[发明专利]氧化锰矿中有价金属的微生物催化氧化－还原耦合浸出方法

摘要

本发明涉及陆地和深海氧化锰矿中有价金属的微生物浸出方法，特别涉及一种氧化锰矿中有价金属的微生物催化氧化-还原耦合浸出方法，即：用氧化亚铁硫杆菌作菌种，采用Leathen培养基，黄铁矿为还原剂，用菌生黄铁矿浸矿剂调pH，菌种经驯化，氧化锰矿在常温、酸性环境下，T.f.菌催化氧化还原耦合并行使氧化锰矿中有价金属直接浸出；此方法工艺简单、投资少，成本低；是一种节能、环保、经济利用氧化锰矿的方法。

主权项

1.一种氧化锰矿中有价金属的微生物催化氧化-还原耦合浸出方法，其具体浸 出步骤包括： (-)制备菌生黄铁矿浸矿剂： (1)消除菌种对黄铁矿的感应期： 菌种采用：氧化亚铁硫杆菌(ThiobacillusferrooxidansT.f.) 培养基采用Leathen培养基，pH＝1.5-2.5； 分2或3次驯化菌种： a.第1次驯化：将粉碎后的黄铁矿放入培养基中，黄铁矿与培养基的重量比为1∶ 50-1∶40，加入氧化亚铁硫杆菌(ThiobacillusferrooxidansT.f.)的菌种液，菌种液 与培养基的体积比为1∶20-1∶15，进行6-10天的第1次驯化； b.第2次驯化：将粉碎后的黄铁矿放入培养基中，黄铁矿与培养基的重量比为1∶ 40-1∶20，以第1次驯化后所得的浸出液作为菌种液，菌种液与培养基的体积比为1∶ 15-1∶10，进行6-10天的第2次驯化； c.第3次驯化：将粉碎后的黄铁矿放入培养基中，黄铁矿与培养基的重量比为1∶ 20-1∶10，以第2次驯化后所得的浸出液作为菌种液，菌种液与培养基的体积比为1∶ 10-1∶5，进行6-10天的第3次驯化； (2)制备菌生黄铁矿浸矿剂： a.扩种：将黄铁矿粉碎加到培养基中，黄铁矿与培养基的重量比为1∶20-3∶20， 将步骤(1)b或步骤(1)c所得的黄铁矿浸矿液作种液，进行扩种，种液与培养基的 体积比为1∶10-1∶5，上摇床培养3-5天，温度为25℃-38℃； b.接种：将黄铁矿粉碎加到培养基中，黄铁矿与培养基的重量比为1∶20-3∶20， 将扩种后的浸液作种液，进行接种，种液与培养基的体积比为1∶10-1∶5； c.制备菌生黄铁矿浸矿剂：接种后，用柱浸、气升式反应器或用锥形瓶在摇床摇进 行浸出，浸出温度为常温，当其浸液的pH值小于1时，进行过滤、离心，即制得菌生 黄铁矿浸矿剂种液； 用制得的菌生黄铁矿浸矿剂种液，重复步骤(2)a-c，并用该菌生黄铁矿浸矿剂种 液调节pH，将pH值控制在1.5-2.5之间，即制得菌生黄铁矿浸矿剂； 其特征在于，其浸出步骤还包括： (二)消除菌种对氧化锰矿的感应期： 菌种采用氧化亚铁硫杆菌(ThiobacillusferrooxidansT.f.)； 培养基采用Leathen培养基，pH＝1.5-2.5； 分2或3次驯化菌种： (1)第1次驯化：将粉碎后的氧化锰矿和黄铁矿放入培养基中，氧化锰矿与培养基 的重量比为1∶60-1∶40，加入氧化亚铁硫杆菌(ThiobacillusferrooxidansT.f.)， 菌种液与培养基的体积比为1∶15-1∶10，氧化锰矿与黄铁矿的重量比为1∶4-1∶2， 进行6-10天的第1次驯化，驯化过程中，加入步骤(一)制得的菌生黄铁矿浸矿剂，将 pH值控制在1.5-2.5之间； (2)第2次驯化：将粉碎后的氧化锰矿和黄铁矿放入培养基中，氧化锰矿与培养基 的重量比为1∶40-1∶20，以第1次驯化后所得的浸出液作为菌种液，菌种液与培养基 的体积比为1∶10-1∶5，氧化锰矿与黄铁矿的重量比为1∶2-4∶3，再进行6-10天的 第2次驯化，驯化过程中，加入步骤(一)制得的菌生黄铁矿浸矿剂，将pH值控制在 1.5-2.5之间； (3)第3次驯化：将粉碎后的氧化锰矿和黄铁矿放入培养基中，驯化菌种氧化锰矿 与培养基的重量比为1∶20-1∶15，以第2次驯化后所得的浸出液作为菌种液，菌种液 与培养基的体积比为1∶5-1∶2，氧化锰矿与黄铁矿的重量比为4∶3-2∶1，进行6-10 天的第3次驯化，驯化过程中，加入步骤(一)制得的菌生黄铁矿浸矿剂，将pH值控制 在1.5-2.5之间； (三)接种：在培养基中加入还原剂黄铁矿和氧化锰矿，氧化锰矿与培养基的重量比 为1∶60-1∶15，氧化锰矿与黄铁矿的重量比为1∶4-2∶1，再加入(二)(2)或(二)(3) 的浸液作种液，进行接种，种液与培养基的体积比为1∶15-1∶2，加菌生黄铁矿浸矿 剂，将初始pH值调至1-6； (四)浸出：接种后选用堆浸、槽浸、用锥形瓶上摇床或环流式反应器进行浸出，在 浸出过程中，不通气，厌氧，温度为常温，浸出过程中，浸液的pH不断下降，不再上 升，即完成浸出。