CN107739836B - 一种非接触式连续生物淋滤赤泥的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非接触式连续生物淋滤赤泥的装置及方法，包括产酸过滤罐，淋滤罐和固液分离罐；先将灭菌并接种黑曲霉孢子的培养基置于产酸过滤罐中进行培养，黑曲霉代谢产酸，通过产酸过滤罐分离出菌丝球和淋滤液，菌丝球从产酸过滤罐侧壁排出，淋滤液从底部排出进入淋滤罐，与加入的赤泥浆液发生金属离子的酸解浸出反应，反应后的物料泵入固液分离罐，金属离子浸出液从罐体上部排出，浸出、脱碱后的赤泥从罐体底部排出。本发明的工艺赤泥不与菌丝体直接接触，避免了赤泥毒性对菌丝体生长和繁殖的负面影响，连续浸出使菌种始终处于对数生长期，避免了菌体延滞期和衰亡期的负面影响，实现了赤泥中贵重金属元素的高效、绿色、低成本浸出。
Description
技术领域
本发明涉及工业固废的湿法冶金领域，具体涉及赤泥的生物淋滤系统。
背景技术
生物淋滤技术是指利用特定微生物或其代谢产物的氧化、还原、络合、吸附或溶解作用，将固相中某些不溶性成分分离浸提从而便于回收的一种技术。与传统的化学酸浸法相比，生物淋滤技术具有无二次污染、能耗小、反应条件温和、建设运行成本低等优势，因此在淋滤浸提赤泥中贵重金属元素方面有巨大应用潜力。
但是现阶段采用真菌对赤泥进行生物淋滤具有以下技术缺陷：
1.尽管菌丝体与赤泥进行接触性生物淋滤可以有效破坏赤泥晶型结构，有利于大颗粒赤泥的溶解，但是由于赤泥具有较强的生物毒性，当淋滤系统中赤泥浓度超过菌体耐受负荷时，菌体生长受限、甚至大量死亡，这会影响生物产酸，导致淋滤效率迅速降低甚至淋滤进程中断；
2.在生物接触式淋滤系统中，赤泥颗粒会紧密包裹于菌丝体上，淋滤进程结束后无法有效分离菌丝体与赤泥颗粒，影响菌丝球及赤泥残渣的回收利用；
3.现有技术均采用微生物批次浸出赤泥，批次浸出模式具有菌体活性低、生长延滞期长、人工操作繁琐等缺点，而连续浸出模式可以避免上述系统性劣势。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有方法和技术的不足，提供一种非接触式连续生物淋滤赤泥的装置及方法，由黑曲霉作为淋滤菌种，以菌丝体与赤泥完全分离的非接触式为运行特点，以连续浸出为淋滤模式，从而实现赤泥中贵重金属元素的高效、绿色、低成本的浸出。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种非接触式连续生物淋滤赤泥的装置，包括产酸过滤罐，淋滤罐，固液分离罐；其中，所述产酸过滤罐内部设置有曝气装置，微孔过滤板、pH监测器、溶解氧监测器、温控装置，所述pH监测器、溶解氧监测器、温控装置从上到下依次设置于产酸过滤罐的侧面；
所述微孔过滤板是位于产酸过滤罐的下部，与罐体周边密封，产酸过滤罐内微孔过滤板的下方为滤液收集槽；产酸过滤罐顶部还设置有进液管和排气管，排菌管、第一排液管分别设置于产酸过滤罐的侧壁和底部，所述排菌管是位于微孔过滤板的上方；
所述产酸过滤罐和淋滤罐内均设置有搅拌装置，淋滤罐外部的贮泥罐与淋滤罐顶部连接，淋滤罐底部与固液分离罐顶部连接；
所述固液分离罐包括设于其内部的分隔板、设于其侧壁上部的第二排液管和设于其底部的排泥管。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的非接触式连续生物淋滤赤泥的装置，其中，所述搅拌装置为叶片式的旋转机械搅拌器，包括搅拌轴和搅拌桨，搅拌轴通过无菌封轴固定于产酸过滤罐顶端且与产酸过滤罐外部的电机连接，搅拌浆固定于搅拌轴上；
