Способ получения молибдена из разбавленных водных растворов Советский патент 1989 года по МПК C12N1/00 C02F3/34 C22B3/00 C02F103/16 

,1

Изобретение относится к ftiOTexHO- логии, а именно к способу получения молибдена из разбавленных водных .растворов с помощью микроорганизмов, и может быть использовано при получе- НИИ металлов гидрометаллургическим путем, а также при очистке промышленных сточных вод.

Целью изобретения является упрощение и удешевление способа получения молибдена из разбавленных растворов

Способ осуществляют Следующим образом,

В водный раствор, содержащий молибден при его начальной концентрации 250-100 мг/л, вводят предварительно выращенную биомассу микроорганизмов. Смесь перемешивают в течение 10-240 мин при рН 1,0-2,0 и температуре окружающей среды. Биомассу отделяют фильтрованием или центрифугированием и извлекают молибден, проводя его десорбцию водой при рН 6-10 или сжигая биомассу. Биомассу можно использовать многократно, при этом ее сорбционная способность полностью сохраняется.

Используют культуры микроорганизмов - микроскопические грибы: M.ther- mophia. Asp. terreus. Asp. niger, дрожжи - Candida valida, Soccharomy- ces.

Степень извлечения молибдена составляет 90-100%.

4

Од Ol

Содержание молибдена в растворе Определяют роданидным методом с по- йощыо калибровочной кривой, исполь- зуя тиомочёвину в качестве восстановителя. Количество адсорбированного молибдена определяют по разнос- ги между его исходным количеством и рставиимся в растворе после адсорб- |ции, а также прямым определением сор- |бированного на био|Массе молибдена.

В кислой рн 1 ,0-2,0 практически весь молибден (95-100%) сорбируется на биомассе микроорганизмов. При рН 2,0 происходит резкое падение сорбционной способности. Полная десорбция ионов молибдена и биомассы происходит при рН 9,0. Понижение ipH 6,0 приводит к уменьшению десор- бированного металла более чем на 50%.

Продолжительность контакта раст- JBOpa молибдена и биомассы, необходимая для максимальной сорбх1ии металла, зависит от видов микроорганиз- |мов. Биомасса грибных культур сорби- jpyeT максимальное количество молиб- |дена в течение 240 мин и дальнейшее Гувеличение времени .контакта практи- 1чески не сказывается на десорбции. IБактерии сорбируют его на 100% в первые 10 мин, дрожжи - 60 мин.

Пример 1. Готовят жидкую Питательную среду, г/л: NaNO 1,

15

20

|КН,Р04

1, ,jO 0,5-, кукуруз- 1ный экстракт 2, сахароза 20, водопро- Iводная вода, рН 6,0. Разливают в кол- 1 бы Эрленмейера на 250 мл по 100 мп в кайздую и стерилизуют при 0,5 атм. I Засеивают спорами гриба Myceliophtho- ;га thermophila (ВКМ-2148 D). Культивируют при качании 180 об/мин в течение суток при 40 С. Биомассу отделяют фильтрованием. В колбы на 250 мл вносят I,5 г биомассы (350 мг абсолютно сухой) и 50 мл раствора . молибдата аммония с концентрацией по молибдену 250 мг/л при рН 2,0 и контактируют при перемешивавши в течение 240 мин. Отделяют биомассу,содержащую молибден, и определяют количество адсорбированного молибдена. На биомассе гриба М. thermophila сорбируется из раствора 92% молибдена или 33 мг Мо/г абсолютно сухой биомассы. Десорбцию молибдена щэово- ДЯТ-, помещая биомассу в воду, подщелоченную до рН 6,0, при перемешивании в течение 30 мин. Отделяют биомассу фильтрованием и вновь исполь14654534 .

зуют для следующей адсорбции молиб- дена. Десорбируется молибден с биомассы на 100%.

Пример 2. Получают биомас-. су М.thermophila согласно примеру 1. В колбы на 250 мл вносят 1,63 г биомассы (168 мг абсолютно сухой) и 50 мл раствора молибдата аммония с 10 концентрацией по молибдену ЮО ймг/л при рН 2,0. За 60 мин контакта с биомассой сорбируется из раствора 60% молибдена или 181 мг Мо/г биомассы. Процесс десорбции ведут по примеру 1. Молибден Десорбируется на 100%.

