[发明专利]一种加强通气摇瓶金属矿物生物浸出装置

说明书

本发明提供一种加强通气摇瓶金属矿物生物浸出装置，属于溶浸开采技术领域。该装置包括温度转速可控摇床、金属夹网、玻璃锥形瓶、可移动滚轮、测定探头、气泵、防渗垫圈、操作系统及数据收集系统等部分，玻璃锥形瓶和气泵通过内外螺纹连接，内外螺纹之间有防渗垫圈，外螺纹顶端设有透气防渗膜与测定探头，温度转速可控摇床内玻璃锥形瓶通过金属夹网固定，并置于防碰撞软垫上面，温度转速可控摇床外设有可移动滚轮，内螺纹、气泵与气体温度调控仪用通气管相连，数据收集系统对测定探头返回的数据进行收集，再通过操作系统确定通入气体的体积、时间和温度。该装置能够有效的增加摇瓶浸出过程浸矿液中的气体含量，为提高摇瓶溶浸效率提供帮助。

技术领域

本发明涉及溶浸开采技术领域，特别是指一种加强通气摇瓶金属矿物生物浸出装置。

背景技术

生物浸出是通过微生物从矿石上提取有用金属的方法，利用微生物在生命活动中自身的氧化和还原特性，使资源中的有用成分氧化或还原，以水溶液中离子态或沉淀的形式与原物质分离，并通过萃取-电积工艺获取金属产品，最终实现金属资源回收。该技术具有安全性高、污染小和成本低等特点，能够满足矿产资源绿色高效开采的要求。其中，浸矿液、矿石、空气三者接触影响了整个浸矿过程，研究三者接触关系对溶浸技术的推动和发展起着至关重要的作用。近年来，许多科研工作者对生物浸出在各种环境条件下的性能变化进行了一定的基础试验研究。

近年来，影响生物浸矿技术的各个因素以及作用机理经过反复探索，发现酸碱度、温度、氧气含量和矿物粒径等条件对浸出效果有重要影响。同时研究表明添加某些金属阳离子，纤维素和原电池效应都能够增强浸出效果。随着生物浸矿技术的不断发展，细菌在生物浸矿过程中的作用也日益受到重视。细菌群落演替机理及细菌群落结构的研究也逐渐展开。根据以往的报道，通过对实验过程监测发现微生物群落动态会受到温度、酸碱度和气体等因素的影响。通过离心分离等方法研究了吸附细菌以及自由细菌的作用，从而得出不同阶段优势菌的作用效果。以往实验数据说明了通气能够增加金属回收率，同时促进浸矿细菌的生长和繁殖。

然而，在实际的生物浸出过程中，面临着温度不确定、酸碱度变化等复杂条件，并且随着浸矿反应的进行，不同时间段气体消耗和溶解是动态的，所以在实验室内研究在单一条件下的生物浸出远远不能与实际情况相匹配。在室内试验中，主要运用pH计等传统测试手段。但是，目前在室内研究气体对生物浸出各项性能的影响时，一般是在一些特定的条件下展开试验的。气体对浸矿反应、浸矿细菌的作用不明，且现有的通气装置较为繁复，无法实现气体温度控制等。因此，得到的试验数据总是存在着一定程度的偏差，影响了生物浸出技术的发展。

综上，研究生物浸矿过程中通气以及通气装置显得尤为重要。但是，目前关于此项技术的报道或研究较少。本发明旨在提出一种加强通气摇瓶金属矿物生物浸出装置，为提高生物浸出的精准化提供技术依据。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种加强通气摇瓶金属矿物生物浸出装置，该装置具有操作简单、制作成本相对较低、寿命周期长、智能化等特点，可为加强通气摇瓶金属生物浸出的室内设计提供现场依据，具有很强的理论和实用价值。

该装置包括温度转速可控摇床、金属夹网、玻璃锥形瓶、可移动滚轮、测定探头、透气防渗膜、外螺纹、气体温度调控仪、气泵、防碰撞软垫、数据收集系统、内螺纹、操作系统、防渗垫圈、数据传输线及通气管，玻璃锥形瓶和气泵通过内螺纹、外螺纹连接，内螺纹、外螺纹之间有防渗垫圈，外螺纹顶端设有透气防渗膜与测定探头，温度转速可控摇床内玻璃锥形瓶通过金属夹网固定，并置于防碰撞软垫上面，温度转速可控摇床外设有可移动滚轮，内螺纹、气泵与气体温度调控仪通过通气管相连，数据收集系统通过数据传输线对测定探头返回的数据进行收集，再通过操作系统确定通入气体的体积、时间和温度。

内螺纹、外螺纹之间设有防渗垫圈，形成具有密闭通气效果的浸矿实验装置。

测定探头用来测定玻璃锥形瓶内浸矿液的温度、溶解氧含量、酸碱度及氧化还原电位。