[发明专利]一种嗜酸微生物浸出离子吸附型稀土矿和/或其尾矿的方法

说明书

本发明公布了嗜酸微生物浸出离子吸附型稀土矿和/或其尾矿的方法，属于生物冶金技术领域。在外加黄铁矿等含铁金属硫化矿的条件下，利用嗜酸铁硫氧化微生物，如嗜酸氧化亚铁硫杆菌，浸出离子吸附型稀土矿和/或其尾矿，能显著提高稀土浸出率。不仅可以回收离子交换相中的稀土，还可以回收大部分胶体沉积相和矿物相中的稀土。本发明的方法能够显著提高离子吸附型稀土矿和/或其尾矿中稀土的回收率，对绿色高效回收稀土资源具有重大意义。

技术领域

本发明属于生物冶金技术领域，具体涉及一种嗜酸微生物浸出离子吸附型稀土矿和/或其尾矿的方法。

背景技术

离子吸附型稀土矿中的稀土元素主要存在于四个相中：矿物相、胶体沉积相、离子交换相和水溶相。水溶相含量极低可忽略不计。目前，工业上使用(NH₄)₂SO₄溶液通过原地浸出工艺回收离子吸附型稀土矿中的稀土，浸出反应如式(1)所示。该浸出过程是溶液中阳离子与粘土矿物之间的离子交换过程。因此，(NH₄)₂SO₄只能浸出离子交换相中的大部分稀土，而无法浸出矿物相和胶体沉积相中的稀土，这导致无法从离子吸附型稀土矿中充分回收稀土资源。此外，还会产生氨氮污染等环境问题。

生物浸出方法是从低品位矿石中提取金属的一种有效方法，具有操作简单、反应条件温和、环境友好、能耗低等优点，是近年来研究的热点。通过使用氧化葡萄糖酸杆菌处理赤泥，可以获得94％的Sc。黑曲霉可以从独居石中释放铈和镧。利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌溶解黄铁矿持续产生的酸和铁氧化剂来浸出煤矸石，实现了13-14％的稀土浸出率。这些研究均表明了生物浸出在稀土提取中的应用潜力。然而，利用嗜酸微生物浸出离子吸附型稀土矿的研究尚未进行，且无机化能自养型微生物不需添加有机物作为能量来源，仅需添加黄铁矿等含铁硫化矿作为能量来源，来源广，能够显著降低成本。

申请人发现嗜酸微生物可以氧化含铁硫化矿产生Fe²⁺和H₂SO₄，Fe²⁺具有还原性，可以使胶体沉积相中的稀土溶解出来，特别是铈，H⁺一部分参与质子交换反应释放离子交换相中的稀土，一部分促进离子吸附型稀土矿中矿物相溶解，释放矿物相中的稀土。对于铵浸尾矿中稀土的进一步释放效果也非常显著。因此本发明通过嗜酸微生物浸出离子吸附型稀土矿和/或其尾矿的方法不但可行，而且能够绿色低碳的促进稀土资源的高效回收利用，意义重大。

发明内容

本发明的目的是为了绿色高效回收利用离子吸附型稀土矿和/或其尾矿中的稀土元素，发明了一种嗜酸微生物浸出离子吸附型稀土矿和/或其尾矿的方法，此方法大大促进了稀土资源的充分回收利用。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种嗜酸微生物浸出离子吸附型稀土矿和/或其尾矿的方法，是在离子吸附型稀土矿和/或其尾矿浸出过程中添加嗜酸微生物。

所述的方法，添加含铁硫化矿为能源物质。

所述的方法，含铁硫化矿包括黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿中的一种或几种。

所述的方法，含铁硫化矿破碎筛分至粒径大小为38-74μm再添加至浸出体系中。使用前在氮气氛围中保存备用。

所述的方法，所采用的离子吸附型稀土矿尾矿包括硫酸铵、硫酸镁等盐浸尾矿及更低品位的离子吸附型稀土矿。

所述的方法，所述的嗜酸微生物包括：嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜酸氧化硫硫杆菌、嗜铁钩端螺旋菌、嗜酸喜温硫杆菌、极端嗜酸热古菌的一种或几种。