含釩石煤中釩的微生物浸出工藝研究.pdf

1、為探索微生物浸出石煤礦中釩的可行性和最佳工藝條件，采用氧化亞鐵硫桿菌及其混合菌浸出高硫含釩石煤礦中的釩。單因素試驗(yàn)中，考察了礦漿濃度、浸出溫度、初始pH、振蕩轉(zhuǎn)速對(duì)釩浸出率的影響，并對(duì)浸出過(guò)程中浸出液中pH、Eh、Fe2+濃度、全鐵濃度、V浸出率等參數(shù)進(jìn)行了檢測(cè)。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用Box-Behnken設(shè)計(jì)原理和響應(yīng)曲面分析法對(duì)浸出溫度、初始pH、振蕩轉(zhuǎn)速等工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化。并在優(yōu)化工藝條件下采用好氧厭氧交替強(qiáng)化浸出含釩石煤礦

2、。最后，在最優(yōu)條件下浸出末期的礦樣進(jìn)行電鏡掃描以觀察礦樣浸出前后的形貌變化。研究表明：
　　(1)采用氧化亞鐵硫桿菌、氧化亞鐵硫桿菌的混合菌及未加菌種的培養(yǎng)液分別浸出含釩石煤，結(jié)果表明，氧化亞鐵硫桿菌及其混合菌對(duì)釩的浸出效果優(yōu)于未加菌種的浸出效果。
　　(2)采用氧化亞鐵硫桿菌浸出石煤礦中釩，①單因素浸出實(shí)驗(yàn)，最佳工藝條件為：礦漿濃度為3％，浸出溫度30℃，初始pH2.0，振蕩轉(zhuǎn)速150 r/min。此條件下，釩浸出率為67

3、.8％。②響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)，釩浸出率的工藝優(yōu)化條件為：浸出溫度32℃，初始pH2.1，振蕩轉(zhuǎn)速147 r/min。在此條件下，理論釩浸出率為70.38％。在優(yōu)化工藝條件下進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，釩浸出率的平均實(shí)測(cè)值為69.2％，與預(yù)測(cè)值基本相符，表明該模型較為準(zhǔn)確。③強(qiáng)化試驗(yàn)中，礦漿濃度為3％，浸出溫度32℃，初始pH2.1，振蕩轉(zhuǎn)速147 r/min，在好氧厭氧交替強(qiáng)化浸出下，釩浸出率為65％左右。④電鏡掃描實(shí)驗(yàn)中，采用掃描電鏡觀察礦樣浸出前后的

4、變化，結(jié)果表明，氧化亞鐵硫桿菌能吸附于礦物表面，并對(duì)礦物起氧化分解作用。
　　(3)采用氧化亞鐵硫桿菌的混合菌浸出含釩石煤，①單因素浸出實(shí)驗(yàn)，最佳工藝條件為：礦漿濃度為3％，浸出溫度35℃，初始pH1.8，振蕩轉(zhuǎn)速150 r/min。此條件下，釩浸出率為68.5％。②響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)，釩浸出率的工藝優(yōu)化條件為：浸出溫度34.5℃，初始pH1.82，振蕩轉(zhuǎn)速161 r/min。在此條件下，理論釩浸出率為69.2％。在優(yōu)化工藝條件下進(jìn)行驗(yàn)