本实用新型专利技术涉及一种生物柱浸装置，用于矿石中金属的浸出，属于生物冶金机械设备。本实用新型专利技术外夹套下部设有支座，底部设有进气口、放料口和取样口，支座上固定安装有底板，底板设有通气孔，通气孔上设有圆柱形通气管，圆柱形通气管顶部封闭，管壁上设有小孔，内筒的底板上设有通孔，内筒置于外夹套内，圆柱形通气管穿过通孔置于内筒内，内筒顶部设有端盖，端盖顶部设有开口，内筒与端盖通过螺栓固定连接。本实用新型专利技术通过圆柱形通气管来增大液体中的通气量，有利于通入的气体更好地分布于矿浆中，提高微生物生长代谢能力，从而提高矿浆的利用率。本实用新型专利技术具有结构简单、固液混合均匀、通气溶解充分、矿浆不易结块等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
生物柱浸装置
本技术涉及一种生物柱浸装置，用于矿石中金属的浸出，属于生物冶金机械设备。
技术介绍
我国矿产资源的显著特点是品位低、复杂、难处理和中小型矿居多，传统的选冶工艺很难进行经济、绿色、有效地提取。《国家中长期科学技术发展规划战略研究》指出“我国矿产资源紧缺，形势严重”。要解决我国矿产资源紧缺的问题，就必须发展资源高效利用的新技术。国内外研究和生产实践表明，相比传统的冶金工艺，生物冶金技术显示出强大优势，在低品位、复杂、难处理的矿产资源的开发利用上，生物冶金具有低成本、短流程、污染小等优点，成为21世纪世界矿物提取的前沿技术，具有广阔的应用前景。这种发展之中的技术应用还不成熟，存在许多不足之处其一，生物冶金用的单菌氧化能力已无明显提高，需从提升细菌生物量，优化细菌生长条件等角度提高整体细菌氧化能力；其二，高品位矿生物浸出工业应用的生物反应器普遍存在剪切力大、对细胞损伤严重、矿浆浓度较低造成设备处理能力不高等。目前在实际应用中的柱浸装置普遍为直筒式的罐，通气装置装置简单，矿浆混合不均勻，致使浸出效果不好，效率不高等缺点。因此，开发具有高效混和性能与良好的氧传质系数的高效生物浸出反应器用于增加浸出率、缩短浸出周期、降低生产成本就显得尤为重要。在现有的生物浸出装置中，都存在一定的不足之处，比如林建群等的多导流筒气环流生物反应器细菌浸矿与浸矿菌培养(专利号200610070171.7)中，注重与对浸矿过程中通气的作用，利用通气达到搅拌的目的。但是在浸矿过程中，当通气过大时，通气产生的剪切力对浸矿菌的生长代谢影响很大；而周洪波等的一种微生物柱式浸矿反应器(专利号200910310522. 0)注重于对反应过程中的反应条件的控制与循环，使得浸矿的生产成本升高；而霍强等的一种微生物浸矿装置(专利号200720169742. 2)注重于反应器中浸菌液的循环，对通气的要求与利用不高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能够使固液更加充分混合，提高金属浸出率的生物浸矿装置。技术解决方案本技术包括外夹套、内筒，外夹套下部设有支座，底部设有进气口、放料口和取样口，支座上固定安装有底板，底板设有通气孔，通气孔上设有圆柱形通气管，圆柱形通气管顶部封闭，管壁上设有小孔，内筒的底板上设有通孔，内筒置于外夹套内，圆柱形通气管穿过通孔置于内筒内，内筒顶部设有端盖，端盖顶部设有开口，内筒与端盖通过螺栓固定连接。所述外夹套为圆柱形筒状。所述外夹套底部为球形底。所述外夹套顶部与内筒的接触处设有封口圈，内筒能够沿外夹套上下滑动。所述外夹套内壁上设有副支座。所述副支座上设有弹簧。本技术采用内外双层夹套，间隔一定时间，利用机械力来提升内筒，使矿浆部分流入外夹套进行二次矿浆混合，以此增大固液接触面积。本技术还通过圆柱形通气管来增大液体中的通气量，有利于通入的气体更好地分布于矿浆中，提高微生物生长代谢能力，从而提高矿浆的利用率。本技术相比于传统柱浸装置，具有结构简单、固液混合均勻、通气溶解充分、矿浆不易结块等优点。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术图1的A-A处的俯视图；图3本技术B处放大图；图4本技术圆柱形通气管放大示意图。具体实施方式参见图1、图2、图3、图4，本技术适用于生物冶金中各种金属的生物浸出，本装置包括三个主体部分，外夹套5、内筒8和圆柱形通气管7。外夹套5为圆柱形筒状，外夹套5底部为球形底6，球形底6下部有圆形取样口 12、 进气口 13、放料口 16，外夹套5顶部和内筒8的接触处设有封口圈，内筒8能够沿外夹套5 上下滑动，球形底6上部有支座11，支座11用于支撑第一次提升前的内筒8，支座11上安装有固定底板14，底板14开有通气孔，通气孔上设有圆柱形通气管7，圆柱形通气管7顶部封闭，管壁上设有小孔17。