[发明专利]采用从革兰氏阳性菌中提取的生物试剂进行矿物浮选的方法

说明书

本发明涉及一种采用革兰氏阳性菌混浊红球菌和红平红球菌提取物作为生物反应试剂的矿物浮选方法。就此而言，通过采用革兰氏阳性菌作为生物反应试剂来体现矿物的可浮性，以表现其作为合成反应试剂的替代物以及单独采用微生物(生物质)的替代物的未来前景。

技术领域

本发明主要用于采矿业，包括采用从革兰氏阳性菌(浑浊红球菌和红平红球菌)中提取的生物反应试剂进行矿物浮选的方法。

背景技术

采矿业采用的主要矿物选矿工艺之一是浮选。生物絮凝的定义是一种分离过程，在该过程中，采用来源于生物的试剂，即生物反应试剂，选择性地浮选或抑制指定矿物类型。

近年来，生物絮凝作为一种用绿色试剂替代传统试剂的、极具吸引力的替代方法，而得到广泛研究。生物反应试剂的特点是毒性低，废弃后易于降解，其生产原料成本低，可再生，易于取得。此外，生物反应试剂可用于处理低品位矿石和尾矿，从而能够应用于低商业品位的矿床。

另一方面，尽管有证据表明生物絮凝是一个具有良好回收率和选择性的反应过程，但也有一些因素阻碍了该技术的发展，包括很小的技术进步，对该过程的反应机理、反应动力学和反应热力学都了解甚少。

生物反应试剂是各种化合物的非均相混合物，难以表征，因此很难理解浮选过程中的具体反应机理，在浮选过程中，生物反应试剂能选择性地改变目标矿物的表征。此外，需要注意的是，用于体现矿物/细菌粘附行为的理论模型尚未参入生物的因素。囊括这些因素，对于全面理解生物絮凝反应过程至关重要。

采用微生物和/或其代谢产物作为反应试剂，特别是捕获剂、起泡剂和改性矿物加工操作，已经变得非常有吸引力，因为它具有巨大的技术潜力，是环境可接受的，并且在矿物颗粒加工中具有选择性。这些微生物和/或它们的代谢产物可以直接或间接地改变矿物的表征。直接反应机理涉及微生物细胞与矿物颗粒的直接粘附，而间接反应机理涉及作为表面活性试剂的产物代谢或可溶性细胞组成。这两种相互作用都会导致化学性表征的变化，使其亲水或疏水，这是由所述细菌和矿物的特性决定的。

微生物和/或其代谢产物作为生物反应试剂在矿物加工中的主要功能与它们的细胞表面或细胞中的支持官能团(烃链)和极性基团(羧基、磷酸根、羟基)的存在有关。微生物产生的内部和/或外部化合物，它们可以改变界面性质，从而改变矿物表面的两亲性分子特征。

红平红球菌和浑浊红球菌属细菌为革兰氏阳性，非致病性，在自然界中广泛存在，来源广泛。

例如CN102489415描述了红平红球菌在含赤铁矿系统的浮选过程中作为捕获剂的用途。该文献与本发明的不同之处在于，它采用细菌本身(生物质)作为捕获剂，而不是从细菌中提取的生物反应试剂。

CN102911904描述了在含有难选赤铁矿的矿石浮选过程中采用细菌作为捕获剂。如在CN 102489415中，该文献与本发明的不同之处在于它采用细菌本身(生物质)作为其捕获剂，而不是从细菌中提取的生物反应试剂。

里约热内卢联邦大学于2010年10月29日发表的文章《红平红球菌生物表面活性剂生产及其在除油中的应用》中，提到了一种从用于处理石油污染土壤的红平红球菌中提取的生物表面活性剂。本发明与所述文献的不同之处在于它是矿物浮选，而不是油污染的土壤处理。

北京科技大学2013年2月27日发表的文章《红平红球菌对赤铁矿中纯矿物的絮凝和浮选的影响》描述了红平红球菌细菌在含赤铁矿系统浮选过程中作为捕获剂的用途。如在CN 102489415和CN102911904中，该文献与本发明的不同之处在于它采用细菌(生物质)作为其捕获剂，而不是从细菌中提取的生物反应试剂。

波兰弗罗茨瓦夫理工大学2012年5月6日发表的文章《利用生物表面活性剂浮选蛇纹石和石英》提到了一种从环状芽孢杆菌和链霉菌属中提取的生物表面活性剂，用于石英和蛇纹石浮选。本发明与所述文献的不同之处在于它们是不同的细菌以及要漂浮的不同矿物。