一種提高含鈮復(fù)雜尾礦中鈮礦物可選性的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種從含鈮尾礦中回收鈮礦物的裝置，將需處理的含鈮復(fù)雜尾礦堆放在不透水、耐酸斜面地基上形成礦石堆，在礦石堆的表面設(shè)置噴淋管，并在地勢(shì)較低處建筑集液池收集浸出液；首先在培養(yǎng)基儲(chǔ)存罐中加入氧化亞鐵硫桿菌的培養(yǎng)基和氧化亞鐵硫桿菌，并通過氣體管道不斷通入空氣培養(yǎng)氧化亞鐵硫桿菌；然后打開閥，將氧化亞鐵硫桿菌的培養(yǎng)基通過管道、液體輸送泵、及噴淋管連續(xù)或間斷噴淋到礦石堆上；從礦石堆滲透的液體流經(jīng)集液池、管道、液體輸送泵、及噴淋管后繼續(xù)噴淋到礦石堆。所述裝置不僅可以提高含鈮尾礦中鈮礦物的回收率和品位，同時(shí)可減少浮選過程中抑制劑和調(diào)整劑等化學(xué)試劑的使用和環(huán)境污染，具有較大的社會(huì)效益。
【專利說明】一種提高含鈮復(fù)雜尾礦中鈮礦物可選性的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種提高含鈮尾礦中鈮礦物可選性的裝置。具體而言，本發(fā)明涉及用微生物預(yù)處理含鈮尾礦，從而提高其可選性。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，世界現(xiàn)已探明鈮資源的儲(chǔ)量約2500萬噸，主要分布在巴西、中國(guó)和加拿大。巴西的鈮資源儲(chǔ)量大于世界探明儲(chǔ)量的70%，居世界第一，而我國(guó)鈮資源儲(chǔ)量位居世界第二。對(duì)于粒度較粗、賦存狀態(tài)簡(jiǎn)單的鈮礦物一般通過比較簡(jiǎn)單的選別工藝便可得到較高品位的鈮精礦。如巴西的阿拉克薩礦是世界上最大和最富的鈮資源基地，原礦品位Nb2O5含量達(dá)到2.5%?3.3%，其主要含鈮礦物為嵌布粒度較粗的黃綠石，可選性好，經(jīng)過磁選、浮選工藝選出Nb2O5為55%的鈮精礦。我國(guó)江西宜春、廣西栗木等地，雖然原礦中鈮、鉭品位低，但由于有用礦物粒度較粗，通過重選、電選、磁選等流程處理即可獲得含(Nb，Ta) 205為
2.15%?5.18%的較高品位精礦。我國(guó)絕大分鈮資源的特點(diǎn)是含鈮礦物種類多、分布廣、品位低、嵌布細(xì)、與其它礦物的嵌布關(guān)系復(fù)雜緊密且高度分散，同時(shí)鈮礦物的工藝性質(zhì)與其它礦物的工藝性質(zhì)差別小，因此目前很難達(dá)到鈮資源的有效回收。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，合金鋼、化學(xué)工業(yè)等對(duì)金屬鈮及其化合物的需要量也迅速增加。而我國(guó)是個(gè)貧鈮國(guó)家，金屬鈮、含鈮合金鋼及鈮的化合物產(chǎn)量不多，遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。因此，從儲(chǔ)量大的低品位、細(xì)粒度、復(fù)雜含鈮礦石中開展選礦回收鈮的研究，意義重大，形勢(shì)迫切。20世紀(jì)60年代以來，我國(guó)從鈮回收選礦工藝和鈮礦物浮選等方面開展了大量回收鈮的工作，但一直沒有取得較好的結(jié)果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提高含鈮復(fù)雜礦石中鈮礦物與其它礦物的可浮性差異，解決含鈮復(fù)雜礦石中鈮礦物浮選回收過程中存在的回收率和品位低的技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明的目的由一種裝置而實(shí)現(xiàn)，所述裝置用微生物對(duì)含鈮復(fù)雜礦石進(jìn)行預(yù)處理。
[0005]具體而言，本發(fā)明提供了一種從含鈮尾礦中回收鈮礦物的裝置，其特征在于:
[0006]所述裝置包括:礦石堆、耐酸斜面地基、集液池、液體輸送泵、噴淋管、培養(yǎng)基儲(chǔ)存te ；
[0007]所述礦石堆由將需處理的含鈮尾礦堆放在不透水、耐酸斜面地基上形成；所述礦石堆的表面設(shè)置有噴淋管，所述集液池用于在地勢(shì)較低處收集浸出液；
[0008]所述培養(yǎng)基儲(chǔ)存罐中加入氧化亞鐵硫桿菌的培養(yǎng)基和氧化亞鐵硫桿菌，并通過氣體管道通入空氣培養(yǎng)氧化亞鐵硫桿菌；
