RU2097139C1 - Способ обогащения карбонатсодержащего фосфатного сырья - Google Patents
Способ обогащения карбонатсодержащего фосфатного сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2097139C1 RU2097139C1 RU9696115100A RU96115100A RU2097139C1 RU 2097139 C1 RU2097139 C1 RU 2097139C1 RU 9696115100 A RU9696115100 A RU 9696115100A RU 96115100 A RU96115100 A RU 96115100A RU 2097139 C1 RU2097139 C1 RU 2097139C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcite
- culture fluid
- phosphate
- raw material
- dolomite
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/18—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes with the aid of microorganisms or enzymes, e.g. bacteria or algae
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
- C05B11/00—Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/20—Obtaining alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/22—Obtaining magnesium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Использование: обогащение полезных ископаемых, в частности фосфатных руд, и может быть использовано для обогащения кальций- и магнийсодержащих руд карбонатного состава. Сущность изобретения: способ обогащения фосфатного сырья предусматривает выщелачивание карбонатов (кальцита и доломита) путем обработки измельченного сырья культуральной жидкостью микроорганизмов. Используются содержащие органические кислоты культуральные жидкости микроорганизмов-продуцентов кислот с pH 1,4-3,0. Продолжительность обработки - 0,5-1,5 ч при соотношении сырье:культуральная жидкость 1:5 - 1:15.
Description
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности, фосфатных руд, и может быть использовано для обогащения кальций- и магнийсодержащих руд карбонатного состава.
Наиболее постоянными и широко распространенными минеральными компонентами фосфатных руд являются карбонаты- кальцит и доломит. Карбонаты, особенно содержащиеся в них магний и кальций, являются вредной примесью при производстве удобрений.
Доломитсодержащие и кальцитсодержащие руды, а также фосфатные руды смешанного доломит-кальцитового состава, имеющие широкое распространение в общем объеме разведанного и обрабатываемого фосфатного сырья характеризуются низкими показателями обогатимости при использовании традиционных технологических методов.
Эффективное разделение карбонатов и фосфатов невозможно из-за близости их флотационных свойств. Метод обжига применим только к ограниченному кругу карбонатсодержащих руд и требует больших затрат электроэнергии [1]
Известны способы химического обогащения доломитсодержащего фосфатного сырья путем обработки его минеральными кислотами (серной, соляной или азотной) [2] При использовании этого способа отмечаются большие потери фосфора (до 12% ), так как наряду с растворением доломита происходит и растворение фосфатов кальция, так как низка селективность процесса.
Известны способы химического обогащения доломитсодержащего фосфатного сырья путем обработки его минеральными кислотами (серной, соляной или азотной) [2] При использовании этого способа отмечаются большие потери фосфора (до 12% ), так как наряду с растворением доломита происходит и растворение фосфатов кальция, так как низка селективность процесса.
Наиболее близок к предлагаемому способу способ обогащения магнийсодержащего фосфатного сырья путем его выщелачивания культуральной жидкостью Candida lipolytica ВКМ У-160 совместно с минеральной кислотой или смесью минеральных кислот. Выщелачивание осуществляют при pH 1,2 2,0 и температуре 20-90oC с последующей фильтрацией суспензии. При этом концентрация фосфат-, хлорид- и сульфат-ионов в жидкой фазе должна составлять 200-2500 мг/л. В процессе обработки сырья культуральной жидкостью Candida lipolytica ВКМ У-160 происходит деградация и перевод в жидкую фазу магнийсодержащего минерала доломита, фосфорсодержащий минерал остается в твердом виде, растворяясь лишь частично. По предлагаемому способу получены апатитовые и фосфатные концентрации с примесью MgO не выше 0,2% [2]
Использование минеральных кислот в высоких концентрациях снижает селективность процесса и экологически небезопасно.
Использование минеральных кислот в высоких концентрациях снижает селективность процесса и экологически небезопасно.