所述曝气装置包括设置于产酸过滤罐外部的空压机、滤菌器及设于产酸过滤罐内部的微孔曝气器，滤菌器位于微孔曝气器和空压机之间，微孔曝气器设于搅拌桨和微孔过滤板之间，所述微孔曝气器的开孔位置朝下。
前述的非接触式连续生物淋滤赤泥的装置，其中，所述微孔过滤板的材质为高分子有机聚合物，其平均孔径为10～20μm，表面覆盖有5～10μm的微滤膜；所述排菌管的孔径为2～5cm。
前述的非接触式连续生物淋滤赤泥的装置，其中，所述温控装置由温度传感器和加热棒组成，将产酸过滤罐中发酵液的温度固定在确定的数值。
前述的非接触式连续生物淋滤赤泥的装置，其中，所述排气管上还装有滤菌器。
一种利用上述装置进行非接触式连续生物淋滤赤泥的方法，包括以下步骤：
(1)先将培养基进行灭菌处理，然后在灭菌后的培养基中接种黑曲霉孢子悬液；
(2)将接种后的培养基通过进液管一次性加满产酸过滤罐进行发酵产酸，产酸过滤罐的运行分为启动和运行两个阶段：
启动阶段的作用是使黑曲霉适应环境并进入对数生长期，为系统进入连续淋滤阶段做准备；在启动阶段，关闭排菌管和第一排液管，打开曝气装置、搅拌装置和温控装置，设定启动阶段的运行参数，系统运行44～52h，启动阶段结束，系统转入运行阶段；
在运行阶段，产酸过滤罐的运行模式为连续进液和连续出液，接种后的培养基从进液管进入，过滤后的淋滤液从第一排液管排出；设定运行阶段的运行参数，通过进液管和第一排液管上各自的流量泵调节进液管内培养基的进液流量和第一排液管内淋滤液的出液流量，使进液流量和出液流量相等，产酸过滤罐内发酵液的总量保持恒定；
每隔1～2周开启排菌管排除产酸过滤罐内过量的菌丝球，在排菌阶段，关闭搅拌装置和曝气装置，发酵液静置30min，观测菌丝球层高度，当菌丝球层的高度超过产酸过滤罐总高度的1/2时，打开排菌管阀门排放菌丝球，当菌丝球层高度降为产酸过滤罐总高度的1/3左右时，关闭排菌管，开启搅拌装置和曝气装置，系统进入运行阶段；在排菌阶段，如果发酵液静置30min后菌丝球层的高度没有超过产酸过滤罐总高度的1/2，则不排菌；
(3)从产酸过滤罐的排液管流出的淋滤液进入淋滤罐，贮泥罐中的赤泥浆液进入淋滤罐与淋滤液在淋滤罐中发生金属离子的酸解浸出反应，赤泥浆液由去离子水与赤泥混合制成，去离子水与赤泥的重量比为5:1；
淋滤罐的运行模式为连续进液和连续出液，控制淋滤罐的进液流量和出液流量使淋滤罐内的液体总量保持恒定，同时使淋滤液在淋滤罐中的停留时间维持在6～10h；淋滤罐在运行时开启搅拌装置，使赤泥浆液与淋滤液混合均匀；
(4)淋滤罐中反应后的物料从淋滤罐底部流出然后从顶部进入固液分离罐，在固液分离罐中进行赤泥与淋滤液的固液分离反应；固液分离罐的运行模式为连续进液和连续出液；控制固液分离罐的进液流量和出液流量使罐内的液体总量保持恒定，同时使淋滤液在固液分离罐中的停留时间维持在120～180min，当固液分离罐的赤泥层高度超过底部漏斗的高度时，打开排泥管进行排泥；分离后的液体即为金属离子浸出液，从第二排液管排出，收集后用于下一步回收贵重金属元素；分离后的固体为浸出、脱碱后的赤泥，从排泥管排出回用或安全堆存。
前述的一种非接触式连续生物淋滤赤泥的方法，其中，步骤(1)所述的培养基的灭菌条件为120℃及102.5kPa以上灭菌30min以上；培养基成分按照质浓度为：蔗糖5～15％、酵母膏0.01～0.02％、牛肉膏0.01～0.02％、KNO3 0.02～0.05％，溶剂为去离子水；
