Способ подготовки депрессора для флотации несульфидных руд Советский патент 1987 года по МПК B03D1/02 C12N1/00 C12N1/00 C12R1/07 

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к способу подготовки депрессора для флотации несульфидных руд с помощью микроорганизмов, и может быть использовано в горно-рудной промышленности.

Цель изобретения - улучшение качества депрессора за счет повышения его депрес- сируюш,их свойств.

В качестве добавляемого к жидкому стеклу реагента вместо солей поливалентных ме- таллов вносят биомассу бактерий Bacillus mugilaginosus ВКПМ В-1480 Д в количестве клеток на 1 мл жидкого стекла.

Морфолого-культуральные признаки штамма Bacillus mu iloginosus ВКПМ В-1480 Д (ИНМИ-14). Культура представляет собой спорообразующие неподвижные одиночные палочки размером 1,2- 1,3X4-5 мкм. Споры овальные, расположение центральное, размеры спор 1,5X1 J мкм. Рост на МПА и МПЖ отсутствует. Рост на картофельном агаре: плоские гладкие колонии, светлобежевые, с ровным краем, диаметр колоний до 3-5 мм в 48-72 культурах. Рост на среде Эшби; крупные, круглые выпуклые, слизистые, прозрачные ко- лонии, поверхность гладкая, блестяш,ая край ровный, диаметр колоний до 5 мм. Оптимальная температура для роста 37- 42°С, рост возможен при 15-44°. Оптимальная рН среды 7,5-9,0, рост возможен при рН 6,0-9,5.

Физиолого-биохимические признаки штамма Bacillus mugilaginosus ВКПМ В -1480 Д {ИНМИ-14). В качестве источников углерода и энергии используются углеводы и многоатомные спирты: крахмал, глюкоза, мальтоза, сахароза, фруктоза, маннит, сор- бит, инозит, глицерин. На средах с углеводами образуют большое количество слизи. Аэроб, углеводы не сбраживает, к денитри- фикации не способен. Молоко не пепто- низирует, не коагулирует. Ацетилметилкар- бинол не образует. В качестве источников азота используются только ионы аммония.

Олигонитрофил, возможен рост на безазотистых средах. Аминокислоты в качестве источника азота не использует. Культура может храниться в течение полугода на картофельном агаре при (+4) - (4-8)°С. В лио- филизированном состоянии хранится более года.

Бактерии чувствительны к пенициллину, стрептомицину, левомицетину, тетрациклину, олеандомицину.

Пример. 1 г глины, взятой в карьере под Тирасполем (Молдавия) добавляют к 100 мл стерильной водопроводной воды. Берут 0,1 мл приготовленной водной бол- туш ки, наносят на чашки с агаризованной средой Эшби. Через трое суток микроско- пируют крупные, выпуклые, прозрачные.

слизистые колонии, и из колоний, содержа- ших палочковидные формы, делают пересев на картофельный агар для проверки способности к спорообразованию. Идентификация спорообразующих форм проводится в соответствии с общепринятыми методами. В качестве типовых признаков используют признаки культуры В. mucilaginosus.

Биомассу бактерий выращивают на жидкой питательной среде состава (г/л): сахароза 10, (NH) SO 0,1, KjHPO 0,2, вода водопроводная I л, рН 8,0. Культивирование осуществляют в колбах на 500 мл, объем среды в каждой колбе 100-200 мл, на качалке (180 об/мин) при t 30°С в течение двух суток.

В качестве источника углерода и энергии в среде можно использовать вместо сахарозы гидролизаты древесины или отходов сельскохозяйственного производства. При этом исключается необходимость внесения в среду источников азота и фосфора. Используют водные растворы гидролизатов с содержанием углеводов 10-20 г/л, РВ 20-25%, фурфурол-следы, рН раствора доводят до значений 7,0-8,0 10%-ным раствором КОН.

