一种利用微生物浸出粉煤灰中稀土元素的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用微生物浸出粉煤灰中稀土元素的方法，属于矿产开采技术领域，所述方法包括：将粉煤灰进行煅烧，得到煅烧物；将得到的煅烧物进行细化处理，得到处理物；将得到的处理物与醇溶液混合磁选，得到上层悬浮液；将得到的上层悬浮液与微生物、酸溶液混合，得到混合物，将所述混合物静置，得到的沉淀为稀土元素。采用本发明专利技术提供的方法提高了粉煤灰中稀土元素的浸出率。中稀土元素的浸出率。

【技术实现步骤摘要】
一种利用微生物浸出粉煤灰中稀土元素的方法


[0001]本专利技术涉及矿产开采
，尤其涉及一种利用微生物浸出粉煤灰中稀土元素的方法。

技术介绍

[0002]煤炭是地球上蕴藏最为丰富的燃料资源，长期以来一直占据着世界一次能源生产和消费领域的重要位置。在我国发电能源中煤炭用量占76％，在工业燃料中煤炭占75％，在民用商品能源和化工原料中煤炭各占80％和60％。世界经济发展对其强烈的依赖性，促使人们对煤炭的开发向大规模机械化、高强度集中生产方向发展。
[0003]煤矿的伴生矿中可以提取出金属元素，根据其工业用途及金属元素性质的不同又可分为黑色金属、有色金属、轻金属、贵金属、放射性和稀有及分散元素等。在煤系中常见共伴生的金属矿产以稀有、分散及放射性元素(以微量元素出现)较常见，如锗、镓、铀、钍等。
[0004]目前，许多国家在煤炭的综合利用方面都已投入相当的人力、物力和财力。随着科学技术的进步和现代工业的迅速发展，非金属矿产资源在国民经济建设中的作用和地位日益重要，而且矿物加工的深度和精度也日新月异，因此开发利用煤系中的伴生非金属矿产资源显得尤为重要。但是现有技术中，采用酸溶液从粉煤灰中浸出的稀土元素的浸出率仅为3％左右。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种利用微生物浸出粉煤灰中稀土元素的方法，采用本专利技术提供的方法提高了稀土元素的浸出率。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种利用微生物浸出粉煤灰中稀土元素的方法，包括以下步骤：
[0008]将粉煤灰进行煅烧和细化处理，得到处理物；所述煅烧和细化的处理顺序没有限定；
[0009]将所述的处理物与醇溶液混合，得到上层悬浮液；
[0010]将所述的上层悬浮液与微生物、酸溶液混合，得到混合物；所述微生物包括毛霉菌和/或青霉菌；
[0011]将所述混合物静置，得到的沉淀为稀土元素。
[0012]优选的，所述的处理物与醇溶液混合后还包括磁选处理。
[0013]优选的，所述煅烧的温度为200～300℃，所述煅烧的时间为6～8h。
[0014]优选的，所述处理物的粒径为80～120目。
[0015]优选的，所述处理物与醇溶液的质量比为1:3～4。
[0016]优选的，所述醇溶液包括丙醇或丁醇溶液，所述醇溶液的体积浓度为75％。
[0017]优选的，所述上层悬浮液、微生物和酸溶液的体积比为2：1：2。
[0018]优选的，所述微生物中的活菌数为40～50CFU/mL。
[0019]优选的，所述酸溶液包括盐酸溶液，所述盐酸溶液的浓度为40％～50％。
[0020]优选的，将粉煤灰进行煅烧前还包括粉碎处理，粉碎后的粉煤灰的粒径为10～100目。
[0021]本专利技术提供了一种利用微生物浸出粉煤灰中稀土元素的方法，包括以下步骤：将粉煤灰进行煅烧和细化处理，得到处理物；所述煅烧和细化的处理顺序没有限定；将所述的处理物与醇溶液混合磁选，得到上层悬浮液；将所述的上层悬浮液与微生物、酸溶液混合，得到混合物，将所述混合物静置，得到的沉淀为稀土元素；所述微生物包括毛霉菌和/或青霉菌。本专利技术将粉煤灰进行煅烧，减少粉煤灰中硫元素和氮元素，提高后续稀土元素浸出效率，将煅烧物进行细化处理后，提高了与微生物的接触面积，提高稀土元素浸出效率，通过微生物分解的小分子络合物与酸溶液反应，得到稀土元素，提高了稀土元素的浸出率。
具体实施方式
[0022]本专利技术提供了一种利用微生物浸出粉煤灰中稀土元素的方法，包括以下步骤：
[0023]将粉煤灰进行煅烧和细化处理，得到处理物；所述煅烧和细化的处理顺序没有限定；
[0024]将所述的处理物与醇溶液混合、磁选，得到上层悬浮液；
[0025]将所述的上层悬浮液与微生物、酸溶液混合，得到混合物；所述微生物包括毛霉菌和/或青霉菌；