所述黑曲霉在接种前需活化，活化步骤为：将黑曲霉孢子接种于PDA平板，生长成熟的孢子采用灭菌的生理盐溶液洗脱，制成孢子悬液，孢子悬液中黑曲霉孢子浓度约为1×107～1×108个/mL；黑曲霉孢子悬液的接种量按照体积为产酸过滤罐中培养基体积总量的0.1％～0.5％。
前述的一种非接触式连续生物淋滤赤泥的方法，其中，步骤(2)所述启动阶段的运行参数设定为：搅拌速度为160～240rpm，温度为30～36℃，溶解氧为2.0～3.0mg/L；
所述运行阶段的运行参数设定为：搅拌速度为160～240rpm，温度为30～36℃，溶解氧为2.5～3.5mg/L。
前述的一种非接触式连续生物淋滤赤泥的方法，其中，步骤(2)所述进液流量和出液流量的流量控制措施为：通过pH监测器检测发酵液的pH，当发酵液的pH值低于2.2时，控制产酸过滤罐的进液流量和出液流量使发酵液在产酸过滤罐中的停留时间为32～40h；当发酵液的pH值高于2.2时，延长发酵液在产酸过滤罐中的停留时间至48～72h。
前述的一种非接触式连续生物淋滤赤泥的方法，其中，步骤(3)所述赤泥浆液通过流量泵从贮泥罐连续加入淋滤罐中，投加量为淋滤罐总进液量的25～50％。
借由上述技术方案，本发明的优点和有益效果在于：
1.本生物淋滤系统采用非接触式，赤泥不与菌丝体直接接触，所以避免了赤泥毒性对菌丝体生长繁殖和新陈代谢的负面影响，因此菌体生长速度快、代谢产酸能力强，整个生物淋滤周期短。
2.本生物淋滤系统采用连续浸出模式对赤泥中金属元素进行浸出，连续浸出模式可使淋滤菌种始终处于对数生长期，避免批次浸出模式中菌体延滞期和衰亡期对浸出效率的负面影响。
3.在赤泥与浸出液的固液分离工艺前端不需设置混凝工艺，因为淋滤液中不含微细菌丝体，其已通过微孔过滤板滞留于产酸过滤罐中，因此淋滤液中的固相物质赤泥的自然沉降性能较佳。
4.经生物淋滤后的赤泥已去除腐蚀性、放射性和重金属毒性，可以安全的进行资源化利用，例如用于建筑材料的添加剂。
附图说明
图1是本发明的装置图
【元件符号说明】
1、产酸过滤罐； 2、淋滤罐； 3、固液分离罐； 4、电机；
5、无菌封轴； 6、搅拌浆； 7、空压机； 8、滤菌器；
9、微孔曝气器； 10、微孔过滤板； 11、pH监测器； 12、溶解氧监测器；
13、温控装置； 14、进液管； 15、排气管； 16、排菌管；
17、滤液收集槽； 18、第一排液管； 19、阀门； 20、流量泵；
21、贮泥罐； 22、分隔板； 23、第二排液管； 24、排泥管。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种非接触式连续生物淋滤赤泥的装置，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
结合附图将本发明的技术方案说明如下：
(1)培养基先进行灭菌处理，灭菌条件为120℃及102.5kPa以上灭菌30min以上。培养基成分：蔗糖5～15％、酵母膏0.01～0.02％、牛肉膏0.01～0.02％、KNO3 0.02～0.05％(质量浓度)，溶剂为去离子水。
在灭菌后的培养基中接种黑曲霉孢子，黑曲霉可购买，也可自行分离培养。黑曲霉在接种前需活化：将黑曲霉孢子接种于PDA平板，生长成熟的孢子采用灭菌的生理盐溶液洗脱，制成孢子悬液，孢子悬液中黑曲霉孢子浓度约为1×107～1×108个/mL。黑曲霉孢子悬液的接种量为产酸过滤罐中培养基总量的0.1％～0.5％。
(2)黑曲霉代谢产酸、以及有机酸等代谢产生的淋滤液与菌体的分离过程在产酸过滤罐1中进行。
