铁矿石如何脱磷(赤铁矿脱磷) 难选铁矿石微生物脱磷技术:& nbsp& nbsp中国经济的快速发展需要大量的钢铁材料作为支撑。 虽然我国铁矿石储量居世界前列，但铁矿石成分复杂，品位低，硫、磷等杂质含量高，采选冶炼难度大，综合利用率低。 与传统选矿技术相比，生物选矿具有工艺简单、反应温和、能耗低、环境友好等特点，具有巨大的发展潜力和工业应用前景。难选铁矿石的微生物脱磷技术应该是生物选矿技术发展的一个重要方面。 在总结铁矿石传统脱磷技术的基础上，分析了难选铁矿石微生物脱磷的可行性，并介绍了难选铁矿石微生物脱磷技术的最新研究动态。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp一、我国含磷铁矿资源及其特点:& nbsp& nbsp& nbsp目前优质铁精矿中硫和磷的含量应分别在0.1%和0.05%以下。 如果铁精矿中硫、磷含量高，就不能直接用于炼铁、炼钢，否则会增加生铁和钢铁的热脆和冷脆，严重影响其质量。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp我国高磷铁矿储量占铁矿总储量的14.86%，达到74.5亿吨，主要分布在鄂西、湘西、贵州和湘南地区。 一方面，我国有近100亿吨含硫、磷的难选铁矿资源无法利用，或被暂时作为尾矿废弃，导致铁矿石供应严重不足，国家铁矿资源极大浪费，同时破坏生态环境；另一方面，中国每年从18个国家进口铁矿石，被称为钢铁工业的“粮食”，成为影响中国钢铁工业发展的“瓶颈”。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp铁矿石中的磷主要以磷灰石或氟碳磷灰石的形式与其他矿物共生，嵌布在氧化铁颗粒边缘，嵌布在应时或碳酸盐矿物中，少量磷存在于铁矿物晶格中。 而且磷灰石晶体主要以柱状、针状或块状嵌布在铁矿物和脉石矿物中，粒度较细，有时甚至在2μm以下，难以分离，导致铁矿石难以分离。 寻求有效的降磷方法，利用高磷铁矿资源，对我国钢铁工业的发展至关重要。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp二。铁矿石生物选矿 微生物脱磷展望:& nbsp；& nbsp& nbsp近年来，生物浸出技术发展迅速，因其反应温和、能耗低、工艺简单、环境友好等优点，在矿物工程中得到了广泛应用。 铜、金、铀等的细菌浸出。已成功应用于工业。美国、加拿大、澳大利亚、智利等20多个国家。实现了生物提铜的工业化。目前，生物法提取的铜约占世界铜总产量的25%。钴、锌、镍、锰等的微生物湿法提取。也正在从实验室研究过滤到工业生产。 利用微生物技术处理矿产资源的非军事化非常活跃，特别是对于那些极贫、超细或包裹难选的矿产资源，微生物技术已经显示出传统选矿方法无法比拟的独特优势。 因此，高磷铁矿石微生物脱磷的研究具有广阔的前景。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp三。含磷铁矿石传统脱磷技术:& nbsp& nbsp& nbsp含磷铁矿石的脱磷可以用选矿法、化学法、冶炼法来做，但脱磷效果、资源利用率、环境负荷差异较大。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(1)选矿脱磷& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp选矿往往需要对矿石进行细磨，直至磷矿和铁矿石完全解离，然后采用磁选或浮选进行分离。 我国高磷铁矿石矿物组成复杂，磷矿嵌布粒度细。选矿脱磷存在以下问题:一是脱磷效率低；二是细磨降低了球磨机的处理能力，明显增加了磨选成本；三是铁资源损失大。 因此，传统的选矿方法有时很难达到满意的效果。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp季峻采用BK-MZ-3药剂，采用分散-选择性聚团脱泥-反浮选工艺处理"宁乡"鲕状高磷赤铁矿，铁精矿磷含量由原矿的0.57%降至0.236%。闭路试验铁回收率虽达到90.57%，但磷含量仍未达标。 瑞典基律纳选矿厂处理的高磷磁铁矿，铁品位61%，磷含量高达1%。选矿厂将矿石磨至-44μ m，占85%。使用Atrac系列捕收剂，采用磁选预选、反浮选脱磷、磁选工艺流程，可获得铁品位大于71%、磷含量小于0.025%的优质铁精矿，脱磷效果显著。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(二)酸浸脱磷& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp酸浸是一种有效的脱磷方法，矿石中的磷矿不需要完全单体解离，只要与浸出液接触暴露即可达到脱磷的目的。 但酸浸脱磷耗酸量大，成本高，易造成环境污染。而且容易导致矿石中可溶性铁矿物的溶解，造成铁的损失。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp西澳大利亚80%以上的铁矿石含有约0.15%的磷。