[0026]将所述混合物静置，得到的沉淀为稀土元素。
[0027]本专利技术将粉煤灰进行煅烧和细化处理，得到处理物；所述煅烧和细化的处理顺序没有限定。本专利技术对所述粉煤灰的来源没有特殊限定，采用常规来源即可。本专利技术通过将粉煤灰煅烧处理，可以减少粉煤灰中硫元素和氮元素，进而提高稀土元素浸出效率。
[0028]在本专利技术中，所述煅烧的条件优选包括：所述煅烧的温度优选为200～300℃，进一步优选为220～280℃，更优选为250℃；所述煅烧的时间优选为6～8h，更优选为7h。
[0029]在本专利技术中，所述处理物的粒径优选为80～120目，进一步优选为90～100目，更优选为100目。本专利技术所述细化处理的方式优选包括研磨。本专利技术通过将煅烧物细化处理成适宜粒径的处理物，可以提高与微生物的接触面积，从而提高了稀土元素的浸出效率。
[0030]得到处理物后，本专利技术将所述处理物与醇溶液混合，得到上层悬浮液。在本专利技术中，所述处理物与醇溶液的质量比优选为1:3～4。在本专利技术中，所述醇溶液优选包括丙醇或丁醇溶液，更优选为丙醇溶液；所述醇溶液的体积浓度优选为75％。在本专利技术中，所述的处理物与醇溶液混合后优选还包括磁选处理。本专利技术对所述磁选处理的方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的磁选处理方式即可。本专利技术通过适宜的浓度和用量的醇溶液可以使稀土元素更好的分散在溶液中，从而提高稀土元素的浸出率；通过磁选处理可以减少分层的时间。
[0031]得到上层悬浮液后，本专利技术将所述上层悬浮液与微生物、酸溶液混合，得到混合物。在本专利技术中，所述酸溶液优选包括盐酸溶液，所述盐酸溶液的浓度优选为40％。在本专利技术中，所述上层悬浮液、微生物和酸溶液的体积比优选为2：1：2；所述微生物中的活菌数优选为40～50CFU/mL。
[0032]在本专利技术中，所述微生物的制备方法优选包括下列步骤：
[0033]S1、按照质量比为2:2:1:3添加葡萄糖、尿素、明胶、水，配制微生物培养液，放置于培养皿中；
[0034]S2、将含稀土元素固化微生物的母菌放入微生物培养液中；
[0035]S3、取出上层清液，将下层液体进行收集，得到微生物。
[0036]在本专利技术中，所述微生物包括毛霉菌和/或青霉菌。
[0037]本专利技术对所述培养的条件没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的母菌适宜的培养条件即可。
[0038]在本专利技术中，所述收集微生物的方法优选包括离心，所述离心的转速优选为200～400r/min，更优选为300r/min。
[0039]得到混合物后，本专利技术将所述混合物静置，得到的沉淀为稀土元素。在本专利技术中，所述静置的时间优选为12～18h，更优选为15h；所述稀土元素优选包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和钪中的一种或多种。
[0040]为了进一步说明本专利技术，下面结合实例对本专利技术进行详细地描述，但不能将它们理解为对本专利技术保护范围的限定。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用微生物浸出粉煤灰中稀土元素的方法，其特征在于，包括以下步骤：将粉煤灰进行煅烧和细化处理，得到处理物；所述煅烧和细化的处理顺序没有限定；将所述的处理物与醇溶液混合，得到上层悬浮液；将所述的上层悬浮液与微生物、酸溶液混合，得到混合物；所述微生物包括毛霉菌和/或青霉菌；将所述混合物静置，得到的沉淀为稀土元素。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的处理物与醇溶液混合后还包括磁选处理。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述煅烧的温度为200～300℃，所述煅烧的时间为6～8h。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理物的粒径为80～120目。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金喜，马娟娟，曹晓丹，胡亚凡，蒋树庭，孙玉壮，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：发明
国别省市：