产酸过滤罐1包括搅拌装置、曝气装置、微孔过滤板10、pH监测器11、溶解氧监测器12、温控装置13、进液管14、排气管15、排菌管16、滤液收集槽17和第一排液管18。搅拌装置为叶片式的旋转机械搅拌器，搅拌桨6位于产酸过滤罐内部，搅拌桨固定于搅拌轴上，搅拌轴在产酸过滤罐中心位置，由无菌封轴5固定于产酸过滤罐顶端，并与外部的电机4连接。曝气装置由微孔曝气器9、空压机7和滤菌器8组成，微孔曝气器9布置于搅拌桨6下部、微孔过滤板10上部，处于二者中间。滤菌器位于微孔曝气器和空压机之间，过滤由空压机运送进产酸过滤罐内部的空气中的杂菌。微孔曝气器的开孔位置朝下，即朝向微孔过滤板的位置，当微孔曝气器运行时，不仅可以为产酸过滤罐输送溶解氧，还能够以气体扰动的方式冲刷微孔过滤板，防止菌丝球在微孔过滤板上长时间堆积从而降低发酵液的通过效率。微孔过滤板的作用是过滤发酵液中有机酸等大分子物质，即能够使黑曲霉分泌的有机酸等代谢产物通过微孔过滤板、而将菌丝球或菌丝残体滞留于产酸过滤罐中。微孔过滤板位于产酸过滤罐下部位置，与罐体周边密封，使黑曲霉发酵液只能从微孔过滤板内通过。微孔过滤板的材质为高分子有机聚合物，平均孔径为10～20μm，表面覆盖有5～10μm的微滤膜。pH监测器可测定发酵液的pH。溶解氧监测器可测定发酵液的溶解氧。温控装置由温度传感器和加热棒组成，可将产酸过滤罐中的发酵液的温度固定在确定的数值。进液管14在产酸过滤罐顶部，其功能是将培养基导入产酸过滤罐。排气管15在产酸过滤罐上部，带有滤菌器，其作用是当曝气的时候排出罐内多余空气，维持产酸过滤罐内部的正常压力。排气管上有控制开度的阀门，当发酵液通过微孔过滤板的流量达不到系统需求时，可在产酸过滤罐曝气时关闭排气管阀门或减小阀门的开度，从而增大产酸过滤罐内部的压力，最终起到加速发酵液通过微孔过滤板的作用，增大单位时间内微孔过滤板的过滤效能。排菌管16在产酸过滤罐侧壁下部位置，位于微孔过滤板上方，其作用是当黑曲霉菌丝球生长过剩时排出菌丝球，排菌管的孔径为2～5cm，孔径过小会造成菌丝球排出不畅，孔径过大在排出菌丝球时会造成发酵液大量流失。滤液收集槽在微孔曝气板的下部，即产酸过滤罐罐体的底部，其作用是收集由微孔过滤板过滤菌丝体后的含有有机酸等代谢产物的淋滤液。排液管在滤液收集槽底部，其作用是将淋滤液排出产酸过滤罐。
产酸过滤罐的运行分为启动和运行两个阶段。
启动阶段的作用是使黑曲霉适应环境并进入对数生长期，为系统进入连续淋滤阶段做准备。将接种后的培养基通过进液管一次性加满产酸过滤罐。关闭排菌管和排液管，打开曝气装置、搅拌装置和温控装置。产酸过滤罐在启动阶段的运行参数控制在：搅拌速度为160～240rpm，温度为30～36℃，溶解氧为2.0～3.0mg/L。系统运行44～52h，启动阶段结束，系统转入运行阶段。
在运行阶段，产酸过滤罐的运行模式为连续进液和连续出液。通过流量泵调节进液管内培养基的进液流量和排液管内淋滤液的出液流量，使进液流量和出液流量相等，产酸过滤罐内发酵液的总量保持恒定。进液流量和出液流量的流量控制：当发酵液的pH值低于2.2时，控制产酸过滤罐的进液流量和出流流量使发酵液在产酸过滤罐中的停留时间为32～40h；当发酵液的pH值高于2.2时，延长发酵液在产酸过滤罐中的停留时间至48～72h。运行阶段产酸过滤罐的运行参数为：搅拌速度为160～240rpm，温度为30～36℃，溶解氧为2.5～3.5mg/L。