[0009]所述噴淋管設(shè)置在耐酸斜面地基頂部，當(dāng)打開控制培養(yǎng)基儲(chǔ)存罐開閉的閥后，所述培養(yǎng)基儲(chǔ)存罐中的氧化亞鐵硫桿菌的培養(yǎng)基通過液體輸送泵及所述噴淋管連續(xù)或間斷地噴淋到礦石堆上；從礦石堆滲透的液體流經(jīng)集液池、浸出液輸送泵及噴淋管后繼續(xù)噴淋到礦石堆。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，氧化亞鐵硫桿菌、異化金屬還原菌和硫酸鹽還原菌共同使用時(shí)，以羥肟酸為捕收劑，含鈮尾礦中鈮礦物的最大回收率和品位分別可達(dá)80.5%和4.9%。
[0011]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述培養(yǎng)基儲(chǔ)存罐包括用于平衡罐內(nèi)壓強(qiáng)的氣體管道。
[0012]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，每升所述氧化亞鐵硫桿菌的培養(yǎng)基中含有(NH4)2SO4
0.15g, KH2PO4 0.05g, KCl 0.05g, MgSO4*7H20 0.5g, Ca(NO3)2.4Η20 0.0lg, FeSO4.7Η20 50g,pH 為 2.0。
[0013]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，當(dāng)氧化亞鐵硫桿菌在礦石堆中的含鈮尾礦表面形成生物膜后，將培養(yǎng)基換為(NH4)2SO4 0.15g, KH2PO4 0.05g, KCl 0.05g, MgS04*7H20 0.5g,Ca(NO3)2^4H2O 0.0lg，蒸餾水 1000 mL，pH 2.0。
[0014]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，當(dāng)所述礦石堆表面改性后將噴淋液換為含鐵還原菌的去氧氣培養(yǎng)基，每升所述去氧氣培養(yǎng)基中含有Na2HPO4WH2O 12.8 g, KH2PO4*7H20 3.0 g，NH4Cll.0 g，酵母提取物2.0 g，人工合成的Fe (OH)3 6.48 g，醋酸鈉3.0 g，pH為7.0。
[0015]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，當(dāng)鐵還原菌在礦石表面形成生物膜后，將培養(yǎng)基換為Na2HPO4WH2O 12.8 g，KH2PO4.7Η20 3.0 g，NH4Cl 1.0 g，酵母提取物 2.0 g，醋酸鈉 3.0 g,Na2S 2.0 g，蒸餾水 1000 mL, pH 7.0。
[0016]本發(fā)明所提供的一種提高含鈮復(fù)雜礦石中鈮礦物與其它礦物間可浮性差異的方法，其包括下述步驟:
[0017](I)將含有氧化亞鐵硫桿菌的培養(yǎng)液噴淋到含鈮尾礦堆中，氧化亞鐵硫桿菌可將含鈮尾礦中鈮礦物表面的二價(jià)鐵氧化成Fe3+離子而溶出，從而改變礦物表面質(zhì)點(diǎn)種類和密度，進(jìn)而提高含鈮尾礦中鈮礦物與其他礦物的可浮性差異；此外，氧化亞鐵硫桿菌還可以氧化含鈮尾礦中的硫化礦產(chǎn)生硫酸，酸可以清除鈮礦物表面上的鐵、鈣和鎂氧化物等類質(zhì)同象雜質(zhì)和雜質(zhì)的薄膜，從而使鈮礦物變得很容易浮游。
[0018](2)利用異化金屬還原菌在有機(jī)質(zhì)和厭氧條件下,將赤鐵礦或磁鐵礦表面的三價(jià)鐵還原為Fe2+離子而溶出，同時(shí)在硫酸鹽還原菌或Na2S的作用下使Fe2+在赤鐵礦或磁鐵礦表面迅速形成硫化物(FeS)沉淀，達(dá)到改變赤鐵礦或磁鐵礦表面性質(zhì)，從而提高赤鐵礦或磁鐵礦與鈮礦物間的浮選差異性。
[0019]含鈮礦石中鈮礦物回收率和品位低的問題之一就在于鈮礦物的浮選性質(zhì)與其它礦物的浮選性質(zhì)差別小，本發(fā)明正是基于這一事實(shí)而提出。在氧化亞鐵硫桿菌、異化金屬還原菌和硫酸鹽還原菌共同使用時(shí)，以羥肟酸為捕收劑，含鈮尾礦中鈮礦物的最大回收率和品位分別可達(dá)80.5%和4.9%，相對(duì)于現(xiàn)有回收技術(shù)，回收率和品位分別提高了約I倍和1.5倍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]通過下面的詳細(xì)說明并結(jié)合附圖，可以更清楚地理解本發(fā)明的上面的及其他的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。
[0021]圖1為從含鈮尾礦中回收鈮礦物的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方案
