一种利用嗜热嗜酸菌溶解中低品位磷矿粉的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用嗜热嗜酸菌溶解中低品位磷矿粉的方法。一种利用嗜热嗜酸菌溶解中低品位磷矿粉的方法，其特征在于它包括如下步骤：1)嗜热嗜酸菌原始菌液的活化：将嗜热嗜酸菌原始菌液活化，得到嗜热嗜酸菌活化菌液；2)嗜热嗜酸菌活化菌液的驯化：将嗜热嗜酸菌活化菌液驯化，得到嗜热嗜酸菌驯化菌液；3)将培养基装入容器中，加入黄铁矿粉和中低品位磷矿粉，得到培养液C，用浓度为10～20wt％的硫酸调节培养液C的pH为2.0～3.0，再加入嗜热嗜酸菌驯化菌液；然后将容器置于40～55℃恒温摇床中，在120～180转/分钟条件下振荡培养15～20天，得到可溶性磷。该方法具有溶磷率高、工艺简单、生产成本低的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
近年来，利用微生物技术处理矿产资源的研究非常活跃，其中铜、铀、金的微生物浸出已实现工业应用。微生物浸出作为一种环保，高效的冶金方法，已经逐渐成为现代冶金技术研究的主流，具有低成本、操作简单、环保等优势。磷是植物生长和发育中非常重要的营养元素，大量存在于磷酸盐岩石中，其主要的矿物形式为羟磷灰石、氟磷灰石和碳酸磷灰石等，它们构成了磷矿石的主要成分。这些矿石为磷肥的生产提供了廉价的原料，是化学磷肥非常好的代替品。据统计，世界上约90% 左右的磷矿石用于生产各种磷肥，生产方法主要有湿法和热法两种。然而，不管采用哪种方法，其原料通常都需要较高品位的磷精矿，并且在选矿和加工过程中需要巨额的设备投资和生产费用，这种巨大的消耗以及由此带来的环境污染对于全世界尤其是发展中国家的磷肥工业造成了极大的阻碍。我国是一个磷矿资源丰富的国家，但大部分都是中低品位磷矿。这些中低品位磷矿在我国目前 对磷矿资源的开发利用方面基本上是处于被废弃的地位，其原因就在于这些中低品位磷矿难采、难选，并且杂质含量高。这些因素决定了在采用传统湿法或热法磷肥生产工艺处理这些中低品位磷矿资源时，生产流程长，生产成本高，经济效益低下。有鉴于此， 微生物浸出技术在磷矿溶解方面的应用逐渐受到了人们越来越多的重视，了解溶磷微生物及其在磷矿溶解方面的作用对开发和利用中低品位磷矿资源具有十分重要的意义。目前的研究报道已经发现多种微生物如细菌、真菌和放线菌等都具有溶解难溶性无机磷酸盐化合物如磷酸三钙、磷酸二钙、羟磷灰石和磷矿粉的能力。但上述微生物都属于有机化能异养型微生物(异养菌)，这类微生物分解磷矿的机理是微生物降解有机碳源产生某些有机酸与磷矿发生的溶解反应。在这个过程中，磷矿分解非常缓慢，溶液PH仅达 4. 0 5. 0，溶磷率较低。另外，微生物的培养条件苛刻，培养基价格昂贵也限制了异养菌在磷矿溶解方面的普遍应用。借鉴微生物浸出技术，利用无机化能自养型微生物(自养菌)溶解磷矿的研究越来越受到人们的关注，如硫杆菌属微生物等。然而，目前利用自养菌溶解中低品位磷矿的研究还处于起步阶段，使用的菌种也仅限于嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)、嗜酸氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans)等嗜中温嗜酸菌， 溶磷率偏低，溶磷周期较长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，该方法具有溶磷率高、工艺简单、生产成本低的特点。