鄂西高磷鮞狀赤鐵礦微生物除磷工藝研究.pdf

1、我國鐵礦資源雖然比較豐富,但隨著鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展和對(duì)鋼材的大量消耗,國內(nèi)鐵礦石供應(yīng)的缺口越來越大,可利用的鐵礦資源日益趨向于貧、細(xì)、雜,其中的鮞狀赤鐵礦被國內(nèi)外公認(rèn)為最難選的鐵礦石,而其儲(chǔ)量約占全國鐵礦總儲(chǔ)量的9％,目前很難通過傳統(tǒng)的選礦方法進(jìn)行除磷。因此,近幾十年發(fā)展起來的低價(jià)、環(huán)保的微生物濕法冶金技術(shù)有望運(yùn)用于此類鐵礦石的除磷技術(shù)中。
　　 本課題主要通過研究3種菌種(黑曲霉菌(Aspergillus niger)、嗜酸氧

2、化亞鐵硫桿菌(At.f菌)和嗜酸氧化硫硫桿菌(At.t菌))對(duì)高磷鐵礦石的除磷能力,優(yōu)化了試驗(yàn)條件,在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上分別探討了這3種菌一步、兩步浸礦的作用機(jī)理,為工業(yè)化應(yīng)用提供了一定的科學(xué)依據(jù)。
　　 通過對(duì)菌種的選育和礦石浸出試驗(yàn),可以得到以下結(jié)論:
　　 (1)磁化焙燒溫度對(duì)精礦指標(biāo)的影響最大,最佳焙燒條件為:溫度850℃,時(shí)間25min,還原劑用量占礦石重量5％,磁場強(qiáng)度1500Oe,得到的精礦指標(biāo)為:鐵品位54.9

3、2％,回收率86.78％,P含量0.83％,精礦中主要成分為磁鐵礦、磁性赤鐵礦(γ-FC2O3)和石英;
　　 (2)使用0.1mol/L的5種不同酸對(duì)原礦及焙燒.磁選后鐵精礦的浸出試驗(yàn)中,硫酸提鐵除磷綜合效果最好;檸檬酸除磷效果最差,但對(duì)提高鐵品位有一定效果;草酸除磷效果最好,但鐵損失率最大;檸檬酸和草酸的混合物具有一定的提鐵降磷效果;單一硫酸能處理礦漿濃度為5％的原礦和6％的焙燒.磁選鐵精礦,且除磷指標(biāo)達(dá)到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn);

4、　　 (3)在礦漿濃度低于2％時(shí),黑曲霉菌直接浸出原礦及焙燒.磁選后鐵精礦效果比較理想;在兩步浸出過程中,培養(yǎng)黑曲霉菌最佳條件為:PKO培養(yǎng)基,接種量4％,初始pH4.0,氮源為氯化銨,碳源為蔗糖,其過濾液對(duì)原礦的除磷效果好于對(duì)焙燒.磁選鐵精礦,但能處理的礦漿濃度低于3％;
　　 (4)At.f菌培養(yǎng)中沉淀產(chǎn)物主要成分為黃鉀鐵礬[KFe3(SO4)2(OH)6]和黃銨鐵礬[NH4Fe3(SO4)2(OH)6]。直接浸礦過程中,

5、靜置時(shí)除磷率最低;搖床攪拌時(shí),轉(zhuǎn)速為140r/min效果最好,礦漿濃度超過3％時(shí)除磷率不能達(dá)標(biāo);加入黃鐵礦能夠在一定程度上提高At.f菌的除磷效果,但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致硫含量過高;磁力攪拌和電動(dòng)攪拌條件下,能處理的礦漿濃度都不超過4％,且硫含量超標(biāo)。兩步浸礦過程中,能源物質(zhì)為S粉時(shí),菌液對(duì)礦漿濃度為6％以下的原礦和焙燒.磁選精礦的除磷效果都很好,但浸出原礦后,礦石中的硫含量超過1％,處理精礦后,其磷、硫含量均能達(dá)標(biāo);隨著礦漿濃度的增加,除磷率

6、逐漸下降;
　　 (5)At.t菌直接浸原礦后除磷率達(dá)標(biāo),但浸礦后固體中的硫含量超標(biāo)。兩步浸出試驗(yàn)中,過濾細(xì)菌后的液體與含有細(xì)菌的菌液浸礦效果無顯著差異,浸出18h時(shí)的效果最好,固體中的最終磷含量都降到了0.15％以下,但原礦除磷后,礦石中的S含量會(huì)達(dá)到1％以上,而處理精礦后的磷含量低于0.20％;
　　 (6)培養(yǎng)混合硫桿菌后pH能達(dá)到0.8以下,將過濾后的菌液浸出鐵精礦,能處理礦漿濃度為6％的焙燒-磁選鐵精礦,浸出后