[0022]圖1是用于提高含鈮尾礦中鈮礦物可選性工藝的一個(gè)圖解說明，所述裝置包括:礦石堆1、耐酸斜面地基2、管道3、集液池4、管道5、液體輸送泵6、管道7、閥8、管道9、管道10、噴淋管11、氣體管道12、氣體管道13、培養(yǎng)基儲(chǔ)存罐14、管道15、液體輸送泵16、管道17、閥18及閥19。
[0023]( I)鈮礦物表面改性
[0024]將需處理的含鈮復(fù)雜尾礦堆放在不透水、耐酸斜面地基2上形成礦石堆1，在礦石堆I的表面設(shè)置噴淋管11，并在地勢(shì)較低處建筑集液池4收集浸出液。首先在培養(yǎng)基儲(chǔ)存罐14中加入氧化亞鐵硫桿菌(obaciIlus ferrooxidans )的培養(yǎng)基和氧化亞鐵硫桿菌，每升培養(yǎng)基中含有(NH4)2SO4 0.15g，KH2PO4 0.05g, KCl 0.05g, MgSO4*7H20 0.5g,Ca(NO3)2^4H2O 0.0lg, FeS04*7H20 50g，蒸餾水 1000 mL, pH 2.0，并通過氣體管道 12 不斷通入空氣培養(yǎng)氧化亞鐵硫桿菌。然后打開閥18，將氧化亞鐵硫桿菌如CiJAz1S
的培養(yǎng)基通過管道15、液體輸送泵16、管路17、管路10及噴淋管11連續(xù)或間斷噴淋到礦石堆I上。從礦石堆I滲透的液體流經(jīng)管道3、集液池4、管道5、液體輸送泵
6、管道7、管道9及、管道10及噴淋管11后噴淋到礦石堆I上。當(dāng)氧化亞鐵硫桿菌在礦石表面形成生物膜后，將培養(yǎng)基換為(NH4)2SO4 0.15g，KH2PO4 0.05g, KCl 0.05g, MgSO4.7Η20
0.5g, Ca (NO3) 2.4Η20 0.0lg,蒸懼水1000 mL, pH 2.0,此時(shí)由于培養(yǎng)基中缺乏Fe2+離子,氧化亞鐵硫桿菌以含鈮尾礦中鈮礦物表面的二價(jià)鐵為電子供體，并將其氧化成Fe3+離子而溶出，從而改變鈮礦物與其它礦物間的浮選差異性。
[0025]( 2 )赤鐵礦或磁鐵礦表面改性
[0026]鈮礦物表面改性后將噴淋液換為含鐵還原菌oneidensis MR-1的去氧氣培養(yǎng)基，每升培養(yǎng)基中含有 Na2HPO4WH2O 12.8 g, KH2PO4.7Η20 3.0 g, NH4Cl 1.0 g，酵母提取物2.0 g，人工合成的Fe (OH)3 6.48 g，醋酸鈉3.0 g，蒸餾水1000 mL，pH 7.0。當(dāng)細(xì)H Shemnc113 oneidensis MR-1在礦石表面形成生物膜后，將培養(yǎng)基換為Na2HP04*7H2012.8 g, KH2PO4.7Η20 3.0 g, NH4Cl 1.0 g，酵母提取物 2.0 g，醋酸鈉 3.0 g, Na2S 2.0 g,蒸餾水1000 mL，pH 7.0，此時(shí)由于培養(yǎng)基中缺乏電子受體Fe (OH) 3，鐵還原菌以赤鐵礦或磁鐵礦表面的三價(jià)鐵為電子受體，將赤鐵礦或磁鐵礦表面的三價(jià)鐵還原為Fe2+離子，同時(shí)Fe2+與S2_在赤鐵礦或磁鐵礦表面迅速形成硫化物(FeS)沉淀，從而改變赤鐵礦或磁鐵礦表面性質(zhì)，進(jìn)而提聞赤鐵礦或磁鐵礦與銀礦物間的浮選差異性。
[0027]最后應(yīng)說明的是:顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種從含鈮尾礦中回收鈮礦物的裝置，其特征在于: 所述裝置包括:礦石堆、耐酸斜面地基、集液池、液體輸送泵、噴淋管、培養(yǎng)基儲(chǔ)存罐；所述礦石堆由將需處理的含鈮尾礦堆放在不透水、耐酸斜面地基上形成；所述礦石堆的表面設(shè)置有噴淋管，所述集液池用于在地勢(shì)較低處收集浸出液； 所述培養(yǎng)基儲(chǔ)存罐中加入氧化亞鐵硫桿菌的培養(yǎng)基和氧化亞鐵硫桿菌，并通過氣體管道通入空氣培養(yǎng)氧化亞鐵硫桿菌； 所述噴淋管設(shè)置在耐酸斜面地基頂部，當(dāng)打開控制培養(yǎng)基儲(chǔ)存罐開閉的閥后，所述培養(yǎng)基儲(chǔ)存罐中的氧化亞鐵硫桿菌的培養(yǎng)基通過液體輸送泵及所述噴淋管連續(xù)或間斷地噴淋到礦石堆上；從礦石堆滲透的液體流經(jīng)集液池、浸出液輸送泵及噴淋管后繼續(xù)噴淋到礦石堆； 所述培養(yǎng)基儲(chǔ)存罐包括用于平衡罐內(nèi)壓強(qiáng)的氣體管道。
【文檔編號(hào)】B03B9/06GK203916866SQ201420142274
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】李俠, 蔣海明, 司萬童, 張金山 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古科技大學(xué)