每隔1～2周开启排菌管排除产酸过滤罐内过量的菌丝球。在排菌阶段，关闭搅拌装置和曝气装置，发酵液静置30min，观测菌丝球层高度，当菌丝球层的高度超过产酸过滤罐总高度的1/2时，打开排菌管阀门排放菌丝球，当菌丝球层高度降为产酸过滤罐总高度的1/3左右时，关闭排菌管，开启搅拌装置和曝气装置，系统进入运行阶段。在排菌阶段，如果发酵液静置30min后菌丝球层的高度没有超过产酸过滤罐总高度的1/2，则不排菌。
(3)从产酸过滤罐的排液管流出的淋滤液进入淋滤罐，赤泥与淋滤液在淋滤罐中发生金属离子的酸解浸出反应。淋滤罐内配备有搅拌装置，为叶片式的旋转机械搅拌器，作用是将赤泥泥浆与淋滤液充分搅拌均匀，使赤泥颗粒与淋滤液中的有机酸充分接触。淋滤罐外部配有贮泥罐，贮泥罐通过管道与淋滤罐顶部连接，管道上设置流量泵和阀门。赤泥与去离子水混合制成赤泥浆液，去离子水与赤泥的重量比为5:1。制备好的赤泥浆液储存于贮泥罐中。
淋滤罐的运行模式为连续进液和连续出液。控制淋滤罐的进液流量和出液流量使淋滤罐内的液体总量保持恒定，同时使淋滤液在淋滤罐中的停留时间维持在6～10h。赤泥泥浆通过流量泵从贮泥罐连续加入淋滤罐中，投加量为淋滤罐总进液量的25～50％。淋滤罐在运行时开启搅拌装置，使赤泥泥浆与淋滤液混合均匀。
(4)从淋滤罐中流出的淋滤液进入固液分离罐，在固液分离罐中进行赤泥与淋滤液的固液分离反应。固液分离罐的进液管位于罐体顶部中心位置，固液分离罐内部设置分隔板，将沉降区控制在固液分离罐的中心位置，从进液管流入的含赤泥颗粒的淋滤液进入分隔板内部沉降区。固液分离罐下部为漏斗状，用以承接淋滤液中沉淀下来的赤泥颗粒，漏斗状底部设置排泥管，用以排出固液分离罐中的赤泥。固液分离罐侧壁上部位置设置排液管，排出已不含赤泥颗粒的淋滤液。
固液分离罐的运行模式为连续进液和连续出液。控制固液分离罐的进液流量和出液流量使罐内的液体总量保持恒定，同时使淋滤液在固液分离罐中的停留时间维持在120～180min。当固液分离罐的赤泥层高度超过底部漏斗的高度时，打开排泥管进行排泥。
从固液分离罐排出的淋滤液即为金属离子浸出液，收集后用于下一步回收贵重金属元素。
从固液分离罐底部漏斗排出的赤泥其绝大部分碱度已去除，可回收利用，例如作为建筑材料的添加剂，也可安全堆存。
本发明的各个管道上及各入口、出口均设置有阀门，其中，产酸过滤罐1与淋滤罐2连接的管道上、淋滤罐2与固液分离罐3连接的管道上、贮泥罐21与淋滤罐2连接的管道上还均设置有流量泵。
实施例：
先将22L培养基在高温灭菌锅内121℃、103kPa灭菌30min。培养基成分为：蔗糖2.2kg、酵母膏3.3g、牛肉膏3.3g、KNO3 6.6g，溶剂为去离子水。当培养基冷却后在培养基中接种50mL黑曲霉孢子悬液。将接种后的培养基一次性泵入产酸过滤罐中，产酸过滤罐有效容积为23L，材质为不锈钢，产酸过滤罐内微孔过滤板的孔径为20μm，表面覆盖有5μm的微滤膜。打开产酸过滤罐的搅拌装置、曝气装置和温控装置，将运行参数调整为：搅拌速度200rpm，温度33℃，溶解氧2.5mg/L。当产酸过滤罐运行2d后，系统启动阶段结束，黑曲霉的生长驯化完毕，系统转入运行阶段。通过流量泵调节培养基的进液流量和发酵液的出液流量为0.6L/h。运行阶段产酸过滤罐的运行参数为：搅拌速度200rpm，温度33℃，溶解氧3.0mg/L。淋滤罐的有效容积8L，与淋滤罐连接的贮泥罐的有效容积为20L。取3kg干赤泥加入贮泥罐中，再加入15kg去离子水于贮泥罐中，混合均匀制成赤泥浆液，将2.67L赤泥浆液泵入淋滤罐中。调整淋滤罐的搅拌速度为200rpm。同时从产酸过滤罐流出的淋滤液泵入淋滤罐，直到淋滤罐内充满液体，此时淋滤罐进入连续进液和连续出液模式。调整流量泵使淋滤液进液流量为0.6L/h，赤泥浆液的进液流量为0.3L/h，淋滤罐的出液流量为0.9L/h。固液分离罐有效容积2.7L。从淋滤罐中流出的淋滤液进入固液分离罐，当淋滤液充满固液分离罐后其进入连续进液和连续出液模式。调整流量泵使固液分离罐的进液流量和出液流量为0.9L/h。收集固液分离罐中流出的金属离子浸出液，作为回收金属元素的富集液。