为了获得磷含量低于0.05%的优质铁矿石原料，郑振宇采用焙烧-酸浸联合工艺对西澳皮尔巴拉含磷0.126%的铁矿石进行降磷处理。 将80%的- 5.6mm粉末与- 1.5mm和- 0.15mm两种细粉制成的球团矿进行焙烧，然后在60℃下用硫酸浸出5h进行脱磷，可获得磷含量为0.042% ~ 0.055%，脱磷率为67.2% ~ 69.0%的产品。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp瑞典的一种高磷铁矿石含磷约1%。用酸浸法处理铁矿石时，虽然磷的去除率为95%，铁的损失率小于0.05%，但碱金属的损失却超过60%。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp吴石山铁矿是一种含宁乡鲕状嵌布和胶态磷的高磷铁矿。 鲁等用酸浸法处理该铁矿石，有效脱磷率为40% ~ 50%，铁品位可提高4% ~ 6%。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(3)超声波-酸浸脱磷:& nbsp& nbsp& nbsp该方法利用超声波清洗矿物表面，加快酸浸速度，提高酸浸效果。 超声波可以清洗矿物表面形成的CaSO4、CaCl2等不溶性膜，消除其对磷浸出过程的阻碍，提高脱磷率，并明显降低铁精矿中的磷含量。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbspIshihara等人研究了美国内华达州生产的高磷磁铁矿和赤铁矿用超声波-酸浸法脱磷。 中等磁铁矿样品含磷0.671%，粒度- 0.589mm(28目)，超声频率20kHz，酸浓度5%，浸出时间15min。 最终结果是:用硫酸时，精矿含磷0.07%(机械搅拌酸浸的1/14)，用盐酸时，精矿含磷0.06%(机械搅拌酸浸的1/7)，铁回收率95%以上。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(四)烟火冶金脱磷:& nbsp& nbsp& nbsp烟火脱磷是指铁水冶炼预处理中的脱磷。 基本原理是在钢水进入转炉或电炉之前，碱性氧化物或碱性渣与铁水中的磷反应生成磷渣，从而达到脱磷的目的。 日本新日铁开发了一种新的精炼工艺，在同一个转炉中进行铁水脱磷，然后连续脱硅脱碳，中间插入排渣过程。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp4.微生物除磷机理:& nbsp& nbsp& nbsp微生物浸出是微生物直接或间接参与金属硫化物或氧化物氧化溶解的过程。 对于除磷微生物来说，一方面微生物需要吸收磷形成细胞成分，如磷脂；另一方面，微生物通过吸收磷合成三磷酸腺苷(ATP)，代谢能量。 用微生物法从含磷废水中除磷获得成功，表明微生物具有除磷能力。 不同的微生物和除磷机理用于不同的领域。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(1)废水的除磷 微生物:& nbsp；& nbsp& nbsp微生物除磷主要是利用聚磷菌的聚磷作用。 聚磷菌多为棒状，是一类在厌氧/好氧条件下交替运行，导致厌氧释磷和好氧过量吸磷的异养菌。 在厌氧条件下，聚磷菌通过发酵将溶解性有机物转化为低分子量有机物。聚磷菌分解细胞内的多聚磷酸盐，产生ATP(三磷酸腺苷)。废水中的低分子量有机物(如脂肪酸)被ATP吸收，ATP以PHB(聚β-羟基丁酸酯)和糖原等有机颗粒的形式存在于细胞内，多聚磷酸盐分解产生的磷酸排出细胞外。 在随后的好氧条件下，聚磷菌利用PHB氧化分解释放的能量，从废水中吸收比其生长所需更多的磷，并以聚磷酸盐的形式储存。细菌吸收的多余磷随污泥排出系统，从而获得更好的除磷效果。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(2)铁矿石脱磷 微生物:& nbsp；& nbsp& nbsp矿物浸出微生物对铁矿石的脱磷主要是通过代谢产酸降低体系的pH值，使铁矿石中的磷溶解；同时，微生物还可以通过摄取过量的磷来去除铁矿石中的磷，从而维持生长和繁殖。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp许多微生物可以进行产酸代谢。 代谢产生的有机酸与不溶性磷酸盐反应，促进含磷酸盐矿物的溶解，进入液相；同时，代谢产生的酸会与Ca2++、Mg2 ++和Al3 ++离子形成螯合物，从而加速含磷酸盐矿物的溶解。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp除磷细菌过量吸磷的过程可以表示为:& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp当生长环境缺乏营养时，细菌通过以下过程释放磷并产生能量维持正常的生命活动:& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp微生物对矿物的除磷作用主要经历以下过程:& nbsp& nbsp& nbsp1.