Реагент для декарбонизации бокситов

Реагент для декарбонизации бокситов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПHCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (61) Дополнительное и авт. саид-ву (22) Заявлено 030579 (21) 2779424/22-03

B 03 В 1/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300581, Бюллетень йо 20 (53) УДК622. 7б5 (088. 82

Дата опубликования описания 300581 (72) Авторы изобретения

П.И. Андреев, P.Ô. Афанасьева, Г.A. Любар и Т.Н, Реутова

KECii s-„ ç,"„:;, q геологий

Щ ф я у тощ»;, „1;:, Институт минеральных ресурсов Министерст украинской ССР н Всесоюзный ордена Трудо

Знамени научно-исследовательский и проек механической обработки полезных ископае о н х (71) Заявители (54 2 РЕАГЕНТ ДЛЯ ДЕКАРБОНИЗАЦИИ БОКСИТОВ

Изобретение относится к рудной микробиологии н может быть использовано для декарбонизации высококарбонатного сырья.

При переработке отдельных видов минерального сырья карбонаты являются вредной технологической примесью.

Двуокись углерода в виде карбонатов двухвалентных металлов в процессе переработки боксита rIo способу Байе-. ра приводит к декаустификации едкого натра. В результате в растворах накапливается сада, которая выделяет- . ся в выпарениых аппаратах и трубах, что нарушает их равномерную работу, снижает производительность и требует дополнительных затрат на ее каустификацию. Прн переработке высококарбонатных бокситов также имеют место потери глинозема в виде алюмосили- катов кальция. Максимально допустимое содержание двуокиси углербда в бокситах, предназначенных для производства глинозема по способу Байера, не должно превышать 2,0:5. Бокситы, содержащие более 23 двуокиси углерода, / должны быть подвергнуты предварительному обогащению для выделения карбонатов.. Известны методы выделения из бокситов карбонатов, из которых наиболее распространены термические методы в окислителной, нейтральной или восстановительной среде при б50—

900 С, которые обеспечивают практически полное удаление двуокиси углерода из .бокситов (11.

Однако зтот процесс является дорогим и требует высоких расходов топлива, кроме этого, происходит загрязнеННе окружающей среды отходящими газами.

Для снижения содержание двуокиси углерода, связанной с кальцитом, применяется флотация жирнокислотными собирателями и присутствии различных модификаторов (жидкого стекла, соды, едкого натра и др.2. Необходимость применения флотационных реагентов при флотацхти кальцита требует очистки сточных вод, что приводит к дополнйтельным расходам и усложнению схем обогащения.

Часто для выделения сидерита и окисленных минералов из бокситов применяется магнитная сегарация в магнитном поле высокой напряженности.

Как и флотация магнитная сепарация обеспечивает снижение содержания дву-.

833317 окиси углерода в бокситах на 60-70%, что вполне удовлетворительно.

Однако потери глинозема с отвальными (карбонатными) продуктами высоки и достигают 25% и более.

Наиболее близким к предлагаемому является достаточно эффективный микробиологический способ декарбонизации руд диатомовыми водорослями f2).

Недостатком этого метода является невысокая степень декарбонизации

{выделение углекислоты в раствор со-; ставляет 57,8%). Кроме того, процесс выщелачивания является длительным (до 30 сут.), что обуславливает повышенные капитальные и эксплуатационные расходы. Используются диатомовые 15 водоросли морского происхождения и для их культивирования требуется морская вода или вода, искусственно приготовленная в соответствии с составом природной морской воды. Это 2О обстоятельство ограничивает применение метода областями, прилежащими к морям.

Известно применение гетеротрофных бактерий для выщелачивания силикатов иэ бокситов. Упомянутые бактерии помимо силикатов выщелачивают и другие примеси (31.

Однако степень очистки бокситов от карбонатов недостаточная.

Цель изобретения — разработка нового эффективного метода обогащения карбонатосодержащих руд, обеспечивающего повышение степени декарбонизации руд.

Указанная цель достигается применением для декарбонизации бокситов штамма почвенных микроорганизмов вида Bacillus mucilaginosus, культивированного на безуглеводной высококарбонатной среде, выделенных из высо- 40 кокарбонатных почв (пород), или использованием стандартного штамма микроорганизмов, выращенного и адаптированного на безгулеводных питательных средаХ, содержащих повышение количества карбонатов.

Данный реагент проверен в лабораторных и лабораторно укрупненных условиях на двух разновидностях бокситов, содержащих,5 и 4,3% двуокиси углерода.

Пример . Бокситы ВосточноАятского месторождения содержат 41,5% окиси. алюминия, 8,9% двуокиси кремния, 21, 8% окиси железа и 2,52% двуокиси углерода. Основным алюмииийсодержащим миниралом является гиббсит и частично каолинит. Двуокись кремния связана с каолинитом, железо представлено сидеритом и гематитом,а углекислота — сидеритом и кальцитом. g)

Бокситы Краснооктябрьского месторождения содержат 43,2% окиси алюминия, 14.,8% двуокиси кремния, 15,5% окиси железа и 4,3% двуокиси углерода. Минералогический состав бокситов g5 аналогичен бокситам Восточно-Аятского месторождения.

