[发明专利]一种利用微生物浸出风化壳淋积型稀土矿的方法

说明书

本发明公开了微生物浸出风化壳淋积型稀土矿的方法，包括以下步骤：1)将微生物进行活化后，进行培养，得到菌悬液；2)然后采用菌悬液、菌体或者去除菌体的代谢物作为浸出介质浸出风化壳淋积型稀土得到含稀土的浸出液。本发明中选用的微生物环保安全，在自然界普遍存在，来源广泛，一些微生物有利于环境污染物降解和生态修复及改善；2)本发明中微生物浸出过程中产生代谢产物通常含有羟基、羧基等官能团，微生物细胞膜或细胞壁表面也可含有与稀土作用的活性成分，可以通过络合和螯合作用浸出稀土元素，浸出效果好、选择性强、杂质溶出少，并且成本低、过程绿色环保。

技术领域

本发明属于湿法冶金和矿物加工领域，具体涉及一种利用微生物浸出风化壳淋积型稀土矿的方法。

背景技术

稀土元素(Rare earth element，RE或R)是指化学周期表中的镧系元素以及钪和钇，一共17种元素。根据稀土元素的原子结构和物理化学性质通常分为轻稀土和重稀土。重稀土被广泛应用于钢铁、电子、石油等行业，是制造尖端武器必不可少的原料。未来随着新能源汽车、风电、机器人等产业的快速发展，预期需求将快速增长，对主要稀土产品价格将形成有力支撑。

中国是世界上稀土资源最丰富的国家。全球稀土储量为1.3亿吨，我国就占了4400万吨，约占38％。尤其是风化壳淋积型(离子型)稀土，其中含有中重稀土等关键稀土元素。

离子型稀土浸出目前主要采用化学浸出法，主要利用含有铵、镁、钾、钠、钙等阳离子的硫酸或氯化盐，通过阳离子的置换/取代作用浸出稀土元素。但是普遍存在浸出剂用量大、浸出选择性差、杂质溶出多等问题，尤其是高浓度和高用量的盐离子造成严重的环境污染、土壤和生态破坏，应用受到极大限制。因此，迫切需要开发离子型稀土矿产资源清洁高效利用新技术。

生物冶金(浸出)是一种复杂矿产资源清洁高效提取的重要技术，主要利用微生物直接作用和微生物产生的代谢产物浸出矿物元素。但是不同的微生物对矿物浸出的效果是有比较大的区别的，而且微生物直接浸出是会与矿物进行混合，矿物的存在有时会抑制微生物的增长甚至杀死微生物。目前，关于如何应用微生物技术浸出风化壳淋积型(离子型)稀土的相关报道很少，因而开发出微生物浸出风化壳淋积型(离子型)稀土的工艺具有重大的研究意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用利用微生物浸出风化壳淋积型稀土矿的方法，解决目前风化壳淋积型稀土矿化学浸出过程中普遍存在的生产成本高、化学药剂用量大、杂质溶出多、环境污染、土壤和生态破坏严重等问题。

本发明这种微生物浸出风化壳淋积型稀土矿的方法，包括以下步骤：

1)将微生物进行活化后，进行培养，得到菌悬液

2)浸出方式为以下三种中的任意一种：

第一种方法是：将菌悬液直接与风化壳淋积型稀土矿进行混合后，调节浸出工艺参数，进行浸出，浸出完毕后，得到浸出液；

第二种方法是：将菌悬液离心分离后，去除菌体，将得到离心后的培养液与风化壳淋积型稀土矿进行混合，调节浸出工艺参数，进行浸出，浸出完毕后，得到浸出液；

第三种方法是：将菌悬液离心分离后，将得到的菌种接种到风化壳淋积型稀土矿，然后加入液体培养基；调节浸出工艺参数，进行浸出，浸出完毕后，得到浸出液；

所述步骤1)中，微生物为铜绿假单胞菌、解脂耶氏酵母、鲁氏接合酵母、枯草芽孢杆菌、亚硝酸单胞菌、维氏硝化杆菌、植物乳杆菌、丙酸杆菌、醋酸杆菌、酿酒酵母、乳酸片球菌、大肠杆菌中的一种或多种组合。

所述的微生物采用的液体培养基采用以下基质中的几种：胰蛋白胨、酵母提取物、大豆蛋白胨、葡萄糖、蔗糖、尿素、MgSO₄、NaCl、吐温80、NaNO₃、K₂HPO₄、KCl、FeSO₄。