CN101913614A - 一种利用微生物脱除铝土矿中硅的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用微生物脱除铝土矿中硅的方法，其步骤包括：将铝土矿破碎磨细，配置合适的培养基，筛选、诱变硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)，在一定温度、搅拌速度、弱酸性pH值下，搅拌一定时间，使铝土矿中的硅溶入溶液中，然后进行固液分离，获得高质量的铝土矿精矿，该方法针对性强，选择性好，流程稳定，Al2O3回收率高。
Description
技术领域
本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种利用微生物脱除铝土矿中硅的方法。
背景技术：
我国铝土矿的成矿特点是高铝、高硅。其原因是铝土矿中的脉石矿物多为铝硅酸盐矿物。因此，形成了矿石中Al2O3含量高的同时，SiO2含量也同样较高。在我国山西、河南、广西、贵州、山东、四川、云南等省区的255个矿区中就储藏了约占我国96％的铝土矿储量。铝土矿的平均品位为：Al2O361.99％，SiO210.4％，Fe2O37.73％，1铝土矿的平均铝硅比5.96。而在我国现有已探明储量的铝土矿中有近一半的铝土矿的铝硅比在4-6左右。在拜尔法生产氧化铝的工艺中，Si是影响氧化铝的产出和生产成本的主要因素，因此，降低铝土矿原矿中的SiO2含量，提高铝土矿的质量，将是氧化铝原料工业发展的方向。
发明内容：
本发明的目的是提供一种通过生物反应从中低品位铝土矿中脱出硅的方法。该方法针对性强，选择性好，流程稳定，Al2O3回收率高。
本发明的目的是这样实现的：
一种利用微生物脱除铝土矿中硅的方法，其步骤包括：将铝土矿破碎磨细，配置合适的培养基，筛选、诱变硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)，在一定温度、搅拌速度、弱酸性pH值下，搅拌一定时间，使铝土矿中的硅溶入溶液中，然后进行固液分离，获得高质量的铝土矿精矿。
使用筛选、诱变硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)。
将从铝土矿矿山坑道水或矿区土壤中分离出来的硅酸盐杆菌(Bacillusmucilaginosus silicas)，经过分离、培养、驯化，获得活性较强的菌种。
筛选出的菌种进行进行紫外线诱变。
分离、培养、驯化硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)时所用的培养基成份为：葡萄糖2g/L，Na2HPO4 1.6g/L，MgSO4 0.2g/L，CaCO3 0.2g/L，CaO 0.8g/L，玻璃粉0.1-10g/L，铝土矿0.1-10g/L，1％FeCl3 1.5ml。
所述的硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶硅温度在25-40℃，30℃为最佳；硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶硅搅拌速度摇瓶实验20-400转/分，搅拌实验200-1200转/分。
硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶硅矿浆的pH值在4.5-7，pH值5.5最佳；硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶硅时间24-168小时。
硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶硅浓度106-1018，最佳浓度为108-1010。
硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶硅矿浆固液比1∶2.5-1∶10，最佳比为1∶6-1∶8。
硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶硅后采用1-4段离心式或压滤式进行固液分离。
有益效果：本发明通过微生物在矿浆中与铝土矿中的铝硅酸盐的生物化学作用，直接将铝硅酸盐中的Si转化溶入溶液中。克服了以往铝土矿浮选法脱硅工艺在脱硅的同时，造成矿石中部分Al2O3的损失。对于提高我国铝土矿的利用率，充分回收铝土矿中的Al2O3，降低氧化铝的生产成本，都具有重要的意义。采用该方法处理原矿铝硅比3.51的铝土矿，可以得到铝硅比8.40的精矿，精矿中Al2O3回收率96.0％。处理原矿铝硅比4.02的铝土矿，可以得到铝硅比8.06的精矿，精矿中Al2O3回收率93.0％。处理原矿铝硅比4.34的铝土矿，可以得到铝硅比8.11的精矿，精矿中Al2O3回收率91.23％。
具体实施方法
下面对本发明结合实例作进一步的说明：
实施例1
1、将铝土矿磨至-0.074mm占85-95％；
2、预先准备足够量的菌液，菌液的培养基为葡萄糖2g/L，Na2HPO4 1.6g/L，MgSO4 0.2g/L，CaCO3 0.2g/L，CaO 0.8g/L，玻璃粉0.1-10g/L，铝土矿0.1-10g/L，1％FeCl3 1.5ml。菌液浓度108-1010；
3、用配好的菌液将矿浆稀释到适当的固液比。根据矿石情况确定，一般在1∶2.5-1∶10，最佳比为1∶6-1∶8；