Посевным материалом служит водная суспензия спор В. mucilaginosus ВКПМ В-1480 Д, полученная смывом 48-часовой культуры на картофельном агаре. Концентрация посевного материала, содержащего 10 спор/мл, 1-2% от объема засеваемой среды.

Способ подготовки жидкого стекла заключается в его стабилизации и повышении кремневого модуля под действием культуры В. mucilaginosus. Предполагается, что стабилизирующее действие оказывают полисахариды капсулы В. mucilaginosus.

Эффективность депрессирующего действия жидкого стекла,определяется значением

Чем выше модуль жидкого

стекла, тем сильнее его депрессирующее действие. Однако при модуле выше трех начинается образование геля кремниевой кислоты, и известные методы подготовки жидкого стекла для технологического процесса не позволяют получить раствор жидкого стекла с высоким модулем.

В табл. 1 представлено изменение модуля жидкого стекла в зависимости от времени развития штамма.

Из табл. 1 видно, что в ходе развития штамма на среде,содержащей жидкое стекло, модуль последнего начинает повыщать- ся в логарифм:ической фазе роста и достигает оптимальных значений в начале стационарной фазы развития культуры. Количество клеток, равное или меньше 10, не повышает кремневый модуль.

Жидкое стекло можно обрабатывать, добавляя его в концентрации 1 -10 г/л к питательной среде. При этом культуру выращивают на качалке при 180 об/мин и t 30°С. Продолжительность инкубации двое суток. Полученную культуральную жидкость, содержащую жидкое стекло, используют для депрессии пустой породы при флотации флюорита. Биомасса бактерий не отделяется от жидкого стекла, поскольку введение лишней процедуры в технологический процесс не экономично и с другой стороны не отражается на показателях процесса флотации.

Пример 1. Берут смесь минералов, состоящую из флюорита, барита, кальцита и кварца по 10 г каждого и флотируют ее 3 мин при отношении Т:Ж 1:20. В качестве собирателя используют 10 мг/л олеиновой кислоты, в качестве депрессора - 0,5-1 мл культуральной жидкости, содержащей 10 мг жидкого стекла. При этом выход минералов, %: флюорит 89, барит 4,4, кальцит 5,1, кварц 0,6.

Другой прием обработки жидкого стекла путем воздействия на него предварительно выращенной культуры В. mucilaginosus удобен тем, что сокращается время для подготовки депрессора.

Пример 2. Культуру бактерий В. mucilaginosus выращивают на агаризованной среде состава, г/л: сахароза 10, (NH4)2SO4 0,5, К2НРО4 0,5, агар-агар 20, рН 8,0. Культивирование осуществляют на чашках Петри,

Обработка сульфатом алюминия

90,5 30,1 34,4 21,1

91,7 15,7 27,7

Таблица 1

в которые разливают по 20 мл данной среды. В каждую чашку вносят 0,1 мл водной суспензии вегетативных клеток или спор В. rnu- cilaginosus, концентрация клеток в суспензии мл, каплю суспензии растирают стерильным шпателем, чашки помещают в термостат с температурой 37°С. Выращенные клетки смывают с каждой чащ- ки 5-10 мл стерильной воды в общую емкость и добавляют к свежеприготовленному 10%-ному раствору жидкого стекла до конечной концентрации 10 -10 кл/мл. По 10 мл раствора жидкого стекла помещают

в колбы Эрленмейера на 250 мл инкубируют на качалке 1 ч при 30°С. Полученный раствор жидкого стекла используют как депрессор.

Флюоритовую руду, 75% которой измельчено до 0,074 мкм, флотируют с помощью реагентов, г/т: сода кальцинированная 700, олеиновая кислота 600, жидкое стекло, обработанное бактериями в течении 1 ч 250. Извлечение флюорита 90,6%.

В табл. 2 даны результаты проведен- ного сравнения способа бактериальной обработки депрессора со способом обработки депрессора сульфатом алюминия, в табл. 3 - сравнительные технологические показатели флотации флюоритсодержащей руды (из- мельчение 75% 0,074 мк; реагенты, г/т: сода кальцинированная 700, олеиновая кислота 600).

