CN109554541A - 一种脱除磁选铁精矿中云母的方法 - Google Patents

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滕青
张素红
刘生玉
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Abstract

一种脱除磁选铁精矿中云母的方法，属于微生物应用技术与矿物加工技术领域，可解决磁选铁精矿中因与铁精矿矿物磁性及表面性质相似而难以使用传统磁选、浮选有效分离的含铁硅酸盐矿物从磁选铁精矿中脱除的问题，首先将含有云母的磁选铁精矿破碎细磨至0.074 mm以下，其次将一定量磨细的矿样置于一定体积的多粘类芽孢杆菌液体培养基中灭菌，最后在灭菌冷却至室温的培养基中接入多粘类芽孢杆菌，并培养若干时间，固液过滤分离，固体产品为脱除云母后的磁选铁精矿。本方法与物理、化学方法相比，具有成本低、操作简单、环境友好等优势，为高纯度铁精矿的制备提供了一条新的途径。

Description

一种脱除磁选铁精矿中云母的方法
技术领域
本发明属于微生物应用技术与矿物加工技术领域，具体涉及一种应用微生物分离脱除磁选铁精矿中云母的方法。
背景技术
超纯铁精矿是指含铁量高，脉石含量低的铁精矿，也称高纯铁精矿或优质铁精矿，其最高指标为TFe含量大于71.5 %、SiO2含量小于0.15 %。此选矿深加工产品是一种具有巨大发展潜力的新型功能材料，主要用于粉末冶金及磁性材料、合成氨催化剂和氧化铁红的制备等，随其应用领域的不断拓宽，需求量也在不断扩大。超纯铁精矿对SiO2含量及其波动范围要求极为苛刻，国内生产的超纯铁精矿产品在质量和数量上均难以满足相关行业的要求，需进一步加强对超纯铁精矿的研究与开发。
生产超纯铁精矿一般以磁铁矿选别后的铁精矿为原料，根据铁精矿中石英、含铁硅酸盐等脉石矿物的嵌布粒度及其与铁矿物的共生关系选择适宜的选矿工艺与方法，降低铁精矿中硅、铝等杂质含量，使其成为超纯铁精矿。目前，浮选是制备高质量铁精矿的关键技术，尤其是采用反浮选脱除磁选铁精矿中的硅是铁精矿提高质量的最有效方法。然而，常规的反浮选工艺和药剂以及新研发的捕收剂、浮选设备和磁浮选技术等均不能解决浮选工艺指标差的问题，难以获得超纯铁精矿产品。
微生物浸矿技术因其选择性强、无环境污染和经济性日益成为研究的热点，采用选择浸出云母的微生物浸出磁选铁精矿中的云母以降低磁选铁精矿中的硅含量是解决磁选铁精矿硅含量偏高问题的有益途径，对磁选精矿有效脱除含铁硅酸盐矿物制备超纯铁精矿具有一定的理论意义与实际应用价值。
发明内容
本发明针对磁选铁精矿中因与铁精矿矿物磁性及表面性质相似而难以使用传统磁选、浮选有效分离的含铁硅酸盐矿物从磁选铁精矿中脱除的问题，提供一种脱除磁选铁精矿中云母的方法。
本发明采用如下技术方案：
一种脱除磁选铁精矿中云母的方法，包括如下步骤：
第一步，将含有云母的磁选铁精矿破碎细磨至0.074mm以下，将细磨产品转移至多粘类芽孢杆菌液体培养基中，形成矿浆，并调节其pH；
第二步，将第一步中的矿浆高压蒸汽灭菌，并在无菌环境下接入多粘类芽孢杆菌菌液；
第三步，将第二步接入多粘类芽孢杆菌菌液的矿浆在恒温摇床中培养；
第四步，将第三步培养结束后的矿浆过滤，固液分离，固体产品干燥后为脱除云母的铁精矿。
第一步中所述多粘类芽孢杆菌液体培养基包括如下组分：蔗糖4.0-10.0 g/L，Na2HPO4 1.0-4.0 g/L，MgSO4·7H2O 0.2-1.0 g/L，FeCl3 0.002-0.010 g/L，CaCl2 0.05-0.20 g/L，AlCl30.1-1.0 g/L；矿浆浓度为固液比：0.05 g/mL ~ 0.15 g/mL；矿浆pH调节为5.0 ~ 9.0。
第二步中所述多粘类芽孢杆菌菌液浓度为1~9×108 cells/cm3，每100 mL灭菌矿浆中菌液接入量1~15 mL。
第三步中所述培养温度为32~38℃，摇床转速为90~200 r/min，培养时间为3d以上。
本发明的有益效果如下：
1. 本发明与物理、化学方法相比，具有成本低、操作简单、环境友好等优势，为高纯度铁精矿的制备提供了一条新的途径。
2. 本发明对难以采用物理方法分选的两种矿物采用微生物溶浸，可选择性溶解黑云母，对磁铁矿无影响，从而使磁铁矿品位得到提高。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
将全铁含量为69%的磁选铁精矿与组成如表1所示的云母按质量比1：1进行混合，混合矿全铁品位为40.89%，粒度为-0.074 mm。以此混合矿为样品进行如下实施例。
表1 云母化学多元素分析结果
实施例1
(1)将5 g矿样加入100 mL多粘类芽孢杆菌液体培养基中，并调节其pH为7.2；培养基配比为：蔗糖5.0 g/L，Na2HPO4 2.0 g/L，MgSO4·7H2O 0.5 g/L，FeCl3 0.005 g/L，CaCl2 0.1g/L，AlCl30.2 g/L；
(2)将步骤(1)矿浆高压蒸汽灭菌，并在无菌环境下接入5 mL多粘类芽孢杆菌菌液；
(3)将步骤(2)矿浆于恒温摇床中35℃，摇床转速为150 r/min下，培养5 d；
(4)将步骤(3)中矿浆过滤，固液分离，固体产品干燥后为最终铁精矿。
本例实施结果是：最终铁精矿产品铁品位提高至41.70%，培养液中硅含量230μg/mL。
实施例2
(1)将10 g矿样加入100 mL多粘类芽孢杆菌液体培养基中，并调节其pH为6.2；培养基配比为：蔗糖5.0 g/L，Na2HPO4 1.0 g/L，MgSO4·7H2O 0.8 g/L，FeCl3 0.010 g/L，CaCl20.15 g/L，AlCl30.1 g/L；
(2)将步骤(1)矿浆高压蒸汽灭菌，并在无菌环境下接入10 mL多粘类芽孢杆菌菌液；
(3)将步骤(2)矿浆于恒温摇床中33℃，摇床转速为125 r/min下，培养15 d；
(4)将步骤(3)中矿浆过滤，固液分离，固体产品干燥后为最终铁精矿。
本例实施结果是：最终铁精矿产品铁品位提高至41.34%，培养液中硅含量421 μg/mL。