内筒8为圆柱形筒状，内筒8的底板9上设有通孔10，通孔10用于内筒8提升时矿浆的流下。内筒8置于外夹套5内，圆柱形通气管7穿过通孔10置于内筒8内，内筒8 顶部设有球形端盖2，球形端盖2顶部设有开口 1，开口 1用于排气和菌液的加入。内筒8 与球形端盖2通过带挂钩的螺栓3固定连接，带挂钩的螺栓3上的挂钩用于内筒8的提升。 内筒8壁上设有带弹簧的能够伸缩的副支座15，用于每次提升内筒8时放置内筒8。在内筒8第一次提升前，内筒8底部放在外夹套5底部的支座11上，以后每提升一次，内筒8放在弹出的位于外夹套壁上的副支座15上，使矿浆从内筒8底部的小孔中流下，达到搅拌与混合一次矿浆的目的。圆柱形通气管7开口与外夹套的球形底6相通，使气体从球形底6到达底板14的开口再进入圆柱形通气管7，最终分布于矿浆之中。传统的位于浸矿反应器底部的球形通气分布器存在的主要是问题是在浸矿中所用的多是具有高密度的固体矿石，浸出的过程中， 矿石由于重力的作用，容易压实、结块，使微生物难于在矿浆中生长、代谢，从而影响浸出效果。本技术采用的圆柱形通气管7能够更好地将通气分布于矿浆中，能有效地避免上述情况的发生。本技术的装置由耐酸碱耐腐蚀的材料制成的，装置可大可小，用于实验室的小型装置可以采用有机玻璃或者特质塑料等制造，大型装置可以采用经过特殊处理的不锈钢材料制造。本装置通过内外夹套的相互运动，形成类似搅拌的效果，达到将矿浆充分混合的目的；通过圆柱形通气管的作用，使得菌体的生长代谢所需的通气达到要求的水平，并且通气能够在一定的程度上再次混合矿浆，减少矿浆的压实、结块等。通过改变微生物的生长环境状况来达到增大浸出率，缩短生产周期的目的。本技术具体实施过程如下本技术对装置进行高温蒸汽灭菌后；在无菌的条件下打开内筒8的球形端盖 2 ；加入一定粒径的矿石；将内筒8上盖与内筒圆柱形部分密封以防止染菌；再用泵将一定浓度一定量的菌液从开口 1泵入内筒8中，使菌液与矿石混合；调节装置的温度、PH，使装置处于微生物生长代谢的最适环境；反应一段时间后将内筒8提升一次放到第一个副支座15 上；再反应一段时间后再将内筒8提升一次放到下一个副支座15上；如此反复提升，直到提升到最后一个副支座15上反应一定时间后，反应结束；此时矿浆完全位于外夹套5内，打开外夹套底部放料口 16，放出矿浆用于后续金属的提取；从而完成一次浸矿的全部过程。下面介绍一种实验室应用本技术的实例装置总体积为50L，工作装量为35L;装置外夹套圆柱部分高为1000mm，直径为 300mm ；装置内筒圆柱部分高为1000mm，直径为沈0讓。金矿沙粒度为200目，含金量为46g/t。菌种，嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans)。菌种制备和接种，嗜酸氧化亚铁硫杆菌(AcidithicAacillus ferrooxidans)培养采用改进的9K培养基，500ml三角瓶装液量为200ml，30°C，PH为2.0，摇床为160r/min，培养至对数生长期，接种，接种量为8%，从内筒的加料口加入内筒中。改进的9K 培养基(NH4)2SO4 3g，KCl 0. lg, K2HPO4 0. 5g，MgSO4 · H2O 0. 5g，0. 01g， Ca(NO3) 20. 01g，蒸馏水lOOOmL，pH本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.生物柱浸装置，其特征在于，包括外夹套(5)、内筒(8)，外夹套(5)下部设有支座 (11)，底部设有取样口(12)、进气口(13)、放料口(16)，支座(11)上固定安装有底板(14)， 底板(14)设有通气孔，通气孔上设有圆柱形通气管(7)，圆柱形通气管(7)顶部封闭，管壁上设有小孔(17)，内筒(8)的底板(9)上设有通孔(10)，内筒(8)置于外夹套(5)内，圆柱形通气管(7)穿过通孔(10)置于内筒(8)内，内筒(8)顶部设有端盖O)，端盖( 顶部设有开口(1)，内筒⑶与端盖...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑春丽，税刘杨，吴红娟，王建英，柳建设，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：实用新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。