Задачей изобретения является разработка микробного состава селективного выщелачивания кальция или магния или одновременно и кальция и магния из фосфатных руд и концентратов и получение высококачественного фосфатного концентрата с высокой степенью извлечения в него пятиокиси фосфора.
Сущность изобретения заключается в том, что для обработки фосфорного сырья используют культуральную жидкость микроорганизмов, образующих органические кислоты, такие как лимонная, изолимонная, кетоглутаровая, молочная, фумаровая и т. д. Используют культуральные жидкости с pH 1,4-3,0. При этом происходит селективное растворение карбонатов кальция и магния (кальцита и доломита), время обработки 0,5-1,5 часа. При более длительном взаимодействии возрастают потери фосфата из-за его растворения и может происходить переосаждение солей кальция и магния. Существенным является также соотношение твердой и жидкой фазы, которое должно составлять 1:5 1:15. При большем разведении процесс неэкономичен, а при меньшем увеличивается опасность переосаждения и снижается селективность растворения кальцита и доломита.
Указанным требованиям отвечают культуральные жидкости некоторых штаммов грибов Rhizopus и Aspergillus, дрожжей Candida и т.д. В результате получают фосконцентраты с показателями, близкими к теоретической обогатимости (33-33,5 P2O5), в которых содержание CO2 карбонатного до 0,1-0,4% а в ряде случаев кальцит и доломит практически полностью удаляются из твердого остатка.
Опыты проводили с образцами руды и концентратами следующего состава:
Образец 1. Основные минералы,
фосфат (фторкаборнатапатит) 81
кальцит 15
Содержание окислов:
P2O5 26,8
CаO 49,8
CO2 (общее) 10,6
CO2 (кальцитовая) 6,4
Образец 2. Основные минералы,
фосфат (фторапатит) 55,2
доломит 40
кальцит 4,0
Содержание окислов:
P2O5 23,3
CO2 (общее) 20,5
MgO 8,8
Образец 3. Основные минералы,
фосфат 84,65
кальцит 11,1
доломит 2,74
Содержание окислов:
P2O5 29,6
CO2 (общее) 9,4
MgO 0,6
Образец 4. Основные минералы,
фосфат 83,3
кальцит 4,0
доломит 5,0
Основные окислы:
P2O5 29,75
CO2 (общее) 6,65
MgO 1,1
Образец 5. Основные минералы,
фосфат (фторкарбонатапатит) 66,7
кальцит 29,3
доломит 5,0
Содержание окислов:
P2O5 22,0
CаO 50,6
CO2 (общее) 16,3
CO2 (кальцитовая) 13,0
Культуральная жидкость Aspergillus niger, Rhizopus arrhizus и Candida lipolytica получают глубинным культивированием на среде, содержащей источники углерода, азота и минеральные компоненты. Используют культуральную жидкость, отделенную от биомассы. В случае Aspergillus niger и Rhizopus arrhizus используют среду следующего состава (в г/л): сахароза 30 г, (NH4)2SO4 1 г, KH2PO4 0,5 г, MgSO4 0,1 г, вода водопроводная 1 л. Культивирование Candida lipolyca осуществляют на среде с н-парафинами или этанолом как источником углерода. Обработку проводят при температуре 20-25oC, так как повышение температуры до 50-90oC, как в способе-прототипе, приводит к потере селективности и к снижению выхода фосконцентрата.
