[发明专利]一种利用微生物浸出粉煤灰中锂元素的方法

说明书

本发明提供了一种利用微生物浸出粉煤灰中锂元素的方法，属于矿产开采技术领域，所述方法包括以下步骤：将粉煤灰与乙二醇、氯化铁溶液混合后进行共沉淀反应，得到反应物，将所述反应物静置，得到下层固体物；将得到的下层固体物与微生物液混合后培养，得到培养物；将得到的培养物过滤，得到滤渣，将所述滤渣与酸溶液混合后进行固液分离，得到的固体为锂元素。采用本发明提供的方法，粉煤灰中锂元素的浸出率达到了80％以上。

技术领域

本发明涉及矿产开采技术领域，尤其涉及一种利用微生物浸出粉煤灰中锂元素的方法。

背景技术

粉煤灰或烟灰是由燃料(主要是煤)燃烧过程中排出的微小灰粒，其粒径一般在1～100μm之间，如燃煤电厂从烟道气体中收集的细灰。飞灰是煤粉进入1300～1500℃的炉膛后，在悬浮燃烧条件下经受热面吸热后冷却而形成的。由于表面张力作用，飞灰大部分呈球状，表面光滑，微孔较小。一部分因在熔融状态下互相碰撞而粘连，成为表面粗糙、棱角较多的蜂窝状组合粒子。飞灰的化学组成与燃煤成分、煤粒粒度、锅炉型式、燃烧情况及收集方式等有关。飞灰的排放量与燃煤中的灰分直接有关。据我国用煤情况，燃用1t煤约产生250～300kg粉煤灰。大量粉煤灰如不加控制或处理，会造成大气污染，进入水体会淤塞河道，其中某些化学物质对生物和人体造成危害。

但是粉煤灰中含有其他金属元素，在工业方面可从粉煤灰中回收铁、碳、铜、锂、锗和钪等多种物质，其中锂元素对于电池能源行业有着巨大的使用价值，因此从粉煤灰中提取锂元素，可充分利用资源。

微生物作为吸附剂，容易生产，原料来源广泛，吸附容量大，吸附效率高，吸附速率快，离子选择性高，环境友好，不产生二次污染，而且操作的pH及温度范围宽，对稀溶液(1～100mg/L)的处理效果好，资金投入少，操作成本低，采用微生物吸附技术浸出液中提取金属元素更加高效、廉价、环保。虽然利用微生物提取锂元素具有高效性，但是还需要进一步提高锂元素的浸出率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用微生物浸出粉煤灰中锂元素的方法，采用本发明提供的方法提高了粉煤灰中锂元素的浸出率。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种利用微生物浸出粉煤灰中锂元素的方法，包括以下步骤：

1)将粉煤灰与乙二醇、氯化铁溶液混合后进行共沉淀反应，得到下层固体物；

2)将所述步骤1)得到的下层固体物与微生物液混合后培养，得到培养物；

3)将所述步骤2)得到的培养物过滤，得到滤渣，将所述滤渣与酸溶液混合后进行固液分离，得到的含锂元素固体。

优选的，所述步骤1)粉煤灰与乙二醇的质量比为3～5:1。

优选的，所述共沉淀反应前，还包括将所述粉煤灰细化处理；所述细化处理后的粒径为10～100目。

优选的，所述步骤1)乙二醇与氯化铁溶液的质量比为1:2～3。

优选的，所述步骤1)共沉淀反应的温度为60～80℃，时间为10～12h。

优选的，所述步骤2)下层固体物与微生物液的质量体积比为1g:(3～4)mL。

优选的，所述微生物液中的活菌数为30～40CFU/ml。

优选的，所述步骤2)培养的时间为6～8h。

优选的，所述步骤3)酸溶液包括盐酸溶液，所述盐酸溶液的浓度为12mol/L。

优选的，所述酸溶液与乙二醇的质量比为1:(2～3)。