SU1134618A1 - Способ извлечени марганца из руд - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МАРГАНЦА ИЗ руд, включающий выщелачивание в питательной среде, содержащей источники азота и углерода, бактери  ми рода acfiromobacter вида delicatulus , отличаю1цийс  тем что, с целью сокращени  времени процесса, его удешевлени  и переработки руд с содержанием марганца 25-40%, выщелачивание ведут с использованием в качестве источиика углерода гидрола путем его дробного введени , процесс ведут в чановых установках конусного типа с периодической сменой культуральной жидкости до содержани  марганца 2-4 г/л.

Description

СО 4i О Изобретение относитс  к перерабо ке отходов горнорудной промышленнос ти и может быть применено дл  выделени  марганца из марганцевых руд, их отвалов и пшймов. Извлечение остаточного марганца из бедных , руд, отвалов и шламов  вл етс  важнейшей задачей насто щего времен в св зи с быстрым истощением запасо марганцевых руд. Обогащение бедных руд традиционными методами бельно. Известны способы извлечени  металлов из руд с помощью микроорганизмов . Так дл  выщелачивани  мед цинка, урана, мьшь ка, марганца широко используютс  автотрофные тионо вые бактерии р. Thiobacillus l. Это высокоснециализированна  группа бактерий, способна  получать энергию дл  своего метаболизма за счет окислени  элементарной серы или ее восстановленных соединений с образованием значительных количеств серной кислоты. Известные спо собы извлечени  металлов из руд с помощью тионовых бактерий используютс  дл  переработки сульфидных руд. Микроорганизмы предварительно инкубируют на средах, содержащих icepy. Процесс вьш1елачивани  металло из руд осуществл ют при накоплении в среде в результате жизнеде тельности тионовых бактерий значительны количеств серной кислоты (1,3 г/100 Дл  нормального развити  тионовых бактерий через реакционную смесь продувают сероводород или сернистый газ. Недостатками известного способа  вл ютс  дополнительные затраты, необходимые дл введени  в среду се на которой предварительно инкубируют бактерии, а также затраты Hg продувание через реакционную смесь с рудой сероводорода или сернистого газа дл  поддержани  жизнеде тельности бактерий. Кроме того, серна  кислота, продуцируема  тионовыми бактери ми в больших количествах, отрицательно вли ет на окружающую : природу. Гетеротрофные бактерии в энерге тических и конструктивных цел х использу1{)т различные органические соединени , при окислении которых образуютс  метаболиты, способные разрушать различные минералы и образовывать с металлами соли или X ел а ты. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ извлечени  марганца из руд, включающий выщелачивание в питательной среде, содержащей источник азота и углерода бактери ми рода achromobacter вида delicatulus zj . Способ извлечени  марганца из марганцевых руд вьш;елачиванием с использованием гетеротрофных бактерий Achr.delicatulus позвол ет перерабатывать руды с Содержанием марганца 12-25% и исключает вредное воздействие продуктов метаболизма на окружающую среду. Процесс ведут к перкол торах в среде, содержащей в качестве источника углеродного питани  и энергии глюкозу, .азотного - сульфат аммони , марганцевую руду с крупностью рудного зерна 0,16-0,2 мм с периодической подачей воздуха и поддержанием рН среды на уровне 4,5-5,5 в результате жизнеде тельности бактерий. Однако указанный способ обладает существенными недостатками заключающимис  в использовании микроорганизмами в качестве источника углеродного питани  и энергии - глюкозы дорогосто щего пищевого сырь , длительностью введени  процесса вьш1;елачивани  (30-60 дней) и переработкой руды с содержанием марганца 12-25%, Целью изобретени   вл етс  сокращение времени процесса, его удешевление и переработка руд с содержанием марганца 25-40%. Цель достигаетс  тем, что согг, ласно способу извлечени  марганца из руд, включающему вьш;елачивание в питательной среде, содержащей источники азота и углерода, бактери ми рода achromobacter вида delicatulus , вьш1елачивание ведут с использованием в качестве источника углерода гидрола путем его дробного введени , процесс ведут в чановьщ .