铝土矿细菌脱硅

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1、铝土矿细菌脱硅背景硅酸盐细菌基本特性硅酸盐细菌在提高铝土矿品位中的应用研究现状硅酸盐细菌浸矿机理小结背景我国的铝土矿资源尤其是高品位铝土矿资源已经出现短缺，特别是河南等地的高品位铝土矿已经濒临枯竭，因此研究开发低成本的氧化铝生产工艺，提高低品位铝土矿资源价值，从而提高我国氧化铝工业的国际竞争力，已经迫在眉睫。我国的铝土矿绝大部分为中等品位（A/S=4~6）的水硬铝石型铝土矿，处理这类矿石，目前只能采用能耗较高的烧结法或高温高压溶出的拜耳法与烧结法相联的联合法生产氧化铝，其生产成本不能与低能耗的拜耳法相抗衡，因此降低氧化铝生产原料中的硅含

2、量，提高铝硅比是十分迫切和现实的任务。硅酸盐细菌基本特性1930年，前苏联学者亚历山大罗夫从土壤中分离出一种细菌，能分解正长石和磷灰石而释放出磷钾，称之为硅酸盐细菌。我国微生物学者认为硅酸盐细菌主要指环状芽孢杆菌（Bacilluscirculans）和胶质芽孢杆菌（Bacillusmucilaginosus）。众多研究表明，硅酸盐细菌不仅能释放磷钾，而且能分解矿物释放出硅、铁、钙等成分。在矿物加工领域中，硅酸盐细菌主要用于铝土矿等硅酸盐矿物的脱硅，以提高目的矿物的品位，但这种应用尚处于试验研究阶段。硅酸盐细菌基本特性硅酸盐细菌是兼性好氧

3、的化能异养微生物，在选择培养基平板上，菌落表面湿润而光滑，质地粘稠并有弹性，无色透明隆起度大，像半颗玻璃珠；菌体长杆形，大小为（4~7）μm×（1~1.2）μm，连同荚膜，大小为（7~10）μm×（5~7）μm，荚膜比菌体大10~15倍，有时甚至有2~4层荚膜。需要说明的是荚膜的产生、大小、层数与培养基的营养成分密切相关，营养丰富时，不形成荚膜或荚膜较小，反之荚膜大而肥厚，层数增多，荚膜的有无是鉴别硅酸盐细菌的重要形态特征。菌体两端钝圆，菌体中往往有1~2个大脂肪类颗粒。此外，菌体中央还能形成粗大的椭圆形芽胞。革兰氏染色阴性，用复红染色

4、能清晰地看到硅酸盐细菌形态特征。图1在阿须贝培养基上形成的菌落硅酸盐细菌基本特性硅酸盐细菌基本特性图2硅酸盐细菌330芽孢G染色阴性硅酸盐细菌在提高铝土矿品位中的应用研究现状文献资料来看，铝土矿脱硅的试验研究目前正处于探索时期，且主要为国外学者的研究成果，国内关于此方面的报道较少。生物浸出选矿是20世纪50年代逐步发展起来的新工艺。针对我国铝土矿硅含量高的特点，利用硅酸盐细菌将铝土矿中的硅、铁等溶去，以达到降硅除杂的目的，不仅能提高低品位铝土矿的质量，适于拜尔法工艺节约能耗，而且还可以最大限度地满足环保要求。硅酸盐细菌在提高铝土矿品位中

5、的应用研究现状Karavaiko等研究了硅酸盐细菌的作用，认为硅酸盐细菌是分解锂辉（LiAlSi2O6）最有效的菌种之一，其分解锂辉石可释放Li、Al、Si等进入溶液，对Li和Al的有效滤取拟在酸性pH范围，而滤取Si最好在碱性pH范围中进行。GrouderaV及GroundevS等报道，不同的微生物浸滤水铝矿型铝土矿时，脱除SiO2最佳的是硅酸盐细菌，它在pH5.5~6.0，温度30~35℃，固溶物含量为0~15%，摇动速率保持在300~400r/min时，Al2O3含量可从43.5%上升到63.9%，SiO2含量从25.9%下降到9

6、.1%。不宜用磁选和浮选的水铝矿类型铝土矿用硅酸盐细菌处理可选择性的溶解Al2O3·2SiO2·2H2O，并使溶液中的Al浓度升到6.7%，在浓溶液中的Al萃取率达到93.3%。硅酸盐细菌在提高铝土矿品位中的应用研究现状钮因健等研究表明，使用硅酸盐细菌GSY-5#浸出含有各种铝硅酸盐矿物的铝土矿，在pH7.2、30℃、200r/min、5%矿浆浓度的浸出条件下，浸出7d，5种矿样的A/S比分别从4.58、6.74、6.03、5.09、2.93分别提高到5.88、8.45、8.55、6.79、13.54。硅酸盐细菌在提高铝土矿品位中的应用

7、研究现状孙德四使用硅酸盐细菌JXF-1浸出含有各种铝硅酸盐矿物的铝土矿，在pH7.2，36℃，180r/min，10%矿浆浓度的浸出条件下，浸出7d，5种矿样的A/S比分别从6.29，6.64，7.15，6.24，3.64提高到7.58，8.29，9.07，9.10，13.29。硅酸盐细菌在提高铝土矿品位中的应用研究现状孙德四等在细菌摇瓶浸矿试验中还发现，硅酸盐细菌具有较强的活化、吸持硅酸盐矿物中硅、铝的能力，以高岭石为底物，培养2~6d，接灭活菌株上清液中硅的含量均高于接菌组中硅的含量，细菌吸持的硅含量占解硅量的90%左右，细菌数越多

8、，细胞吸持的硅也多。代群威等进行元素分析发现，硅酸盐细菌作用下硅灰石中Si溶出量达到所加硅灰石中Si总量的7.5%左右，与无菌对照样相比，硅酸盐细菌对硅灰石中Si的增溶达到10倍以上。硅酸盐细菌浸矿机理细菌