CN103663466B - 石英砂的微生物除铁工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种石英砂的微生物除铁工艺，属于石英砂的选矿工艺领域。本发明利用黑曲霉素菌对粉碎后的石英砂进行浸出除铁，并对浸出的各个参数进行优化，可以去除石英砂颗粒表面的薄膜铁或浸染铁，使得Fe2O3 的去除率在76%以上,精选后石英砂中Fe2O3 的品位低达0.006 %。

Description

石英砂的微生物除铁工艺
技术领域
    本发明属于石英砂的选矿工艺，具体涉及一种石英砂的微生物除铁工艺。
背景技术
    石英砂是一种非金属矿物质，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO2，石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，硬度7，石英砂是重要的工业矿物原料，非化学危险品，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、
金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业。
随着科学技术的进步，光电源、电子工业、光通讯、SiO2 薄膜材料、大规模和超大规模集成电路、激光、航天、军工等高科技产业迅猛发展,对高品级的石英原料的需求量很大。但由于这些特种石英原料对质量的要求很高，通常需求含量大于99. 9 % ,甚至99. 99 %。
    石英砂中含有铁杂质，若要得到高纯度的石英砂，必须将这些铁杂质去掉。而现有技术中的磁选工艺，只能将清除包括连生体颗粒在内的磁性矿物,如赤铁矿、褐铁矿、黑云母、钛铁矿、黄铁矿和石榴石等杂质矿物，而对于石英砂颗粒表面的薄膜铁或浸染铁的去除效果，并不理想。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种石英砂的微生物除铁工艺，可以将石英砂颗粒表面的薄膜铁或浸染铁去除。本发明采用如下技术方案：
    一种石英砂的微生物除铁工艺，其特征在于包括以下步骤：
a. 将石英砂矿石粉碎至粒径为0.4-0.1mm，然后加入水，配制成矿浆A；
b. 向所述的矿浆A中加入0.005~0.01%矿浆A质量的表面活性剂，配制成矿浆B；
    c. 向所述的矿浆B中加入黑曲霉素菌菌液，得到混合物A；
d. 将所述的混合物A进行搅拌浸出的操作；
e. 将浸出搅拌完成后的石英砂经过水洗和固液分离，即得除去铁质的石英砂。
    优选地，步骤a中所述的矿浆A中含有10%～20%质量分数的石英砂颗粒。
    优选地，步骤b中所述的表面活性剂为聚氧乙烯醚、十三碳异构醇醚、脂肪酸钠中的一种或者多种的组合。
    优选地，步骤c中黑曲霉素菌菌液的浓度为OD=0.4~0.6；所述混合物A中含有0.05~0.1%质量分数的黑曲霉素菌菌液。
    优选地，步骤d中所述的搅拌浸出包括以下内容：将所述的混合物A中持续加入氧气和二氧化碳的混合气体，并同时进行搅拌操作。
优选地，所述的混合气体为：按照体积比，氧气：二氧化碳=4:1。
本发明的有益效果如下：
1. 本发明中采用微生物除铁的方法，利用黑曲霉素菌对粉碎后的石英砂进行浸出除铁，可以去除石英砂颗粒表面的薄膜铁或浸染铁，使得Fe2O3 的去除率在76%以上, 精选后石英砂中Fe2 O3的品位低达0. 006 %。
2. 本发明提供的石英砂微生物除铁工艺中，矿浆中石英砂颗粒的浓度选择和黑曲霉素菌的浓度选择，使得黑曲霉素菌能充分发挥其除铁效果，增加Fe2O3 的去除率。
3. 本发明提供的石英砂微生物除铁工艺中，加入的黑曲霉素菌菌液的浓度为OD=0.4~0.6，此时的细菌处于生产的倍数生长期，繁殖速度迅速，活性最高，可以提高除铁效果。
4. 本发明提供的石英砂微生物除铁工艺中，在矿浆中还加入表面活性剂，使得矿物的亲水性增加，便于细菌和矿物的接触，促进细菌的浸出效果，可以大大缩短细菌的浸出时间。
5. 本发明提供的石英砂微生物除铁工艺中，在微生物浸出过程中持续加入氧气和二氧化碳的混合气体，并且优化了两种气体的体积比，可以维持微生物繁殖和活性的必要条件，提高除铁效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
    一种石英砂的微生物除铁工艺，其特征在于包括以下步骤：
a. 将石英砂矿石粉碎至粒径为0.4-0.1mm，然后加入水，配制成含有石英砂颗粒为10%～20%质量分数的矿浆A；
    b. 向所述的矿浆A中加入0.005~0.01%矿浆A质量的表面活性剂十三碳异构醇醚，配制成矿浆B；
    c. 向所述的矿浆B中加入黑曲霉素菌菌液，得到混合物A；
d. 将所述的混合物A进行搅拌浸出的操作：持续加入氧气和二氧化碳的混合气体，并同时进行搅拌；
e. 将浸出搅拌完成后的石英砂经过水洗和固液分离，即得除去铁质的石英砂。
实施例2
    一种石英砂的微生物除铁工艺，其特征在于包括以下步骤：
    a. 将石英砂矿石粉碎至粒径为0.4-0.1mm，然后加入水，配制成矿浆A；
    b. 向所述的矿浆A中加入0.005~0.01%矿浆A质量的表面活性剂聚氧乙烯醚，配制成矿浆B；
    c. 向所述的矿浆B中加入黑曲霉素菌菌液，得到混合物A：所述的黑曲霉素菌菌液的浓度为OD=0.4~0.6；所述混合物A中含有0.05~0.1%质量分数的黑曲霉素菌菌液；
d. 将所述的混合物A进行搅拌浸出的操作：持续加入氧气和二氧化碳的混合气体，并同时进行搅拌；
e. 将浸出搅拌完成后的石英砂经过水洗和固液分离，即得除去铁质的石英砂。
实施例3
    一种石英砂的微生物除铁工艺，其特征在于包括以下步骤：
a. 将石英砂矿石粉碎至粒径为0.4-0.1mm，然后加入水，配制成矿浆A，配制成含有石英砂颗粒为10%～20%质量分数的矿浆A；
    b. 向所述的矿浆A中加入0.005~0.01%矿浆A质量的表面活性剂脂肪酸钠，配制成矿浆B；
    c. 向所述的矿浆B中加入黑曲霉素菌菌液，得到混合物A：加入的黑曲霉素菌菌液的浓度为OD=0.4~0.6；所述混合物A中含有0.05~0.1%质量分数的黑曲霉素菌菌液；
d. 将所述的混合物A进行搅拌浸出的操作：将所述的混合物A中持续加入氧气和二氧化碳的混合气体（按照体积比，氧气：二氧化碳=4:1），并同时进行搅拌；
e. 将浸出搅拌完成后的石英砂经过水洗和固液分离，即得除去铁质的石英砂。

