[发明专利]一种改善氧化铁超细粉体水性分散性的微生物学方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改善氧化铁超细粉体水性分散性的微生物学方法。 

背景技术

超细氧化铁粉体应用十分广泛，粉体物质的超细化使其表面电子结构和晶体结构发生变化，随之产生的不饱和悬空键致使粉体粒子热力学不稳定，表现出块状材料不具备的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应，从而赋予了超细粉体有别于常规颗粒材料的一系列优异的物理、化学性能，然而由于具有极高的比表面积和比表面能，其高热力学不稳定性导致极易团聚，使其很难发挥出优越的性能。因此，对超细粉体进行表面改性十分重要，它直接关系到超细粉体是否能够实现商业化。 

分散性直接影响产品的应用性能。如今，人们对环保要求日益严格，对绿色产品呼声也日渐强烈，大量有机化合物的使用极易导致空气、水源等污染。超细粉体水性化应用具有广阔的市场前景，但在高表面张力的极性溶剂水中分散超细粉体仍是颜料等工业产品水性化的技术难点。目前适于水性体系的超分散剂多采用常规化学聚合工艺合成，过程复杂，成本较高，特别是随着科技的发展和环保要求的提高，对分散剂的性能要求也进一步加强，因此开发多功能的性能优良、成本低廉的水性分散 技术成为目前超细氧化铁研究及应用的关键问题。 

发明内容

本发明的目的在于开发性能优良、成本低廉的水性分散性改善技术，提出一种改善氧化铁超细粉体水性分散性的微生物学方法。 

本发明提供一种改善氧化铁超细粉体水性分散性的微生物学方法，该方法包括将微生物菌液接种到微生物反应液中进行微生物发酵，获取微生物发酵液，然后再将氧化铁超细粉体和微生物发酵液混合搅拌反应，水洗、过滤，即可得到水性分散性良好的氧化铁超细粉体。 

其中，所述的微生物菌液优选为氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)、氧化亚铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferrooxidans)或二者的混合菌。所述微生物反应液为：FeSO₄·7H₂O 5-50g/l，(NH₄)₂SO₄ 0.05-6.0g/l，NaCl 0.1-1.0g/l，KH₂PO₄ 0.1-1.0g/l，MgSO₄·7H₂O 0.1-1.0g/l，KNO₃ 0.005g/l，并用稀硫酸调节pH到1.0-2.5。 

本发明提供的方法中，微生物菌液按照体积比1％-20％接种到微生物反应液中，在10-35°C下通空气进行微生物发酵，当85％以上的亚铁离子被氧化，停止反应。超细氧化铁粉体和微生物发酵液的比例为5-200(粉体干重kg)：100(微生物发酵液L)，常温搅拌，反应30分钟。 

具体地，本发明解决其技术问题所采用的方法步骤是： 

(1)按照以下比例配制微生物反应液：FeSO₄·7H₂O 5-50g/l，(NH₄)₂SO₄ 0.05-6.0g/l，NaCl 0.1-1.0g/l，KH₂PO₄ 0.1-1.0g/l，MgSO₄·7H₂O 0.1-1.0g/l，KNO₃ 0.005g/l，并用稀硫酸调节pH到 1.0-2.5。 

(2)轻轻震荡搅拌，使之完全溶解，将氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)、氧化亚铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferrooxidans)、或两者混合菌菌液按照体积比1％-20％接种到微生物反应液中，10-35℃下通空气进行微生物发酵，当85％以上的亚铁离子被氧化，发酵液中微生物细胞数量达到10⁸，停止反应。 

(3)将超细氧化铁粉体按照5-200(粉体干重kg)：100(微生物发酵液L)的比例分散到上述微生物发酵液中，常温搅拌，反应30分钟。 

(4)水洗、过滤，即可得到水性分散性良好的氧化铁超细粉体。