[发明专利]一种黄钾铁矾渣的处理与资源化方法

权利要求书

1.一种黄钾铁矾渣的处理与资源化方法，所述方法包括如下步骤：

(1)浸出初始处理步骤，将破碎、磨细至粒度150微米以下的黄钾铁矾渣与培养基加入到反应器中构成浸出体系，向所述浸出体系中鼓入纯氮气或氮气与二氧化碳的混合气以排除浸出体系中的氧气，然后抽出浸出体系顶空气体，使浸出体系为厌氧环境；

(2)浸出初期处理步骤，将氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)ATCC23270菌株加入到经过步骤(1)处理的浸出体系中，然后连续通入氢气与二氧化碳混合气，使浸出体系顶空维持在1-1.5个大气压，控制所述浸出体系的转速为150-200转/分钟，pH值为1.8-2.5，浸出体系的温度为25-35℃，该浸出初期处理过程时间为10-30天；

(3)待经过步骤(2)处理的浸出体系中二价铁离子浓度升至临界浓度时，保持步骤(2)气压、pH等的控制条件不变，按照序批式模式向浸出体系加入预先按照步骤(1)处理成厌氧环境的破碎、磨细至粒度150微米以下的黄钾铁矾渣与培养基，使体系中的黄钾铁矾渣质量与浸出液体积比维持在1-100g/L，该过程时间为5-15天；

(4)发酵稳定期，保持步骤(2)气压、pH等的控制条件不变，按照连续流模式向步骤(3)的发酵体系中加入预先按照步骤(1)处理成厌氧环境的破碎、磨细至粒度150微米以下的黄钾铁矾渣与培养基，使体系中的黄钾铁矾渣质量与浸出液体积比维持在1-100g/L，反应器的水力停留时间(HRT)为2-30天；

(5)对步骤(4)得到的浸出液先进行固液分离，所得过滤液经冷却离心回收其中的硫酸亚铁及有价金属铝、铜等，实现黄钾铁矾渣的高效处理与资源化；

(6)将回收有价金属后的残余液及固液分离的残余物处理至厌氧环境后，输送至步骤(4)进行重复处理，

其中氧化亚铁硫杆菌ATCC 23270菌株所用的培养基由下述组成：(NH₄)₂SO₄，132mg/L；K₂HPO₄，41mg/L；MgSO₄·7H₂O，490mg/L；CaCl₂·2H₂O，9mg/L；KCl，52mg/L；ZnSO₄·7H₂O，1mg/L；CuSO₄·5H₂O，2mg/L；MnSO₄·H₂O，1mg/L；NaMoO₄·5H₂O，0.5mg/L；CoCl₂·6H₂O，0.5mg/L；Na₂SeO₄·10H₂O，1mg/L；NiCl₂·6H₂O，1mg/L，余量是水。

2.如权利要求1所述的方法，步骤(1)中的黄钾铁矾渣需破碎、磨细至粒度150微米以下，并过100目筛处理。

3.如权利要求1所述的方法，步骤(1)中使用的气体为氮气或氮气与二氧化碳按体积比4∶1组成的混合气。

4.如权利要求1所述的方法，步骤(2)及后续步骤所用的氢气与二氧化碳混合气中氢气与二氧化碳气体的体积比为4∶1。

5.如权利要求1所述的方法，步骤(3)所述的二价铁离子的临界浓度为0.5g/L。

6.如权利要求1所述的方法，其中步骤(2)后续步骤中将浸出体系的pH调节至2.0，并且控制温度为30℃。

7.如权利要求1所述的方法，其中步骤(2)后续步骤中将浸出体系的pH调节至2.0，并且控制温度为30℃，并且步骤(3)所述的二价铁离子的临界浓度为0.5g/L。