Claims (4)

1.一种脱除磁选铁精矿中云母的方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步，将含有云母的磁选铁精矿破碎细磨至0.074mm以下，将细磨产品转移至多粘类芽孢杆菌液体培养基中，形成矿浆，并调节其pH；
第二步，将第一步中的矿浆高压蒸汽灭菌，并在无菌环境下接入多粘类芽孢杆菌菌液；
第三步，将第二步接入多粘类芽孢杆菌菌液的矿浆在恒温摇床中培养；
第四步，将第三步培养结束后的矿浆过滤，固液分离，固体产品干燥后为脱除云母的铁精矿。
2.根据权利要求1所述的一种脱除磁选铁精矿中云母的方法，其特征在于：第一步中所述多粘类芽孢杆菌液体培养基包括如下组分：蔗糖4.0-10.0 g/L，Na2HPO4 1.0-4.0 g/L，MgSO4·7H2O 0.2-1.0 g/L，FeCl3 0.002-0.010 g/L，CaCl2 0.05-0.20 g/L，AlCl30.1-1.0g/L；矿浆浓度为固液比：0.05 g/mL ~ 0.15 g/mL；矿浆pH调节为5.0 ~ 9.0。
3.根据权利要求1所述的一种脱除磁选铁精矿中云母的方法，其特征在于：第二步中所述多粘类芽孢杆菌菌液浓度为1~9×108 cells/cm3，每100 mL灭菌矿浆中菌液接入量1~15mL。
4.根据权利要求1所述的一种脱除磁选铁精矿中云母的方法，其特征在于：第三步中所述培养温度为32~38℃，摇床转速为90~200 r/min，培养时间为3d以上。
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