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是，其特征在于它包括如下步骤1)嗜热嗜酸菌原始菌液的活化将嗜热嗜酸菌原始菌液活化，得到嗜热嗜酸菌活化菌液；所述的嗜热嗜酸菌原始菌液为下述2种之一①嗜热硫氧化硫化杆菌 (Sulfoba cillus thermosulfidooxidans)原始菌液，②嗜热硫氧化硫化杆菌原始菌液和嗜酸喜温硫杆菌(Acidithiobacillus caldus)原始菌液的混合菌液，混合菌液中嗜热硫氧化硫化杆菌原始菌液与嗜酸喜温硫杆菌原始菌液的体积配比为1 (0.5 1.5);2)嗜热嗜酸菌活化菌液的驯化将嗜热嗜酸菌活化菌液驯化，得到嗜热嗜酸菌驯化菌液；3)嗜热嗜酸菌驯化菌液溶解中低品位磷矿粉按嗜热嗜酸菌驯化菌液的加入量为培养基体积的10 20%，选取嗜热嗜酸菌驯化菌液和培养基；按黄铁矿粉与培养基的配比为(20 30)g IOOOmL,选取黄铁矿粉；按中低品位磷矿粉与培养基的配比为(10 20) g lOOOmL，选取中低品位磷矿粉；将培养基装入容器中，加入黄铁矿粉和中低品位磷矿粉，得到培养液C，用浓度为10 20wt%的硫酸调节培养液C的pH为2. 0 3. 0，再加入嗜热嗜酸菌驯化菌液；然后将容器置于40 55°C恒温摇床中，在120 180转/分钟条件下振荡培养15 20天，得到可溶性磷。按照上述技术方案，所述的嗜热嗜酸菌原始菌液的活化为按嗜热嗜酸菌原始菌液的加入量为培养基体积的10 20%，选取嗜热嗜酸菌原始菌液和培养基；将培养基装入容器中，用浓度为10 20wt%的硫酸调节培养基的pH为2. 0 3. 0，再加入嗜热嗜酸菌原始菌液；然后将容器置于40 55°C恒温摇床中，在100 180转/分钟条件下振荡培养 3 5天，得到活化菌液A ；再按活化菌液A的加入量为培养基体积的10 20%，选取活化菌液A和培养基； 将培养基装入容器中，用浓度为10 20wt%的硫酸调节培养基的PH为2. 0 3. 0，再加入活化菌液A ；然后将容器置于40 55°C恒温摇床中，在100 180转/分钟条件下振荡培养3 5天，得到再次活化的活化菌液A ；如此反复接种活化3 5次，得到嗜热嗜酸菌活化菌液。按照上述技术方案，所述的嗜热嗜酸菌活化菌液的驯化为按嗜热嗜酸菌活化菌液的加入量为培养基体积的20 30%，选取嗜热嗜酸菌活化菌液和培养基；按黄铁矿粉与培养基的配比为(10 15)g IOOOmL,选取黄铁矿粉；按中低品位磷矿粉与培养基的配比为(5 10)g lOOOmL，选取中低品位磷矿粉；将培养基装入容器中，加入黄铁矿粉和中低品位磷矿粉，得到培养液B，用浓度为10 20wt %的硫酸调节培养液B的pH为2. 0 3. 0， 再加入嗜热嗜酸菌活化菌液；然后将容器置于40 55°C恒温摇床中，在100 140转/分钟条件下振荡培养3 5天，得到驯化菌液B ；再按驯化菌液B的加入量为培养基体积的20 30%，选取驯化菌液B和培养基； 按黄铁矿粉与培养基的配比为(10 15)g lOOOmL，选取黄铁矿粉；按中低品位磷矿粉与培养基的配比为(5 10)g lOOOmL，选取中低品位磷矿粉；将培养基装入容器中，加入黄铁矿粉和中低品位磷矿粉，得到培养液B，用浓度为10 20wt%的硫酸调节培养液B的pH 为2. 0 3. 0，再加入驯化菌液B ；然后将容器置于40 55°C恒温摇床中，在100 140转 /分钟条件下振荡培养3 5天，得到再次驯化的驯化菌液B ；如此反复接种驯化3 5次，每次逐渐提培养液B中黄铁矿粉和中低品位磷矿粉的含量，直至最后配制的培养液B中黄铁矿粉与培养基的配比=(20 30)g IOOOmL, 中低品位磷矿粉与培养基的配比=(10 20) g IOOOmL ；得到嗜热嗜酸菌驯化菌液。所述的嗜热硫氧化硫化杆菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans)、嗜酸喜温硫杆菌(Acidithiobacillus caldus)广泛存在于高温酸性环境如酸性热泉、酸性矿坑水、 自燃煤堆、硫化矿堆或高温生物浸矿反应器中，可以通过从自然界分离筛选或从菌种保藏中心购买获得。所述的培养基组分为3·Og (NH4)2SO4, l.Og MgSO4. 7H20,0. 2g K2HPO4,0. 2g KCl, 0. 02gCa (NO3)2，0. 2g 酵母提取物，30g FeSO4. 7H20 禾口 IOOOmL 无菌水。所述的中低品位磷矿粉中的P2O5的质量含量低于30%。