4、控制矿浆搅拌速度，一般在200-1200转/分，速度不应太快，以矿浆不沉槽即可；
5、控制溶硅矿浆温度，在25-40℃，30℃为最佳；
6、控制溶硅矿浆pH值，pH值在4.5-7，pH值5.5最佳；溶硅时间根据矿石情况确定。一般在96-144小时；
7、溶硅后的矿浆采用离心式或压滤式进行固液分离。得到合格精矿。
实施例2
实施实例：
采用本发明对河南某铝土矿进行微生物脱硅试验。该矿物中Al2O3含量62.5％，SiO2含量17.8％，铝硅比3.51。
将铝土矿样品经过破碎细磨至-0.074mm占95％。
采用葡萄糖2g/L，Na2HPO4 1.6g/L，MgSO4 0.2g/L，CaCO3 0.2g/L，CaO 0.8g/L，玻璃粉5g/L，1％FeCl3 1.5ml为培养基，培养菌种。
采用葡萄糖2g/L，Na2HPO4 1.6g/L，MgSO4 0.2g/L，CaCO3 0.2g/L，CaO 0.8g/L，1％FeCl3 1.5ml为基本溶液，按1∶7的比例加入铝土矿，形成矿浆。
按108的菌液浓度加入菌液。矿浆温度控制在30±2℃，矿浆pH值控制在5.5±0.5，在恒温摇床内震荡144小时后，进行固液分离，得到的精矿Al2O3含量74.1％，SiO2含量8.8％，铝硅比8.4。
本发明通过微生物在矿浆中与铝土矿中的铝硅酸盐的生物化学作用，直接将铝硅酸盐中的Si转化溶入溶液中。克服了以往铝土矿浮选法脱硅工艺在脱硅的同时，造成矿石中部分Al2O3的损失。对于提高我国铝土矿的利用率，充分回收铝土矿中的Al2O3，降低氧化铝的生产成本，都具有重要的意义。采用该方法处理原矿铝硅比3.51的铝土矿，可以得到铝硅比8.40的精矿，精矿中Al2O3回收率96.0％。处理原矿铝硅比4.02的铝土矿，可以得到铝硅比8.06的精矿，精矿中Al2O3回收率93.0％。处理原矿铝硅比4.34的铝土矿，可以得到铝硅比8.11的精矿，精矿中Al2O3回收率91.23％。
以上实施例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围之内。
Claims (10)
1.一种利用微生物脱除铝土矿中硅的方法，其步骤包括：将铝土矿破碎磨细，配置合适的培养基，筛选、诱变硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)，在一定温度、搅拌速度、弱酸性pH值下，搅拌一定时间，使铝土矿中的硅溶入溶液中，然后进行固液分离，获得高质量的铝土矿精矿。
2.根据权利要求1所述的一种利用微生物脱除铝土矿中硅的方法，其特征在于：使用筛选、诱变硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用微生物脱除铝土矿中硅的方法，其特征在于：将从铝土矿矿山坑道水或矿区土壤中分离出来的硅酸盐杆菌(Bacillusmucilaginosus silicas)，经过分离、培养、驯化，获得活性较强的菌种。
4.根据权利要求1-3任意项所述的一种利用微生物脱除铝土矿中硅的方法，其特征在于：筛选出的菌种进行进行紫外线诱变。
5.根据权利要求1或3所述的一种利用微生物脱除铝土矿中硅的方法，其特征在于：分离、培养、驯化硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)时所用的培养基成份为：葡萄糖2g/L，Na2HPO4 1.6g/L，MgSO4 0.2g/L，CaCO30.2g/L，CaO 0.8g/L，玻璃粉0.1-10g/L，铝土矿0.1-10g/L，1％FeCl31.5ml。
6.根据权利要求1所述的一种利用微生物脱除铝土矿中硅的方法，其特征在于：所述的硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶硅温度在25-40℃，30℃为最佳；硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶硅搅拌速度摇瓶实验20-400转/分，搅拌实验200-1200转/分。
7.根据权利要求1所述的一种利用微生物脱除铝土矿中硅的方法，其特征在于：硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶硅矿浆的pH值在4.5-7，pH值5.5最佳；硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶硅时间24-168小时。
8.根据权利要求1所述的一种利用微生物脱除铝土矿中硅的方法，其特征在于：所述的硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶硅浓度106-1018，最佳浓度为108-1010。
9.根据权利要求1所述的一种利用微生物脱除铝土矿中硅的方法，其特征在于：所述的硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶硅矿浆固液比1∶2.5-1∶10，最佳比为1∶6-1∶8。
10.根据权利要求1所述的一种利用微生物脱除铝土矿中硅的方法，其特征在于：硅酸盐杆菌(Bacillus mucilaginosus silicas)的溶硅后采用1-4段离心式或压滤式进行固液分离。
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