以黑曲霉为淋滤功能菌、通过本系统以上述运行参数进行生物淋滤后，赤泥中的金属离子浸出率：Al为58.9％、Ti为53.3％、Fe为22.0％、Sc为53.7％、Ga为35.1％、Ge为51.4％、V为25.6％、La为21.2％，实现了赤泥中贵重金属元素的高效浸出。
产酸过滤罐内排出的菌丝球可作为废水吸附剂，固液分离罐内排出的赤泥可作为混凝土添加剂，从而实现了整个生物淋滤过程的绿色、环保、高效率运行。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，利用上述技术内容做出些许更动或修饰的实施例，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种非接触式连续生物淋滤赤泥的方法，其特征在于通过非接触式连续生物淋滤赤泥装置进行，该非接触式连续生物淋滤赤泥装置包括产酸过滤罐（1），淋滤罐（2）和固液分离罐（3）；其中，所述产酸过滤罐（1）内设置有曝气装置，微孔过滤板（10）、pH监测器（11）、溶解氧监测器（12）、温控装置（13）；
所述微孔过滤板（10）是位于产酸过滤罐的下部，与罐体周边密封，产酸过滤罐内微孔过滤板的下方为滤液收集槽（17）；产酸过滤罐顶部还设置有进液管（14）和排气管（15），排菌管（16）、第一排液管（18）分别设置于产酸过滤罐的侧壁和底部，所述排菌管（16）是位于微孔过滤板（10）的上方；
所述产酸过滤罐（1）和淋滤罐（2）均设置有搅拌装置，淋滤罐外部的贮泥罐（21）与淋滤罐顶部连接，淋滤罐底部与固液分离罐（3）顶部连接；
所述固液分离罐（3）包括设于其内部的分隔板（22）、设于其侧壁上部的第二排液管（23）和设于其底部的排泥管（24）；
所述搅拌装置为叶片式的旋转机械搅拌器，包括搅拌轴和搅拌桨（6），搅拌轴通过无菌封轴（5）固定于产酸过滤罐顶端且与产酸过滤罐外部的电机（4）连接，搅拌桨（6）固定于搅拌轴上；
所述曝气装置包括设置于产酸过滤罐外部的空压机（7）、滤菌器（8）及设于产酸过滤罐内部的微孔曝气器（9），滤菌器（8）位于微孔曝气器（9）和空压机（7）之间，微孔曝气器（9）设于搅拌桨（6）和微孔过滤板（10）之间，所述微孔曝气器的开孔位置朝下；
所述微孔过滤板（10）的材质为高分子有机聚合物，其平均孔径为10～20μm，表面覆盖有5～10μm的微滤膜；所述排菌管的孔径为2～5 cm；
利用以上非接触式连续生物淋滤赤泥装置进行非接触式连续生物淋滤赤泥的方法包括以下步骤：
（1）先将培养基进行灭菌处理，然后在灭菌后的培养基中接种黑曲霉孢子悬液；
（2）将接种后的培养基通过进液管一次性加满产酸过滤罐进行发酵产酸，产酸过滤罐的运行分为启动和运行两个阶段：
启动阶段的作用是使黑曲霉适应环境并进入对数生长期，为系统进入连续淋滤阶段做准备；在启动阶段，关闭排菌管和第一排液管，打开曝气装置、搅拌装置和温控装置，设定启动阶段的运行参数，系统运行44～52 h，启动阶段结束，系统转入运行阶段；