所述的黄铁矿粉和中低品位磷矿粉为通过市场购买或矿山采集的矿石，通过研磨过筛使其粒度达到50 200目。本专利技术的有益效果是1、本专利技术中以价格相本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种利用嗜热嗜酸菌溶解中低品位磷矿粉的方法，其特征在于它包括如下步骤：１）嗜热嗜酸菌原始菌液的活化：将嗜热嗜酸菌原始菌液活化，得到嗜热嗜酸菌活化菌液；所述的嗜热嗜酸菌原始菌液为下述２种之一：①嗜热硫氧化硫化杆菌（Ｓｕｌｆｏｂａｃｉｌｌｕｓ　ｔｈｅｒｍｏｓｕｌｆｉｄｏｏｘｉｄａｎｓ）原始菌液，②嗜热硫氧化硫化杆菌原始菌液和嗜酸喜温硫杆菌（Ａｃｉｄｉｔｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓ　ｃａｌｄｕｓ）原始菌液的混合菌液，混合菌液中嗜热硫氧化硫化杆菌原始菌液与嗜酸喜温硫杆菌原始菌液的体积配比为１∶（０．５～１．５）；２）嗜热嗜酸菌活化菌液的驯化：将嗜热嗜酸菌活化菌液驯化，得到嗜热嗜酸菌驯化菌液；３）嗜热嗜酸菌驯化菌液溶解中低品位磷矿粉：按嗜热嗜酸菌驯化菌液的加入量为培养基体积的１０～２０％，选取嗜热嗜酸菌驯化菌液和培养基；按黄铁矿粉与培养基的配比为（２０～３０）ｇ∶１０００ｍＬ，选取黄铁矿粉；按中低品位磷矿粉与培养基的配比为（１０～２０）ｇ∶１０００ｍＬ，选取中低品位磷矿粉；将培养基装入容器中，加入黄铁矿粉和中低品位磷矿粉，得到培养液Ｃ，用浓度为１０～２０ｗｔ％的硫酸调节培养液Ｃ的ｐＨ为２．０～３．０，再加入嗜热嗜酸菌驯化菌液；然后将容器置于４０～５５℃恒温摇床中，在１２０～１８０转／分钟条件下振荡培养１５～２０天，得到可溶性磷。...

【技术特征摘要】
1.一种利用嗜热嗜酸菌溶解中低品位磷矿粉的方法，其特征在于它包括如下步骤1)嗜热嗜酸菌原始菌液的活化将嗜热嗜酸菌原始菌液活化，得到嗜热嗜酸菌活化菌液；所述的嗜热嗜酸菌原始菌液为下述2种之一①嗜热硫氧化硫化杆菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans)原始菌液，②嗜热硫氧化硫化杆菌原始菌液和嗜酸喜温硫杆菌 (Acidithiobacillus caldus)原始菌液的混合菌液，混合菌液中嗜热硫氧化硫化杆菌原始菌液与嗜酸喜温硫杆菌原始菌液的体积配比为1 (0.5 1.5);2)嗜热嗜酸菌活化菌液的驯化将嗜热嗜酸菌活化菌液驯化，得到嗜热嗜酸菌驯化菌液；3)嗜热嗜酸菌驯化菌液溶解中低品位磷矿粉按嗜热嗜酸菌驯化菌液的加入量为培养基体积的10 20%，选取嗜热嗜酸菌驯化菌液和培养基；按黄铁矿粉与培养基的配比为(20 30)g IOOOmL,选取黄铁矿粉；按中低品位磷矿粉与培养基的配比为(10 20) g lOOOmL，选取中低品位磷矿粉；将培养基装入容器中，加入黄铁矿粉和中低品位磷矿粉，得到培养液C，用浓度为10 20wt%的硫酸调节培养液C的pH为2. 0 3. 0，再加入嗜热嗜酸菌驯化菌液；然后将容器置于40 55°C恒温摇床中，在120 180转/分钟条件下振荡培养15 20天，得到可溶性磷。2.根据权利要求1所述的一种利用嗜热嗜酸菌溶解中低品位磷矿粉的方法，其特征在于所述的嗜热嗜酸菌原始菌液的活化为按嗜热嗜酸菌原始菌液的加入量为培养基体积的10 20%，选取嗜热嗜酸菌原始菌液和培养基；将培养基装入容器中，用浓度为10 20wt %的硫酸调节培养基的pH为2. 0 3. 0，再加入嗜热嗜酸菌原始菌液；然后将容器置于40 55°C恒温摇床中，在100 180转/分钟条件下振荡培养3 5天，得到活化菌液 A；再按活化菌液A的加入量为培养基体积的10 20%，选取活化菌液A和培养基；将培养基装入容器中，用浓度为10 20wt%的硫酸调节培养基的...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖春桥，池汝安，张华香，方玉娟，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：83