[发明专利]一种提高含铌复杂尾矿中铌矿物可选性的方法及装置

权利要求书

1.一种提高含铌尾矿中铌矿物的回收率和品位的方法，其特征在于：在氧化亚铁硫杆菌、异化金属还原菌、硫酸盐还原菌及有机物的存在下，利用上述微生物对含铌矿物、赤铁矿及磁铁矿的含铌尾矿进行电化学预处理，以提高铌矿物与其他矿物的可浮性差异，进而提高含铌尾矿中铌矿物的品位和回收率。

2.一种提高含铌尾矿中铌矿物的回收率和品位的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

a. 将含有铁氧化菌的培养液喷淋到含铌尾矿堆中，氧化亚铁硫杆菌可将含铌尾矿中铌矿物表面的二价铁氧化成Fe³⁺离子而溶出，从而改变矿物表面质点种类和密度，进而提高含铌尾矿中铌矿物与其他矿物的可浮性差异；

b. 利用异化金属还原菌在有机质和厌氧条件下，将赤铁矿或磁铁矿表面的三价铁还原为Fe²⁺离子而溶出，同时在硫酸盐还原菌或Na₂S的作用下使Fe²⁺在赤铁矿或磁铁矿表面迅速形成硫化物沉淀，达到改变赤铁矿或磁铁矿表面性质，从而提高赤铁矿或磁铁矿与铌矿物间的浮选差异性。

3.根据权利要求1或2所述的一种提高含铌尾矿中铌矿物的回收率和品位的方法，其特征在于：氧化亚铁硫杆菌、异化金属还原菌和硫酸盐还原菌共同使用时，以羟肟酸为捕收剂，含铌尾矿中铌矿物的最大回收率和品位分别可达80.5%和4.9%。

4.根据权利要求1或2所述的一种提高含铌尾矿中铌矿物的回收率和品位的方法，其特征在于：所述培养基储存罐包括用于平衡罐内压强的气体管道。

5.一种根据权利要求1至4中任一项所述的方法从含铌尾矿中回收铌矿物的装置，其特征在于：

所述装置包括：矿石堆、耐酸斜面地基、集液池、液体输送泵、喷淋管、培养基储存罐；

所述矿石堆由将需处理的含铌尾矿堆放在不透水、耐酸斜面地基上形成；所述矿石堆的表面设置有喷淋管，所述集液池用于在地势较低处收集浸出液；

所述培养基储存罐中加入氧化亚铁硫杆菌的培养基和氧化亚铁硫杆菌，并通过气体管道通入空气培养氧化亚铁硫杆菌；

所述喷淋管设置在耐酸斜面地基顶部，当打开控制培养基储存罐开闭的阀后，所述培养基储存罐中的氧化亚铁硫杆菌的培养基通过液体输送泵及所述喷淋管连续或间断地喷淋到矿石堆上；从矿石堆渗透的液体流经集液池、浸出液输送泵及喷淋管后继续喷淋到矿石堆。

6.根据权利要求5所述的从含铌尾矿中回收铌矿物的装置，其特征在于：每升所述氧化亚铁硫杆菌的培养基中含有(NH₄)₂SO₄ 0.15g，KH₂PO₄ 0.05g，KCl 0.05g，MgSO₄·7H₂O 0.5g，Ca(NO₃)₂·4H₂O 0.01g，FeSO₄·7H₂O 50g，pH为 2.0。

7.根据权利要求5所述的从含铌尾矿中回收铌矿物的装置，其特征在于：当氧化亚铁硫杆菌在矿石堆中的含铌尾矿表面形成生物膜后，将培养基换为(NH₄)₂SO₄ 0.15g，KH₂PO₄ 0.05g，KCl 0.05g，MgSO₄·7H₂O 0.5g，Ca(NO₃)₂·4H₂O 0.01g，蒸馏水1000 mL，pH 2.0。

8.根据权利要求5所述的从含铌尾矿中回收铌矿物的装置，其特征在于：当所述矿石堆表面改性后将喷淋液换为含铁还原菌的去氧气培养基，每升所述去氧气培养基中含有Na₂HPO₄·7H₂O 12.8 g，KH₂PO₄·7H₂O 3.0 g，NH₄Cl 1.0 g，酵母提取物2.0 g，人工合成的Fe(OH)₃ 6.48 g，醋酸钠 3.0 g，pH 为7.0。

9.根据权利要求8所述的从含铌尾矿中回收铌矿物的装置，其特征在于：当铁还原菌在矿石表面形成生物膜后，将培养基换为Na₂HPO₄·7H₂O 12.8 g，KH₂PO₄·7H₂O 3.0 g，NH₄Cl 1.0 g，酵母提取物2.0 g，醋酸钠 3.0 g，Na₂S 2.0 g，蒸馏水1000 mL，pH 7.0。