Реагент для декарбонизации бокситов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 030579 (21) 2779424/22-03 51)м, кс присоединением заявки М 9 Б 03 В 1/00 Государственный комитет СССР по дедам изобретений н открытийДата опубликования описания 300581(72) Авторы изобретения П.И. Андреев, Р.Ф. АФанасьева, Г.А. Любари Т.В, Реутова фСЕС 6 К 3:;, огеологийКФИйЬуутиэа, 1. Институт минеральных ресурсов Министерстукраинской ССР н Всесоюзный ордена ТрудоЗнамени научно-исследовательский и проекмеханической обработки полезных ископае о н х(54) 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 по способу Байе-. ра приводит к декаустиикации едкого натра. В результате в растворах накапливается сода, 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. Бокситы, содержащие более 2 двуокиси углерода,/должны быть подвергнуты предваритель" ному обогащению для выделения карбонатов. Известны методы выделения из бокситов карбонатов, нз которых наиболее распространены термические методы в окислителной, нейтральной иливосстановительной среде при б 50 -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 загрязнение окружающей среды отходящими .газами еДля снижения содержание двуокисиуглерода, связанной с кальцитом, применяется флотация жирнокислотнымисобирателями и присутствии различныхмодификаторов (жидкого стекла, соды,едкого натра и др,), Необходимостьприменения флотационных реагентовпри флотацаи кальцита требует очистки сточных вод, что приводит к дополнйтельным расходам и усложнению схемобогащения,Часто для выделения сидерита иокисленных минералов из бокситов применяется магнитная сегарация в магнитном поле высокой напряженности,Как и флотация магнитная сепарацияобеспечивает снижение содержания двуокиси 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 21.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 5 водоросли морского происхождения и для их культивирования требуется морская вода или вода, искусственно приготовленная в соответствии с составом природной морской воды. Это 2 О 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.30Цель изобретения - разработка нового эФФективного метода обогащения карбонатосодержащих руд, обеспечивающего повышение степени декарбонизации руд.Указанная цель достигается применением для декарбонизации бокситов штамма почвенных микроорганизмов вида Вас 1 цв аос 1 а 9 ооьоь, культивированного на безуглеводной высококарбонатной среде, выделенных из высо 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 2,5 и 4,3 двуокиси углерода.П р и м е р . Бокситы Восточно- Аятского 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. ЩБокситы Краснооктябрьского месторождения содержат 43,2 окисиалюминия, 148 двуокиси кремния, 15,5 окиси железа и 4,3 двуокиси углерода. Минералогический состав бокситов 65 аналогичен бокситам Восточно-Аятского месторождения.Для лабораторных опытов берут навески боксита по 100 г, 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 100 х 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 г, кварцевый песок с 10 прокаленного мела - 4,2 г. С целью повышения потребности бактерий в 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 эа833317 Формула изобретения Составитель Л. АнтоноваРедактор К. Лембак Техред Е. Гаврилешко Корректор Ю. Макаренко Заказ 3853/7. Тираж б 25 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР113035, Москва, Ж 35, Раушскаянаб., д. /Филиал ППП фйатентф,. г, Ужгород, ул. Проектная, 4 счет присутствующих в руде карбона-тов.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 75 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 Вас 111 ць пщс,11 ад 1 поьцз, культивированного на безуглеводной высококарбонатной среде,20 в качестве реагента для декарбонизации бокситов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Обогащение бокситов. М.,"Недра",1978, с. 223.2. Авторское свидетельство СССРР 2 б 47871/03, кл. В 03 О 1/02, 1979.З.,Андреев П.И, и др. К вопросуобогащения бокситов с помощью интероЗО трофных бактерий. "Цветная металлур".гияс, 1975, В 3, с. 8-11 (прототип).