Образец 1. Основные минералы,
фосфат (фторкаборнатапатит) 81
кальцит 15
Содержание окислов:
P2O5 26,8
CаO 49,8
CO2 (общее) 10,6
CO2 (кальцитовая) 6,4
Образец 2. Основные минералы,
фосфат (фторапатит) 55,2
доломит 40
кальцит 4,0
Содержание окислов:
P2O5 23,3
CO2 (общее) 20,5
MgO 8,8
Образец 3. Основные минералы,
фосфат 84,65
кальцит 11,1
доломит 2,74
Содержание окислов:
P2O5 29,6
CO2 (общее) 9,4
MgO 0,6
Образец 4. Основные минералы,
фосфат 83,3
кальцит 4,0
доломит 5,0
Основные окислы:
P2O5 29,75
CO2 (общее) 6,65
MgO 1,1
Образец 5. Основные минералы,
фосфат (фторкарбонатапатит) 66,7
кальцит 29,3
доломит 5,0
Содержание окислов:
P2O5 22,0
CаO 50,6
CO2 (общее) 16,3
CO2 (кальцитовая) 13,0
Культуральная жидкость Aspergillus niger, Rhizopus arrhizus и Candida lipolytica получают глубинным культивированием на среде, содержащей источники углерода, азота и минеральные компоненты. Используют культуральную жидкость, отделенную от биомассы. В случае Aspergillus niger и Rhizopus arrhizus используют среду следующего состава (в г/л): сахароза 30 г, (NH4)2SO4 1 г, KH2PO4 0,5 г, MgSO4 0,1 г, вода водопроводная 1 л. Культивирование Candida lipolyca осуществляют на среде с н-парафинами или этанолом как источником углерода. Обработку проводят при температуре 20-25oC, так как повышение температуры до 50-90oC, как в способе-прототипе, приводит к потере селективности и к снижению выхода фосконцентрата.
Используют соотношение Т:Ж 1:5 1:15, так как обработки при Т:Ж выше 1:15 неэкономичны, а при Т:Ж ниже 1:5 снижается эффективность удаления кальцита и доломита вследствие их переосаждения из растворов.
Продолжительность обработки 0,5-1,5 часа определяется тем, что при продолжительности большей 1,5 часов возрастают потери фосфора вследствие его перехода в жидкую фазу и может снижаться эффективность удаления карбонатов вследствие их переосаждения. При продолжительности обработки менее 0,5 часа не происходит достаточно полного растворения карбонатов (как кальцита, так и доломита).
Способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Берут навеску 5 г руды (образец 5), добавляют 45 мл культуральной жидкости Aspergillus niger ВКМ F-412 с pH 1,4 и помещают на качалку (200 об/мин). Через 30 мин раствор декантируют и в твердом остатке определяют содержание фосфата и кальцита (по CO2 кальцитовому). После обработки содержание P2O5 в твердом остатке увеличивается с 22,00 до 31,1% а содержание CO2 (кальцитового) уменьшается с 13,0% до 0,1% Полученный твердый остаток представляет собой качественный фосконцентрат.
Пример 2. Обработку ведут, как в примере 1 (образец 1), за исключением того, что используют для обработки культуральную жидкость Aspergillus niger ВКМ F-1119 с pH 2,5, Т:Ж 1:7 и продолжительность обработки 1 час. Твердый остаток содержит 1,7% кальцита, содержание P2O5 возрастает до 30,45%
Пример 3. Обработку ведут, как в примере 1, за исключением того, что используют культуральную жидкость Rhizopus arrhizus ВКМ F-489 с pH 3,0 и обработку проводят при Т:Ж 1:15, продолжительность обработки 1,5 часа. Обработке подвергают фосфатный концентрат (образец 3). В результате обработки содержание фосфата возрастает с 29,6 до 34,01% Извлечение P2O5 в концентрат в результате обработки культуральной жидкостью Rhizopus arrnizus составляет 99% кальцит удаляется полностью, содержание MgO снижается с исходных 0,6 до 0,2% а общее содержание карбонатов не превышает 0,1%