氧化硫化物矿物、元素硫和亚铁的过程；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp2.异养微生物产生破坏矿物质，氧化或还原不同价态元素的有机物和过氧化物的过程；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp3.化学元素的微生物积累和沉淀。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp五、铁矿石微生物脱磷研究动态:& nbsp& nbsp& nbsp近年来，微生物除磷的研究十分活跃，并取得了一定的进展。 何良举等认为氧化亚铁硫杆菌的脱磷可分为两个过程:一个是氧化亚铁硫杆菌黄铁矿生成酸性浸出液，另一个是酸性浸出液浸出含磷铁矿物并脱磷。 他们使用取自铜矿水中并经过驯化的氧化亚铁硫杆菌作为实验菌株。粒度为-74μ m、含TFE 40.38%、S 38.82%、P 0.287%的黄铁矿产生酸性浸出液。含TFE 41.47%、S 2.90%、P 0.33%的铁矿石浸出12分钟后，脱磷率可达76。 他们还通过富磷和缺磷培养研究了微生物对含磷铁矿石的脱磷机理，认为微生物可以通过代谢产酸来溶解磷矿，同时代谢酸会与Ca2++、Mg2 ++和Al3 ++螯合形成络合物，促进了磷矿的溶解。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp江涛等人以黄铁矿为微生物能源材料，研究氧化亚铁硫杆菌对含磷铁矿石的除磷效果。 含磷铁矿石全铁品位为47.79%，含磷1.12%，含硫0.028%。 微生物浸出时，铁矿石粒度为- 0.074mm，并加入了部分黄铁矿。配制的浆液浓度为10%，细菌接种量为5%，浆液初始pH为2.20，温度为30℃，空气浴振荡器转速为160r/min。 结果表明，除Fe2+对氧化亚铁硫杆菌的除磷能力有影响外，增加黄铁矿的比例可使铁矿石的除磷率从34.01%提高到78.84%(具体效果见表1)，但除磷时间较长，为600～1104h & nbsp1 & nbsp黄铁矿比例对氧化亚铁硫杆菌除磷能力的影响:& nbsp；& nbsp%黄铁矿比051020，脱磷率34.0149 . 8868 . 8178 . 84:& nbsp；& nbsp& nbsp西班牙学者P.Delvasto等人在巴西米纳斯吉拉斯对含磷0.18%的铁矿石进行了生物冶金降磷研究。 通过添加适当的营养源和有机酸(如葡萄糖、醋酸等。)分离培养，所研究的4株除磷菌中的伯克霍尔德氏菌和高铁伯克霍尔德氏菌获得了解磷生物活性，对Ca3(PO4)2、AlPO4、cual 6(PO4)4(OH)8·5H2O等含磷矿物具有解磷作用。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp利用氧化亚铁硫杆菌对湖南某含磷(硫)难选氧化铁矿石进行了微生物脱磷研究。 样品的主要化学成分见表2，其中TFe、P和S的含量分别为50.67%、0.38%和0.18%。 & nbsp2 & nbsp马& nbsp；湖南某含磷铁矿石化学成分:& nbsp；& nbsp%元素tfefeopsio 2 al 2 o 3 caomgnas含量为50.678 . 790.380 . 1812.979 . 500.521 . 520.330 . 057:& nbsp；& nbsp& nbsp通过对样品的岩矿鉴定，发现同心环状鲕状赤铁矿颗粒相互交织，高铁鲕状赤铁矿的鲕核中含有较多的粘土等脉石矿物。以磷酸盐胶磷矿为主，部分以磷灰石形式存在，主要嵌布在氧化赤铁矿(包括鲕状赤铁矿和褐铁矿)颗粒的间隙中或共生脉石矿物的集合体中。嵌布关系复杂，常规选矿方法很难除磷。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp向粒度为- 0.074mm的矿样中加入缺磷的9K培养基和经过培养的氧化亚铁硫杆菌菌液，占73.4%，不加入其他固体矿物。微生物除磷实验在初始pH值为2.40时进行。经过15天的浸出，脱磷率达到21.63%，表明氧化亚铁硫杆菌可以从矿样中获取磷和硫作为营养物质进行自身的代谢过程 进一步的研究工作仍在进行中。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp不及物动词结论& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp难选铁矿石脱磷技术是国内外资源加工的技术难题之一。积极开展难选铁矿石脱磷除杂研究，对于开发我国近100亿吨含硫含磷难选铁矿石资源具有重要意义。 我国铁矿石脱磷取得了一定进展，但总体来说，脱磷效果不理想，工艺复杂，成本高，有些还可能造成严重的环境污染。 与传统工艺相比，微生物铁矿石脱磷降杂具有成本低、效果好、工艺简单、无环境污染等优点。初步研究表明，微生物除磷降杂是可行的，值得进一步研究。 免责声明：本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
下一篇：采矿权出让收益评估什么用途(矿业权评估收益途径评估方法修改方案)
上一篇：钉枪操作注意事项(枪射钉使用教程)