установках конусного типа с периодической сменой культуральной жидкости до содержани  марганца 2-4 г/л. Интенсифицировать процесс бактериального вьш1елачивани  удалось благодар  введению в питательную сре ду гидрола вместо глюкозы. Использование чановой установки конической формы позвол ет за счет подачи воз3 духа снизу обеспечить активное пере мешивание пульпы с целью увеличени  контакта рудного зерна с культураль . ной жидкостью и преп тствует слеживанию руды и пенообразованию. Сущность -предлагаемого способа заключаетс  в следующем.. Измельченн руду с крупностью зерна 0,16-0,2 мм внос т в среду, содержащую в качестве источника углеродного питани  гидрол, азотного - сульфат аммони  в соотношени х Т:Ж 1:(4-40). Процесс ведут в чанах конической формы , позвол ющей активно перемешивать пульпу и предупреждающей пенообразование . Рудную пульпу засевают гетеротрофным штаммом Achr.delicatu lus обладающим высокой активностью . растворени  марганцевой руды за сче накоплени  в культуралъной жидкости свободных органических кислот и перекиси водорода. Осуществл ют пос то нное перемешивание пульпы, дробн внос т гидрол до концентрации 2%. Каждые 3-4 дн  производ т смену питательной среды. Процесс ведут пр 20-25 С. Высока  биохимическа  активность штамма обеспечивает поддержание рН на уровне 3,8-5. Вьш1елачивание осуществл ют в нестерильных услови х. Пример 1.В качестве образ ца использовали окисную руду Нико польского месторождени  с содержани ем мйрганца 40%. Руду с размером . рудного-зерна 0,16-0,2 мм в количес ве 7,5 г помещали в чановую установ ку конической формы объемом 1 л, аливали 300 мл питательной среды (Т:Ж 1:40),содержащей, г: гидрол (МРТУ 18/193-67) 6, сульфат аммони  0,15, Засев пульпы производили штаммом Achr delicatulus в количестве 10 кл/мл. Чаны посто нно продували воздухом. По мере потреблени  микроорганизмами гидрола последний периодически вносили в пульп до концентрации 2%, При накоплении в культуральной жидкости 4 г/л раст воримых форм марганца производили смену среды. Исследование динамики накоплени  растворенного марганца в культуральной жидкости показало, что максимальное накопление его в растворе 4-5 г/л. Однако при дальне шем культивировании бак;терий КОЛИЧЕ- 55 ство. растворенного металла снижаетс  до 3 г/л, что свидетельствует о его св зывании с твердой фазой. Смена 18 среды при накоплении в ней 1 г/л марганца также нерентабельна, так как приводит к .потере неполностью утилизированных источником питани . Вслёдствие этЬго производить смену среды следует при накоплении в среде растворимых форм марганца в количестве, близком к стабильным значени м (2 4 г/л), Это позвол ет избежать непроизводительного расхода сырь  и удлинени  сроков процесса. Процесс выщелачивани  марганца осуществл ли при рН 3,8-5. Температурный режим . 22-25 С. В этих услови х из рудного образца за 15-20 дней извлекалось 84% марганца. Пример , Услови  ведени  процесса выщелачивани  те же, что и в примере 1. Использовали другую партию гидрола (МРТУ 19/201-82). В этих услови х из рудного образца за 15-20 дней перешло в раствор 85,5% марганца. Данные о вли нии гидрола на бактериальное извлечение марганца из руд приведены в таблице. Как видно из таблицы, при использовании различных партий гидрола в качестве источника углеродного питани  из марганцевой руды за 1.5-20 дней выщелачиваетс  84-85,5% марганца. Предлагаемый способ по сравнению с базовым позвол ет заменить дорогосто щую глюкозу гидролом, отходом крахмалопаточного производства, перерабатывать руды с более высоким содержанием марганца (40% против 25%), сократить сроки ведени  процесса вьщ1елачивани  до 15-20 дней против 30-60 дней,благодар  использованию вместо перкол тора чановой установки, обеспечившей лучший контакт рудного i зерна с культурой и ее метаболитами, Дербна  подача источника углерода и поддержание его концентрации в пульпе на уровне 2% обеспечивает лучшую продукцию метаболитов, участвующих в вьш1елачивании. Накопление растворимых форм марганца в реакционной смеси более 4 г/л приводит к снижениюактивности процесса, поэтому смена среды каждые 3-4 сут также ускор ет процесс выноса марганца из руд. Предлагаемый способ устран ет недостатки , присущие прототипу - использование глюкозы в качестве источника углеродного питани  и энергии. длительность ведени  процесса и пе- i реработка руды с содержанием марган-i ца 12-25%. Эффективность предлагаемого способа обеспечиваетс  вьщелачиванием марганца из руд на 84-85,5% за 1520 дней по сравнению с прототипом, обеспечивающим вьщелачивание на 4851% за 30-60 дней: исключает исполь - . . зование глюкозы - вещества пищевого достоинства; позвол ет перерабатывать руды с большим содержанием марганца (25-40%) по сравнению с прототипом ( 12-25%), что значительно удешевл ет процесс,

.. Jb.-

40

Jxl 40

К - содержание марганца в исходном рудном образце.

84,0

Too

85,5 100

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МАРГАНЦА ИЗ РУД, включающий выщелачивание в питательной среде, содержащей источники азота и углерода, бактерия ми рода acliromobacter вида delicatulus, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени процесса, его удешевления и переработки руд с содержанием марганца

   25-40%, выщелачивание ведут с использованием в качестве источника углерода гидрола путем его дробного введения, процесс ведут в чановых установках конусного типа с периодической сменой культуральной жидкости до содержания марганца 2-4 г/л, § £

   GO

   4*

   1 1134618