在运行阶段，产酸过滤罐的运行模式为连续进液和连续出液，接种后的培养基从进液管进入，过滤后的淋滤液从第一排液管排出；设定运行阶段的运行参数，通过进液管和第一排液管上各自的流量泵调节进液管内培养基的进液流量和第一排液管内淋滤液的出液流量，使进液流量和出液流量相等，产酸过滤罐内发酵液的总量保持恒定；
每隔1～2周开启排菌管排除产酸过滤罐内过量的菌丝球，在排菌阶段，关闭搅拌装置和曝气装置，发酵液静置30 min，观测菌丝球层高度，当菌丝球层的高度超过产酸过滤罐总高度的1/2时，打开排菌管阀门排放菌丝球，当菌丝球层高度降为产酸过滤罐总高度的1/3左右时，关闭排菌管，开启搅拌装置和曝气装置，系统进入运行阶段；在排菌阶段，如果发酵液静置30 min后菌丝球层的高度没有超过产酸过滤罐总高度的1/2，则不排菌；
（3）从产酸过滤罐的排液管流出的淋滤液进入淋滤罐，贮泥罐中的赤泥浆液进入淋滤罐与淋滤液在淋滤罐中发生金属离子的酸解浸出反应，赤泥浆液由去离子水与赤泥混合制成，去离子水与赤泥的重量比为5:1；
淋滤罐的运行模式为连续进液和连续出液，控制淋滤罐的进液流量和出液流量使淋滤罐内的液体总量保持恒定，同时使淋滤液在淋滤罐中的停留时间维持在6～10 h；淋滤罐在运行时开启搅拌装置，使赤泥浆液与淋滤液混合均匀；
（4）淋滤罐中反应后的物料从淋滤罐底部流出然后从顶部进入固液分离罐，在固液分离罐中进行赤泥与淋滤液的固液分离反应；固液分离罐的运行模式为连续进液和连续出液；控制固液分离罐的进液流量和出液流量使罐内的液体总量保持恒定，同时使淋滤液在固液分离罐中的停留时间维持在120～180 min，当固液分离罐的赤泥层高度超过底部漏斗的高度时，打开排泥管进行排泥；
分离后的液体即为金属离子浸出液，从第二排液管排出，收集后用于下一步回收贵重金属元素；分离后的固体为浸出、脱碱后的赤泥，从排泥管排出回用或安全堆存；
步骤（2）所述进液流量和出液流量的流量控制措施为：通过pH监测器检测发酵液的pH，当发酵液的pH值低于2.2时，控制产酸过滤罐的进液流量和出液流量使发酵液在产酸过滤罐中的停留时间为32～40 h；当发酵液的pH值高于2.2时，延长发酵液在产酸过滤罐中的停留时间至48～72 h；
步骤（2）所述启动阶段的运行参数设定为：搅拌速度为160～240 rpm，温度为30～36℃，溶解氧为2.0～3.0 mg/L；
所述运行阶段的运行参数设定为：搅拌速度为160～240 rpm，温度为30～36℃，溶解氧为2.5～3.5 mg/L；
步骤（3）所述赤泥浆液的投加量为淋滤罐总进液量的25～50%。
2.如权利要求1所述的非接触式连续生物淋滤赤泥的方法，其特征在于所述温控装置（13）由温度传感器和加热棒组成，将产酸过滤罐中发酵液的温度固定在确定的数值。
3.如权利要求1所述的非接触式连续生物淋滤赤泥的方法，其特征在于所述排气管（15）上还装有滤菌器。
4.如权利要求1所述的非接触式连续生物淋滤赤泥的方法，其特征在于步骤（1）所述的培养基的灭菌条件为120℃及102.5 kPa以上灭菌30 min以上；培养基成分按照质浓度为：蔗糖5～15%、酵母膏0.01～0.02%、牛肉膏0.01～0.02%、KNO3 0.02～0.05%，溶剂为去离子水；
所述黑曲霉在接种前需活化，活化步骤为：将黑曲霉孢子接种于PDA平板，生长成熟的孢子采用灭菌的生理盐溶液洗脱，制成孢子悬液，孢子悬液中黑曲霉孢子浓度为1×107～1×108个/mL；黑曲霉孢子悬液的接种量按照体积为产酸过滤罐中培养基总量的0.1%～0.5%。
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