一种化学－生物法浸除铝土矿石中杂质铁的方法，涉及一种含铁铝土矿石，特别是低品位铝土矿浮选后所产生的尾矿石的化学－生物法除铝土矿石中杂质铁的方法。其特征在于浸除铝土矿石中杂质铁是采用从矿山筛选的具有强产酸能力的黑曲霉菌种的发酵液浸矿除铁（菌种保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为：ＣＧＭＣＣ ＮＯ．１５３９），在菌种发酵液中添加１％－４％的硫酸，做为浸出剂的。采用此方法可以浸除铝土矿石中的杂质铁矿物，除铁后矿石中氧化铁含量为０．４％－０．９％，同时发现矿石中铝元素的浸出率小于１．０％，不会破坏矿石中铝矿物的晶体结构。脱除杂质铁的铝土矿石可以作为优质耐火材料的原材料。
【技术实现步骤摘要】
一种化学一生物法浸除铝土矿石中杂质铁的方法，涉及一种含铁铝土矿石，特别是低品位铝土矿浮选后所产生的尾矿石的化学-生物法除铝土矿石中杂质铁的方法。
技术介绍
将铝土矿石作为耐火材料原料时，需要降低矿石中铁矿物含量，因为矿石中的铁、钛杂质会使耐火材料在高温下过早地出现玻璃相而降低耐火材料的性能。铁矿物在铝土矿中存在形式包括赤铁矿、针铁矿、纤铁矿和它们的水合物，还有褐铁矿、胶体氢氧化铁以及磁铁矿和磁赤铁矿等。铝土矿选矿除铁研究方法可分为物理法、化学法及生物法。物理法除铁大多采用浮-磁联合流程，对脱除铁矿物有一定效果，但效果较差，对脱除铝土矿品格中铁无效；化学法除铁以盐酸法及氯化法研究最多，脱铁效果较物理法好，在化学除铁机理、动力学等方面已有一定研究，但环保问题尚未能很好解决；生物法选矿除铁技术具有成本及能耗低、无二次污染的优点，但是生物反应速度慢，除铁时间长，铁的脱除率不高。寻找新的铝土矿石中杂质铁的方法是人们一直探索的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种成本较低、没有污染、不会破坏含铝矿物的晶体结构的化学-生物法浸除铝土矿石中杂质铁的方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种化学-生物法浸除铝土矿石中杂质铁的方法，其特征在于浸除铝土矿石中杂质铁是采用从矿山筛选的具有强产酸能力的黑曲霉菌种(菌种保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC NO.1539)的发酵液浸矿除铁的。一种化学-生物法浸除铝土矿石中杂质铁的方法，其特征在于具体步骤如下(1)浸矿液的制备查氏培养基NaNO32g，K2HPO41g，KCl 0.5g，MgSO40.5g，FeSO40.01g，糖蜜30g，水1000mL，pH自然，121℃灭菌20min；培养基冷却后，接种黑曲霉菌株的菌丝体或孢子；培养条件为温度25℃-35℃，培养时间3天-5天；当培养液的pH降低到1.5-2.5时，将培养液过滤去除菌丝体，将发酵液用硫酸调pH至0.5-1.0，配成浸出液； (2)浸矿除铁浸出液制备好后，在80℃-90℃下搅拌浸除矿石中的杂质铁；浸出时的矿浆固含浓度为10％-30％，时间为6h，再过滤，洗涤。研究发现，草酸和无机酸的混合物浸出氧化铁矿物非常有效。在浸出过程中，这些酸发挥协同作用，在氧化铁矿物分解过程中，无机酸作为质子的电子给予体，而草酸通过Fe(III)还原为Fe(II)和铁离子络合过程促进了浸出。从铝土矿山筛选出的黑曲霉菌株在生长过程中可以产生大量的草酸，培养后把菌丝体从发酵液体中分离出来，发酵液中添加浓硫酸，调pH值为0.5-1.0，所得溶液作为浸矿剂。用此浸矿溶液在温度80℃-90℃下搅拌浸除铝土矿尾矿中的杂质铁矿物，可以使矿石中的氧化铁含量降到0.4％-0.9％，同时只有不足1.0％的铝元素被浸出，基本上不会破坏矿石中铝矿物的晶体结构。本专利技术具有以下特点(1)本专利技术是生物技术在非硫化矿领域的应用。在生物冶金研究中，使用氧化亚铁硫杆菌浸出金属硫化矿的报道最多，但很少有非硫化矿的生物冶金研究报道。本专利中的黑曲霉菌种在发酵过程中可以产生大量的柠檬酸和草酸等代谢产物，这些产物可以有效浸出矿石中的氧化铁矿物。(2)在本专利技术研究中发现，矿物中铁的溶解度取决于浸出剂中微生物分泌的可溶代谢物以及所添加的无机酸的浓度，这样在微生物生长所需的最优环境下进行微生物培养发酵，在能获得铁的最大浸出速度和浸出率的条件下进行浸出反应，这样微生物培养和浸矿反应可以在两个不同的体系连续进行。