Claims (3)

1.一种石英砂的微生物除铁工艺，其特征在于包括以下步骤：
a. 将石英砂矿石粉碎至粒径为0.4-0.1mm，然后加入水，配制成矿浆A ；
b. 向所述的矿浆A 中加入0.005~0.01% 矿浆A 质量的表面活性剂，配制成矿浆B ；
c. 向所述的矿浆B 中加入黑曲霉素菌菌液，得到混合物A ；
d. 将所述的混合物A 进行搅拌浸出的操作；
e. 将浸出搅拌完成后的石英砂经过水洗和固液分离，即得除去铁质的石英砂；
步骤b 中所述的表面活性剂为聚氧乙烯醚、十三碳异构醇醚、脂肪酸钠中的一种或者多种的组合；
步骤c 中黑曲霉素菌菌液的浓度为OD=0.4~0.6 ；所述混合物A 中含有0.05~0.1% 质量分数的黑曲霉素菌菌液；
步骤d 中所述的搅拌浸出包括以下内容：将所述的混合物A 中持续加入氧气和二氧化碳的混合气体，并同时进行搅拌操作。
2. 根据权利要求1 所述的石英砂的微生物除铁工艺，其特征在于步骤a 中所述的矿浆A 中含有10% ～ 20% 质量分数的石英砂颗粒。
3. 根据权利要求1 所述的石英砂的微生物除铁工艺，其特征在于所述的混合气体为：按照体积比，氧气：二氧化碳=4:1。
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