[发明专利]利用微生物脱除废弃包装用镀铝膜表面铝的方法及反应器

说明书

本发明公开了一种利用微生物脱除废弃包装用镀铝膜表面铝的方法及反应器。本发明将废弃包装用镀铝膜粉碎后放入含有接种了嗜酸硫杆菌的培养基的反应器中进行脱铝。本发明的有益效果在于：本发明充分利用了嗜酸硫杆菌的嗜酸特性及铝离子在酸性条件下可大量存在的特点，使用微生物脱除废弃包装用镀铝膜表面铝，脱铝率高；同时本发明具有反应器设计合理，成本低，环境友好等优势，有利于拓展微生物在脱除金属铝领域中的应用。

技术领域

本发明涉及固体废弃物资源化和有色金属回收技术领域，具体涉及一种利用微生物脱除废弃包装用镀铝膜表面铝的方法及反应器。

背景技术

镀铝膜具有质量轻、耐磨性好、热稳定性佳，易加工成形等特点，己被广泛用作电子产品的包装材料。随着电子产品不断更新换代，废弃镀铝膜也越来越多。A1³⁺会影响植物根系对养分的吸收，而贵金属离子会造成重金属污染；其次，塑料的降解系数小,需要很长的时间才能分解殆尽，塑料易造成土壤板结，影响植物吸收养料和水分。因此，寻求一种有效的废弃包装用镀铝膜的分离回收方法和工艺已势在必行。

目前，针对废弃镀铝膜的处置技术主要有以下几种：

（1）物理分离：物理分离是利用铝和塑料的物理性质的差异，如，根据铝塑的热膨胀系数的不同、根据铝塑的密度不同使铝和塑料发生分离。

（2）化学分离：使用溶剂来使铝塑分离。一般为混合溶剂，如由甲酸和二氯甲烷混合制成、甲酸与乙醇以体积比4:1～1:4混合而成。化学分离需要采用潜在危害的溶剂和高昂的化学回收设备，此外，试剂和聚合物之间还可能发生反应。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种新型的利用微生物脱除废弃包装用镀铝膜表面铝的方法及反应器。本发明的处理方法是在物理化学方法的基础上，处理成本较低、反应器设计合理，处理效果良好，回收过程中不会产生二次污染。本发明在脱铝时间为6天时，脱铝率可以达到85.24%；8天时，脱铝率可以达到93.86%，10天时，脱铝率可以达到94.93% 。

本发明中，用微生物脱除废弃包装用镀铝膜表面铝时，培养液中的二价铁在细菌的作用下被氧化为三价铁，三价铁再将单质铝氧化为铝离子，铝离子在酸性条件下大量共存，进而实现镀铝膜中铝的脱除。本发明技术方案具体介绍如下。

本发明提供一种利用微生物脱除废弃包装用镀铝膜表面铝的方法，具体步骤如下：

步骤1，将废弃包装用镀铝膜经过破碎分选，得到粒径在0.5~3mm之间的金属铝富集体；

步骤2，按照固液质量体积比为20~40g/L，将金属铝富集体接入经过驯化处理的嗜酸硫杆菌菌株，接种量为8~12vol%，并于29~31℃的温度，120~140 r/min的转速下，在反应器中脱铝6~10天；其中：接入经过驯化处理的嗜酸硫杆菌菌株时，培养液中FeSO₄·7H₂O的添加量为40~80g/L，培养液的初始pH为1.0~2.5；

步骤3，脱铝过程完成后，固液分离，得到滤液和滤渣，将所得滤液依次进行萃取、反萃取和电解过程，得到电解铝。

本发明中，步骤2中，驯化处理的嗜酸硫杆菌菌株选自氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans）或氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans或嗜酸硫杆菌中的一种或两种。

本发明中，步骤2中，金属富集体的粒径集中0.5~1mm，培养液中固液质量体积比为30~40g/L。

本发明中，步骤2中，培养液中FeSO₄·7H₂O的添加量为50~70g/L，培养液的初始pH为1.0~1.5。