(3)研究表明，这类微生物的发酵液不仅能有效地浸出铝土矿中的杂质铁，同样能有效浸出高岭土中的杂质铁，提高高岭土的品质，脱除杂质铁的铝土矿、高岭土可以生产优质的耐火材料。另外，使用这类微生物发酵产物配制成的浸出剂也可以有效浸出经过热预处理的铝硅酸盐矿物中的Al。附图说明图1为本专利技术的方法的工艺流程图。一种化学-生物法浸除铝土矿石中杂质铁的方法，其浸除铝土矿石中杂质铁是采用从矿山筛选的具有强产酸能力的黑曲霉菌种(菌种保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC NO.1539)的发酵液浸矿除铁的。一种化学-生物法浸除铝土矿石中杂质铁的方法，具体步骤如下 (1)浸矿液的制备查氏培养基NaNO32g，K2HPO41g，KCl 0.5g，MgSO40.5g，FeSO40.01g，糖蜜30g，水1000mL，pH自然，121℃灭菌20min；培养基冷却后，接种黑曲霉菌株的菌丝体或孢子；培养条件为温度25℃-35℃，培养时间3天-5天；当培养液的pH降低到1.5-2.5时，将培养液过滤去除菌丝体，将发酵液用硫酸调pH至0.5-1.0，配成浸出液；(2)浸矿除铁浸出液制备好后，在80℃-90℃下搅拌浸除矿石中的杂质铁；采用搅拌强度为150r/min-250r/min，矿浆浓度为10％-30％，处理时间为6h，再过滤，洗涤。实施例1首先制备浸矿液；查氏培养基NaNO32g，K2HPO41g，KCl 0.5g，MgSO40.5g，FeSO40.01g，糖蜜30g，水1000mL，pH自然，121℃灭菌20min。培养基冷却后，接种黑曲霉YJY-1#菌株的菌丝体或孢子。培养条件为温度35℃，转速150r/min，培养时5天。当培养液的pH降低到1.5时，将培养液过滤去除菌丝体，将发酵液用硫酸调pH至0.5，配成浸出剂。取1#矿石中氧化铁含量为13.18％，矿石经过破碎、球磨到粒度＜174μm后浸出，浸矿条件为浸出温度80℃，浸出时矿浆的固含重量浓度为10％，摇床转速150r/min，浸出时间6h。趁热过滤并洗涤，烘干后检测浸渣中铁、铝、硅的含量并进行X-衍射分析。浸矿结果见表1。实施例2首先制备浸矿液；查氏培养基NaNO32g，K2HPO41g，KCl 0.5g，MgSO40.5g，FeSO40.01g，糖蜜30g，水1000mL，pH自然，121℃灭菌20min。培养基冷却后，接种黑曲霉YJY-1#菌株的菌丝体或孢子。培养条件为温度25℃，转速250r/min，培养时间5天。当培养液的pH降低到2.5时，将培养液过滤去除菌丝体，将发酵液用硫酸调pH至1.0，配成浸出剂。取2#矿石中氧化铁含量为4.31％，2#矿石为铝土矿选矿尾矿，直接浸出。浸矿条件为浸出温度85℃，矿浆固含重量浓度20％，摇床转速200r/min，浸出时间6h。趁热过滤并洗涤，烘干后检测浸渣中铁、铝、硅的含量并进行X-衍射分析。浸矿结果见表2。实施例3首先制备浸矿液；查氏培养基NaNO32g，K2HPO41g，KCl 0.5g，MgSO40.5g，FeSO40.01g，糖蜜30g，水1000mL，pH自然，121℃灭菌20min。培养基冷却后，接种黑曲霉YJY-1#菌株的菌丝体或孢子。培养条件为温度30℃，转速200r/min，培养时间4天。当培养液的pH降低到1.5时，将培养液过滤去除菌丝体，将发酵液用硫酸调pH至0.7，配成浸出剂。取3#矿石中氧化铁含量为2.26％。3#矿石为铝土矿选矿尾矿，直接浸出。浸矿条件为浸出温度90℃，矿浆浓度30％，摇床转速250r/min，浸出时间6h。趁热过滤并洗涤，烘干后检测浸渣中铁、铝本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种化学－生物法浸除铝土矿石中杂质铁的方法，其特征在于浸除铝土矿石中杂质铁是采用从矿山筛选的具有强产酸能力的黑曲霉菌种（菌种保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为：ＣＧＭＣＣＮＯ．１５３９）的发酵液浸矿除铁的。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周吉奎，李军亮，李花霞，曹慧君，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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