǎng)元素硫氧化細(xì)菌溫度范圍是28-3(TC。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種含磷鐵礦石中磷的生物浸出方法，其特征在 于所用的元素硫粉是單質(zhì)硫粉，它們包括各種物相的單質(zhì)硫；所用的元素 硫粉是石油工業(yè)中原油脫硫得到的工業(yè)副產(chǎn)物硫粉；硫粉是固體狀態(tài)的或者 是在溶液中呈懸浮狀態(tài)的。
全文摘要
一種含磷鐵礦石中磷的生物浸出方法，屬于選礦領(lǐng)域，其特征是先將含磷鐵礦石破碎至粒度0.075-1.0mm，在500-1200℃焙燒15-120分鐘，用含礦物質(zhì)的水調(diào)節(jié)礦漿質(zhì)量濃度為1％～30％，然后在礦漿中按體積百分比1％～10％加入元素硫氧化細(xì)菌酸性菌種液，再按質(zhì)量百分比1％～20％加入元素硫粉和0％～0.05％的表面活性劑，使得礦漿初始pH在2.0～8.0，在0-37℃或更高溫度培養(yǎng)元素硫氧化細(xì)菌。微生物浸出6～50天后進(jìn)行液固分離，此時礦漿pH在0.05-2.0，所得固體產(chǎn)品為脫磷的鐵礦石。也可以先在含礦物的水中培養(yǎng)細(xì)菌，得到含元素硫氧化細(xì)菌的生物硫酸溶液，它的pH為0.05-7，再加入處理后的含磷鐵礦石。本發(fā)明能使各種含磷鐵礦石中磷的質(zhì)量含量由1.0-1.5％降到0.2％以下，同時鐵的質(zhì)量含量由48-50％富集到54-61％，鐵浸出損失在2％以下。
文檔編號C12R1/01GK101597037SQ20091008896
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日
發(fā)明者沈少波 申請人:北京科技大學(xué)