[发明专利]一种钛铁矿的微生物浸出方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微生物浸矿方法，特别是涉及一种钛铁矿的微生物浸出方法，属于湿法冶金领域。

背景技术

钛是一种化学元素，化学符号Ti，原子序数22，在化学元素周期表中位于第4周期、第IVB族。由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度，被美誉为“太空金属”。钛和钛的合金被广泛用于航空、航天等领域，并不断向医疗、建筑、化工、电力等行业推广。

当前我国钛工业所用原料主要是钛铁矿及金红石；据报道，钛铁矿在可利用的钛资源中所占比例达85~90%。目前，在工业上得到应用的从钛铁矿中提取钛主要有酸浸法和还原锈蚀法。酸浸法是指，通过热的浓硫酸分解经精选粉碎的钛铁矿，得到由钛、二价铁及其他伴生金属的硫酸盐组成的混合溶液，俗称钛液。但采用酸浸法分解钛铁矿能耗大、对设备的腐蚀大、会产生大量废酸、造成环境污染。而还原锈蚀法反应速率极低，通常，工业上锈蚀反应需要22h以上才能完成。

发明内容

针对现有从钛铁矿中提取钛的工艺中存在的能耗大，对设备的腐蚀大，会产生大量废酸，易造成环境污染等不足；本发明提出一种钛铁矿的微生物浸出方法，该方法采用微生物浸出原理，对从钛铁矿的分解具有很好的效果。

本发明的目的在于提供一种钛铁矿的微生物浸出方法，具体包括以下步骤：

（1）在Leathen培养基中加入灭菌处理后的钛铁矿矿浆，调节矿浆PH（用酸调节，如硝酸、磷酸等）值至2.0~4.0；

（2）待矿浆pH值稳定后，接种氧化亚铁硫杆菌液，氧化亚铁硫杆菌液中氧化亚铁硫杆菌的量为10⁶~10⁸个/ mL，接种量为1.0~5.0 %；

（3）恒温搅拌浸出。

优选的，本发明步骤（1）所述钛铁矿矿浆中钛铁矿的质量百分比浓度为17~24%。

优选的，本发明步骤（1）所述灭菌处理为高压蒸汽灭菌。

优选的，本发明所述高压蒸汽灭菌的温度为120~150℃，时间为20min以上，压力为1×10⁵ ~2.2×10⁵ Pa。

优选的，本发明所述恒温搅拌浸出的浸出温度为22~38℃，转速为120~180 r/min。

优选的，本发明所述使用矿样为钛铁矿碎磨至矿石细度为-0.074mm含量大于等于99%。

本发明所述矿样为钛铁矿纯矿物或钒钛磁铁矿经选矿处理所得钛精矿产品，TiO₂含量大于等于50%。

本发明的原理为：将氧化亚铁硫杆菌接种于碎磨后的钛铁矿矿浆中，Fe²⁺由于被细胞被膜中的脂多糖束缚，于细胞外形成脂多糖—磷脂—二价铁复合物，进而为细胞色素系统提供系统的电子传递提供电子，促进Fe²⁺→Fe³⁺的转变；使反应4FeTiO₃+O₂+12H⁺→4H₂TiO₃+4Fe³⁺+2H₂O在氧化亚铁硫杆菌的催化下，向右进行；此方法利用微生物自身代谢所伴随的氧化还原过程，加速钛铁矿的溶解，避免了常规浸出方法中的强酸的使用，降低了对设备的要求。

本发明的有益效果为：

（1）设备投资少，能耗低，生产费用低；

（2）降低了生产过程中酸的用量，减少了对设备的腐蚀，提高了设备的使用年限；

（3）减少了废弃物的排放，环境污染轻且容易治理；

（4）为钛铁矿的处理提出来新的思路，有极好的工业应用前景。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。

本发明实施例所用氧化亚铁硫杆菌液由云南兰坪硫化铜酸性矿坑水中分离得到，氧化亚铁硫杆菌液中氧化亚铁硫杆菌的量为10⁶~10⁸个/ mL。