Пример 4. Эксперимент проводят, как в примере 1, за исключением того, что для обработки используют фосфатный концентрат смешанного доломит-кальцитового состава (образец 3) и обработку проводят культуральной жидкостью Rhizopus arrhizus ВКМ F-559 с pH 3,0 при Т:Ж 1:5. Продолжительность обработки 1,5 часа. В результате обработки содержание P2O5 в концентрате возрастает с 29,75% до 35,17% содержание MgO снижается с 1,1 до 0,29% а общее содержание карбонатов снижается с 9,0 до 0,2% Извлечение P2O5 при обработке культуральной жидкостью составляет 94%
Пример 5. Берут навеску фосфатного концентрата (образец 4) и обрабатывают Candida lipolytica ВКМ Y-160, как в примере 1, за исключением того, что используется культуральная жидкость с pH 3,0 и продолжительность обработки составляет 0,5 часа. В результате обработки содержание P2O5 в концентрате возросло с 29,75 до 35,17% содержание MgO в концентрате снижалось с 1,1 до 0,29, а кальцит растворился полностью. Извлечение P2O5 составило 92%
Пример 3. Обработку ведут, как в примере 1, за исключением того, что используют культуральную жидкость Rhizopus arrhizus ВКМ F-489 с pH 3,0 и обработку проводят при Т:Ж 1:15, продолжительность обработки 1,5 часа. Обработке подвергают фосфатный концентрат (образец 3). В результате обработки содержание фосфата возрастает с 29,6 до 34,01% Извлечение P2O5 в концентрат в результате обработки культуральной жидкостью Rhizopus arrnizus составляет 99% кальцит удаляется полностью, содержание MgO снижается с исходных 0,6 до 0,2% а общее содержание карбонатов не превышает 0,1%
Пример 4. Эксперимент проводят, как в примере 1, за исключением того, что для обработки используют фосфатный концентрат смешанного доломит-кальцитового состава (образец 3) и обработку проводят культуральной жидкостью Rhizopus arrhizus ВКМ F-559 с pH 3,0 при Т:Ж 1:5. Продолжительность обработки 1,5 часа. В результате обработки содержание P2O5 в концентрате возрастает с 29,75% до 35,17% содержание MgO снижается с 1,1 до 0,29% а общее содержание карбонатов снижается с 9,0 до 0,2% Извлечение P2O5 при обработке культуральной жидкостью составляет 94%
Пример 5. Берут навеску фосфатного концентрата (образец 4) и обрабатывают Candida lipolytica ВКМ Y-160, как в примере 1, за исключением того, что используется культуральная жидкость с pH 3,0 и продолжительность обработки составляет 0,5 часа. В результате обработки содержание P2O5 в концентрате возросло с 29,75 до 35,17% содержание MgO в концентрате снижалось с 1,1 до 0,29, а кальцит растворился полностью. Извлечение P2O5 составило 92%
Claims (1)
- Способ обогащения карбонатсодержащего фосфатного сырья, предусматривающий выщелачивание карбонатов путем обработки измельченного сырья культуральной жидкостью микроорганизмов, отличающийся тем, что используют культуральную жидкость микроорганизмов, содержащую органические кислоты, с рН 1,4 3,0, при этом обработку ведут в течение 0,5 1,5 ч при соотношении сырье-культуральная жидкость 1 5 1 15.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9696115100A RU2097139C1 (ru) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | Способ обогащения карбонатсодержащего фосфатного сырья |
AU11127/97A AU1112797A (en) | 1996-08-13 | 1996-12-05 | Method of concentrating carbonate-containing phosphate raw material |
PCT/RU1996/000337 WO1997015693A1 (fr) | 1996-08-13 | 1996-12-05 | Procede d'enrichissement de matieres premieres a base de phosphates et contenant des carbonates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9696115100A RU2097139C1 (ru) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | Способ обогащения карбонатсодержащего фосфатного сырья |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2097139C1 true RU2097139C1 (ru) | 1997-11-27 |
