[发明专利]一种混合菌群及其在高岭土除铁增白中的应用

说明书

技术领域

本发明属于高岭土加工技术领域，具体涉及一种混合菌群，用于还原高岭土Fe₂0₃， 使高岭土中不溶的Fe₂0₃转变为可溶Fe²⁺，降低高岭土中Fe₂0₃ 含量，从而提高高岭土白度，提升高岭土的商业价值。

背景技术

高岭土是一种具有优良工艺性能和重要应用价值的非金属矿物材料，广泛应用于陶瓷、造纸、建材、化工等工业生产领域。我国高岭土矿资源丰富，已探明储量约30亿吨，位居世界第三位。高岭土也是福建的优势矿种之一，约占全国高岭土储量的10％，其中80%以上为高铁高岭土，品位低，难以利用。白度是决定高岭土应用价值的重要指标之一，根据其用途不同，对其白度有着不同的要求，如在造纸工业中，对涂布级高岭土要求白度>83%，含Fe₂0₃<0.5%；在陶瓷工业中，要求白度80%-85%；制作高档瓷原料要求含Fe₂0₃<0.5%。然而，多数未经提纯的高岭土白度都低于此值，这是由于自然界中的高岭土，往往含着色杂质影响其白度，使这些高岭土不能用于工业，这不仅严重影响高岭土产业的发展和资源利用，同时也会造成巨大的经济损失。Fe是高岭土的主要染色元素之一，各种成因的高岭土矿床都含有铁，在高岭土形成期间，铁氧化物沉积在矿中，多数以Fe₂0₃的形式赋存于矿物颗粒中。由于Fe₂0₃对高岭土的白度有很大影响，从而影响其商业价值，因此是首当其冲应被清除的杂质成份。高岭土中三氧化二铁的脱除，在选矿界一直被认为是个难题。特别是粒径小于10µm的氧化铁矿物，因其粒径细小而且赋存形式复杂，给高岭土的提纯带来困难。

提高高岭土白度的传统方法有物理法(包括手选法、水选法、磁选法、浮选法等)和化学法(包括氧化法、还原法、氧化还原法等)，然而，这些方法普遍存在着处理过程能量消耗大、操作成本高和造成环境污染等缺点，尤其是使用昂贵的化学药剂进行高岭土除铁增白，其操作费用和原材料成本更高，造成的环境污染也更严重。

矿物生物(主要为细菌)加工技术是一门新兴的矿物加工技术，其显著特点是投资少、成本低、能耗小、环境友好。本发明使用混合菌群还原高岭土Fe₂0₃，使高岭土中不溶的Fe₂0₃转变为可溶Fe²⁺，再通过固液分离得以去除，降低高岭土中Fe₂0₃ 含量，提高高岭土白度，提升高岭土产品价值及其在国内外市场的竞争力，实现了高岭土的深加工和经济价值的提高。高岭土细菌除铁增白技术具有其独特的优势，在矿产资源日益贫乏和环保要求越来越严格的情况下，可使原本开采价值不高的低品位高岭土矿得以开采，延长矿山服务年限，实现资源综合利用和可持续发展，将将产生显著的经济、社会和环境效益。

本发明为一种环保型、处理工艺简单、操作方便、成本低的去除高岭土中铁杂质的方法，由于混合菌群中微生物菌株间的协同作用，提高了微生物对高岭土的除铁效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合菌群及其在高岭土除铁增白中的应用，该混合菌群通过还原高岭土中Fe₂O₃以降低高岭土中Fe₂O₃含量，从而提高高岭土白度，提升高岭土的商业价值，即将特定种类的微生物扩大培养得到的菌液，加到含有微生物所长所需的营养物（碳源、氮源）的高岭矿浆土中，进行除铁反应处理8-15天。

本发明的混合菌群包括有铁还原菌RBFL( (Bacillus pumilus，短芽孢杆菌)、铁还原菌RBFL3(Bacillus pumilus，短小芽孢杆菌)、铁还原菌FeRB-FL1404 (Bacillus pumilus，短小芽孢杆菌)、铁还原菌FL-H1、产乙醇热厌氧杆菌（ACCC 00386）、无色杆菌（CCTCC AB 206571）、Geobacter bremensis Straub and Buchholz-Cleven（ATCC BAA-607）的活菌，其活菌数量比为 3：4-7：3-6：5-9：1：2：2-5。其中：