Таблица 2

Олеиновая кислота - собиратель, 10 мг/л

9,8

Время флотации 3 мин

10 20

О

2,5

5,0

10,0

25,0

О

Ю 10 10 10

90,411,413,4 4,6

78,78,111,5 1,1

Жидкое стекло послебактериальной обработки

91.731,129,820,9 Те же

90.814,421,1 8,7 89,2 7,912,9 3,8 89,04,45,1 0,6

88.92,11,9 О

Концентрат21,1

Хвосты78,9

Руда100,0

Концентрат20,4

Хвосты79,6

Руда100,0

Жидкое

стекло

350

Обработка сульфата алюминия 87,2 2,31 3,43 88,1 .

3,09 - - 11,9 20,5 - - 100,0

Жидкое стекло после бактериальной обработки 91,2 1,72 2,490,6

2,3 --9,4

20,4 --100,0

Жидкое

стекло

250

Из данных, представленных в табл. 2 видно, что депрессирующие свойства жидкого стекла по отношению к минералам пустой породы, бариту, кальциту, кварцу усиливаются после обработки жидкого стекла бактериями. При использовании 10-20 мг/л жидкого стекла, обработанного бактериями, депрессия барита возрастает в 2-4 раза, кальцита в 2-5 раз, кварца в 7 раз и

Продолжение табл. 2

Таблица 3

Сульфат алюминия 150

Сульфат алюминия О

5

более. В то же время выход полезного продукта - флюорита при использовании оптимальной концентрации жидкого стекла 20 мг/л возрос на 10% по сравнению с вариантом, в котором обработка депрессора проводилась сульфатом алюминия.

Уровень депрессии, достигнутый при бактериальной обработке жидкого стекла в случае использования принятого метода обработки депрессора сульфатом алюминия можно получить, лишь увеличив концентрацию жидкого стекла более чем в 2 раза - до 50 мг/л, но при этом снижается с 78,7 до 69,9% выход полезного продукта.

При флотации флюоритсодержащей руды бактериальная обработка жидкого стекла повышает степень депрессии, т.е. снижает содержание вредных примесей в концентрате: кварца на 0,6%, кальцита на 1 % по сравнению с вариантом, в котором депрессор обрабатывался сульфатом алюминия. При этом после бактериальной обработки концентрация депрессора - жидкого стекла может быть снижена на ЗО /о по сравнению с вариантом, в котором используется жидкое стекло, обработанное сульфатом алюминия.

В этом случае, когда флотации подвергалась флюоритовая руда (табл. 3), при использовании жидкого стекла, обработанного бактериями, удалось повысить качество концентрата; был получен концентрат, содержащий 91,2% Сар2 по сравнению с концентратом, содержащим 87,2% Сар2, при обработке жидкого стекла сульфатом алюминия.

Таким образом, при бактериальной обработке депрессора получен концентрат улучшенной марки с одновременным повыщением извлечения флюорита на 2-2,5%.

10

Формула изобретения

Способ подготовки депрессора для флотации несульфидных руд, предусматривающий обработку водного раствора жидкого

15 стекла реагентом в оптимальных условиях для проведения его модификации, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества за счет повышения его депресси- рующих свойств, в качестве реагента исполь- f зуют культуру бактерий Bacillus mucilagi ° nosus ВКПМ В-1480 Д в количестве клеток на 1 мл жидкого стекла.

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к способу подготовки депрессора для флотации несульфидных руд с помощью микроорганизмов, и может быть использовано в горно-рудной промыщленности. Целью изобретения является улучщение качества депрессора за счет повышения его депрес- сирующих свойств. Способ заключается в том, что раствор жидкого стекла подвергают обработке культурной бактерией Bacillus muci- laginosus ВКПМВ-148ОД (ИНМИ -14) в количестве lO -10 клеток на I мл для увеличения кремниевого модуля жидкого стекла. 3 табл. 00