RU96115100A RU96115100A (ru) | 1998-01-10 |
Family
ID=20183798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU9696115100A RU2097139C1 (ru) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | Способ обогащения карбонатсодержащего фосфатного сырья |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU1112797A (ru) |
RU (1) | RU2097139C1 (ru) |
WO (1) | WO1997015693A1 (ru) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2363096C3 (de) * | 1973-12-19 | 1980-12-18 | Gewerkschaft Victor Chemische Werke, 4620 Castrop-Rauxel | Verfahren zur Herstellung von Mehrnährstoffdüngern aus Rohphosphaten unter gleichzeitiger Gewinnung von Gips |
SU998443A1 (ru) * | 1981-12-31 | 1983-02-23 | Ленинградский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Основной Химической Промышленности | Способ обогащени природных фосфатов |
CN85100187B (zh) * | 1985-04-01 | 1985-09-10 | 陕西省化学肥料工业公司 | 磷矿化学分离法 |
IT1187659B (it) * | 1985-04-23 | 1987-12-23 | Enichem Agricoltura Spa | Procedimento per la produzione di fosfati d'ammonio da rocce fosfatiche |
RU2045503C1 (ru) * | 1992-11-20 | 1995-10-10 | Институт микробиологии РАН | Способ обогащения магнийсодержащего фосфатного сырья |
-
1996
- 1996-08-13 RU RU9696115100A patent/RU2097139C1/ru active
- 1996-12-05 AU AU11127/97A patent/AU1112797A/en not_active Abandoned
- 1996-12-05 WO PCT/RU1996/000337 patent/WO1997015693A1/ru active Application Filing
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Шинкоренко С.Ф., Михайлов Т.Г., Левкина Т.Т., Разработка технологии обогащения фосфоритов Джерой-Сардарьинского месторождения. В об. Геологические проблемы фосфоритонакопления.- М.: Наука, 1978, с. 109 - 110. 2. RU, патент, 2045503, кл. C 05B 11/12, 1992. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1997015693A1 (fr) | 1997-05-01 |
AU1112797A (en) | 1997-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101019200B1 (ko) | 질소 과다함유 폐수처리 및 스트루바이트의 제조방법 | |
CA2418472A1 (en) | Water treatment method | |
CN113025817B (zh) | 一种风化壳淋积型稀土矿的提取方法 | |
Ramla et al. | The potential utilisation of indigenous South African grasses for acid mine drainage remediation | |
CN113582498B (zh) | 一种利用高蛋白生物质废弃物从富含化学磷沉淀的污泥中回收磷的方法 | |
CN103608324A (zh) | 羧酸和盐副产物的生产 | |
RU2097139C1 (ru) | Способ обогащения карбонатсодержащего фосфатного сырья | |
Rao et al. | Critical analysis of the effect of metal ions on gluconic acid production by Aspergillus niger using a treated Indian cane molasses | |
JPS6084196A (ja) | 高濃度重金属含有排水の処理法 | |
Matsumoto et al. | Synergistic extraction of lactic acid with tri-n-octylamine and tri-n-butylphosphate | |
US7070747B2 (en) | Process of eluting and recovering phosphorus from sludge | |
RU2045503C1 (ru) | Способ обогащения магнийсодержащего фосфатного сырья | |
CN110844897B (zh) | 一种废磷酸的流水处理线处理方法 | |
RU2135298C1 (ru) | Способ разделения медно-цинковых концентратов | |
Pradhan et al. | Removal of phosphorus from LD slag using a heterotrophic bacteria | |
RU94046455A (ru) | Способ удаления фосфора | |
CN102774985A (zh) | 一种处理煤化工废水中高浓度氨氮方法 | |
KR100320753B1 (ko) | 어류의 정원세포로부터 dna 추출방법 | |
CA1055865A (en) | Mineral flotation and separation process | |
JPH0698359B2 (ja) | 有機性汚水の処理方法 | |
KR100355196B1 (ko) | 생물학적 폐수처리용 미량원소-함유 액상영양제 조성물 및 이를이용한 폐수처리방법 | |
CN111252873B (zh) | 一种酸性矿山废水的源头抑制方法 | |
CN109279709A (zh) | 一种淘米水污水及含蛋白质污水的处理方法 | |
SU1330079A1 (ru) | Способ очистки сточных вод от ионов цинка | |
SU1224348A1 (ru) | Способ извлечени марганца из руд |