[发明专利]宏粒子强化黑曲霉浸出低品位铀矿石中铀的方法

说明书

宏粒子强化黑曲霉浸出低品位铀矿石中铀的方法，包括如下步骤，首先将待处理低品位铀矿石干破磨并过140目筛后备用；制备用于黑曲霉孢子培养的PDA培养基和用于铀矿浸出的土豆浸粉‑葡萄糖培养基，在PDA培养基上接种黑曲霉孢子培养，制得黑曲霉孢子悬液；将土豆浸粉‑葡萄糖培养基和孢子悬液加入到装有宏粒子的浸矿容器进行恒温振荡培养。然后将无菌矿粉加入土豆浸粉‑葡萄糖培养基浸矿，并控制浸矿条件，对浸矿后的溶液进行固液分离计算出浸出率。本发明通过添加宏粒子来强化真菌浸矿，能够适用于各种类型铀矿、铜矿等的浸出，浸出过程中不添加任何化学试剂，矿石中铀的浸出较不加宏粒子的黑曲霉浸出效率高，工艺流程简单，对环境友好，无二次污染。

技术领域

本发明涉及一种生物浸矿领域，特别是一种宏粒子强化黑曲霉浸出低品位铀矿石中铀的方法。

背景技术

随着核工业的快速发展，天然铀的需求日益增加。我国的铀矿资源较为丰富，但资源禀赋不佳，具体表现为矿石品位低、矿性复杂、伴生元素多，常规的浸出工艺存在试剂消耗大、成本高、环境不友好等问题。

目前，针对低品位铀矿石浸出一般使用下述方法：（1）化学强化浸出，包括添加氧化剂、浓酸浸出、混酸浸出、酸碱联合浸出等，如中国专利CN201610424028.7用碱液浸泡低品位铀矿石以破坏脉石成分，得到碱浸后的铀矿，再用硫酸搅拌浸出。（2）物理强化浸出，借助预焙烧、超声、微波和电场等物理手段进行物理强化浸出，如中国专利CN201810091633.6利用硫酸作为浸出剂，通过外加电流后，慢速搅拌浸出铀。（3）生物浸出，采用细菌等浸铀，如中国专利CN201410290677.3，采用体外繁殖的细菌浸铀，将在充气、加硫酸、加硫酸亚铁、挂膜的氧化槽内繁殖好的菌液，引入浸矿体系中，以池式浸铀方式，将酸化、植菌和浸铀3个工序阶段合并同时进行。然而上述的低品位铀矿石浸出方法均以传统化学工艺为基础，不仅对设备设施防腐要求高，而且产生了大量的酸性废水，对环境造成了严重威胁。

采用黑曲霉等真菌浸铀是一种绿色环保的浸出方法，其是利用真菌代谢产生的有机酸的酸化及络合机制从铀矿物中浸出铀。与硫酸相比，真菌代谢产生的柠檬酸、草酸、乙酸、乳酸、琥珀酸等为弱酸。例如中国专利201510384753.1采用黑曲霉制粒，利用真菌代谢产生的有机酸，从铀矿物中浸出铜、铀、金等矿石。然而真菌代谢浸矿产生的有机酸组成和含量变化较大，需采用强化方法提高浸出效率。因此，研发工艺简单、浸出率高、环境友好的强化浸出方法是亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种宏粒子强化黑曲霉浸出低品位铀矿石中铀的方法：在黑曲霉浸矿过程中加入毫米级的宏粒子，以改善黑曲霉生长以及浸矿环境，提高铀的浸出率。

本发明的技术方案是：宏粒子强化黑曲霉浸出低品位铀矿石中铀的方法，包括如下步骤：

A、铀矿石的破磨

待处理低品位铀矿石经自然风干、破碎、混匀、缩分后，通过球磨机磨细制得矿粉，矿粉过140目标准筛，取筛下低品位铀矿粉备用。

B、配置培养基

培养基包括用于黑曲霉孢子培养的PDA培养基和用于铀矿浸出的土豆浸粉-葡萄糖培养基。所述土豆浸粉-葡萄糖培养基按照每1000mL水中加入4g土豆浸粉和20g葡萄糖的比例制备。培养基置于121℃高压蒸汽灭菌0.5h后备用。

C、制备黑曲霉孢子悬液

用接种环沾取黑曲霉孢子，在PDA培养基上划线接种，将沾取黑曲霉孢子的PDA培养基放置于30℃恒温培养箱中培养3～5d；然后用无菌蒸馏水冲洗PDA培养基表面成熟的黑曲霉孢子，再采用0.45μm的过滤器对黑曲霉孢子进行过滤，过滤后滴入改良纽鲍尔计数板进行计数并稀释，制得浓度为10⁶～10⁹spores/mL的孢子悬液。

D、宏粒子强化黑曲霉浸取铀