Для лабораторных опытов берут навески боксита по 100 r, измельченные в шаровой мельнице до крупности

0,2 мм при Т:Ж = 1:5. Выщелачивание осуществляется в конических колбах емкостью 1,0 л на качалках в термостатических условиях при 28-30 С. в течение заданного времени.

Бактериальные растворы для выщелачивания готовят отдельно и заливают в емкости до плотности, соответствующей

20% твердого. Число оборотов качалки — 200 об/мин.

Укрупненно лабораторный опыт выполнен на бокситах Краснооктябрьского месторождения на навесе 10 кг.

Применяют перколяционный метод выщелачивания. Измельченный до 2,0 мм боксит загружают в перколяционную колонку высотой 500 мм и сечением

100х 100 мм, и через слой руды в те» чение 10 сут пропускают бактериальный раствор с концентрацией микроорганизмов (1-5) ° 10 кл/мл по 5 л в сутки, всего 50 л. По окончании процесса выщелачивания твердый остаток промывают горячей водой, высушивают и анализируют на содержание двуокиси углерода и другие компоненты.

Подготовка бактериальной суспензии заключается либо в выделении штампа микроорганизмов из породы с высоким содержанием силикатов и карбонатов, либо в исполЬзовании стендартного штамма бактерий, адаптированного на высоких концентрациях крбонатов..

Споры стандартного штамма микроорганизмов активизируются на минеральной среде Т 2 (обычно принятый прием активации спор данного штамма бактерий) и высеваются на ждикую питательную среду А 54, состоящую из следующих компонентов на 1,0 л среды: апатитовая мука с 10% прокаленного мела — 4,2 r, кварцевый песок с. 10% прокаленного мела — 4,2 r. С целью повышения потребности бактерий a углероде в эту питательную среду добавляются карбонаты в количестве

5 г/л в пересчете на углекислоту.

Лучше добавлять карбонаты в виде минералов, подлежащих переработке. После трехкратного пересева культуры на карбонатных средах бактерии используются для приготовления бактериальной суспензии в необходимых объемах для постановки опытов. Полученная бактериальная суспензия перемешивается с рудной пульпой до . отношения Ж:Т = 5:1 и осуществляется вЫщелачивание карбонатов, по-. скольку введенные в пульпу вместе с суспенэией бактерии продолжают.ин- . тенсивно размножаться и их потребность в углероде восполняется эа

833317

Формула изобретения

Составитель Л. Антонова

Редактор К. Лембак Техред Е. Гаврилешко Корректор Ю. Макаренко

Заказ 3853/7.

Тираж б25 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретерий и открытий

4 5

113035, Москва, Ж 35, Раушскаянаб., д. /

Филиал ППП "Патент",. r. Ужгород, ул. Проектная, 4 счет присутствующих в руде карбонатов.

Полученные данные показывают, что карбонаты эффективно выщелачиВаются при условии, если микроорганизмы либо выращивают на питательной среде с высокими концентрациями карбонатов, либо микроорганизмами, выделенными из карбонатосодержащих силикатных пород,. в том числе из высококарбонатных бокситов.

По-видимому, в присутствии.карбонатов микроорганизмы перестраивают: процессы метаболизма в сторону усвоения минеральных форм двуокиси углерода, адаптируются к их высоким концентрациям и вырабатывают органическую потребность в них, и при внесении таких микроорганизмов в бокситовую суспензию проиходит интенсивное, поглощение карбонатов из рудной пульпы. В этих случаях содержание двуокиси кремния снижается с.2,5-4,3% до 1,8-0,93%, что значительно ниже предусмотренных нормами, при этом свыше 75Ъ минерального углерода выделяется из боксита. Близкие показатели получены и при выщелачивания карбонатов бактериями, выделенными из высококарбонатных пород. В этом случае микроорганизмы уже адаптированы к высоким концентрациям минерального углерода -непосредственно в почве.

Наряду с выщелачиванием карбонатов в предлагаемом методе обогащения происходит значительное выщелачивание алюмосиликатов и общее повышение качества концентратов.

Таким образом, предлагаемый метод обеспечивает существенное повышение качества концентратов как по содержанию двуокиси углерода, так и по содержанию кремнезема и окиси алюминия и обеспечивает возможность применения к высококарбонатным рудам наиболее экономичного способа для получения глинозема процесса Байера.

Применение штамма Васi!1us muc,11aginosus, культивированного на безуглеводной высококарбонатной среде, 20 в- качестве реагента для декарбонизации бокситов. !

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Обогащение бокситов. М.,"Недра",:

1978, с. 223..

2. Авторское свидетельство СССР

9 2б47871/03, кл.. В 03 0 1/02, 1979.

З..Андреев П.H. и др. К вопросу обогащения бокситов с помощью интероЗ0 трофных бактерий. "Цветная металлур-. :гия", 1975, В 3, с. 8-11 (прототип).