Пример 3. Получают биомассу Aspergillus terreus (ВКМ F-1862) согласно примеру 1. В колбы на 250 мл вносят 1,5 г биомассы (294 мг по сухому весу) и 50 мл раствора с исходной концентрацией молибдена 250 мг/л, рН 2,0. За 240 мин контакта с биомассой при перемешивании из раствора сорбировалось 92% молибдена или 25 39 мг Мо/г абсолютно сухой биомассы. Десорбируют молибден по примеру 1 при рН 10,0 на 100%.

Пример 4. Получают биомассу Asp. terreus согласно примеру 1. 30.,

в колбы на 250 мл.вносят 1,82 г биомассы (349 мг по сухому весу) и 50 мл раствора с исходной концентрацией молибдена 500 мг/л при рН 2,Оо За 240 мин контакта с биомассой при перемешивании сорбируется 90% молибдена (65 мг Мо/г сухой биомассы).Десор бируют молибден по примеру 1 при рН 8,0 на 100%.

Пример 5. Получают биомассу Asp. niger согласно примеру 1. В колбы на 250 мл вносят 1,5 г биомассы (356 мг по сухому весу) и 50 мл раствора с исходной концентрацией 45 молибдена 250. мг/л, рН 2,0. За 60 мин контакта с биомассой сорбировалось из раствора 90% молибдена (32 мг Мо/г сухой биомассы), Десорбируют молибден по примеру 1 на 100%.

Пример 6. Готовят жидкую среду, г/л: NaNO, 3 КН, 2, MgSO 0,5, солодовые ростки 2,0, водопроводная вода рН - 5,0. Разливают в колбы Эрленмейера на 250 мп по 100 мл, стерилизуют при 1 атм. За- реивают спорами грибд М. therraophila. Культивируют при качании 180 об/мин в течение 2 сут. Отделяют биомассу цен трифугиррвани ем

35

40

50

55

в колбы на 250 мл вносят по 0,8 г биомассы (200 мг сухой) и 50 мл раствора молибдата аммония с концентрацией по молибдену 250 мл/л-при рН 2,0 и контактируют при перемешивании в течение 240 мин. Определяют количество адсорбированного молибдена. На биомассе сорбируется 100% молибдена (75 мг Мо/г биомассы).

Пример 7. Готовят жидкую среду, г/л: NaNO, 3, KHj,P04 2, MgSO 0,5, кукурузный экстракт 5; фильтровальная бумага 20, водопроводная вода5 рН 5,0. Выращивают и получают биомассу и по примеру 6,

В колбы на 250 мл вносят по 1 г (283 мг сухой йюмассы) и 50 °мп раствора молибдата аммония с концентрацией по молибдену 250 мг/л при рН 2,0, контактируют 240 мин. Определяют количество адсорбированного мо- либдена. На биомассе сорбируют 100% молибдена V.

Пример 8. Готовят жидкую среду Ридер, г/л: (NH4)2.S04 3; tfeSO 0,7; NaCl 0,5,КН,г104 1,0; 0,1; этиловый спирт 10; дрожжевой экстракт 1; водопроводная вода, рН 6,5. ,Разливают в колбы Эрленмейера на 250 мл по 40 мп в каждую, стерилизуют при 1 атм. Этиловый спирт и (в виде стерильного раствора) вносят в колбы после стерилизации. Засевают куль- тзфой дрожжей Candida valida ВКМ-247 выращенной на сусле-агаре (суспензией с одного косяка засевают 5 колб.) Культивируют при 180 об/мин в течение 72 ч при 28 С, Биомассу отделяют центрифугированием. В колбы на 250 МП вносят 0,5 г сырой биомассы (75 мг в пересчете на сухой вес) и 10 мл раствора молибдата аммония с концентрацией по молибдену 250 мг/л при рН 2,0 и контактируют.при пере-, мепмвании в течение 10 мин. Отделяют биомассу, содержащую молибден, и в растворе определяют слетавшийся молибден. На биомассе из раствора сорбируется 90% молибдена или 16 .мг Мо/1г абсолютно сухой биомассы. Десорби- руют по примеру 1 на 100%.ПримерЭ. Биомассу бактерий Bac.coagulaus ВКМ-949 получают на минеральной среде, г/л: 0,2, MgS04 0,2i NaCl 0,2; СаСО, 2; (N114)4804 1, дрожжевой экстракт 1,0, сахароза 10,0; водопро

4654536

водная вода; рН . Разливают в колбы Эрленмейера на 250 мп по 40 мп в каждую, стерилизуют при 1 атм с 20 мин. Засевают культурой, выращенной на картсфельно-пептонном агаре, г/л: пептон 5, мел ,1; дрожжевой экстракт 1; 20%-ный картофельный отвар; рН 7,2.

10 Культивируют при качании 180 об/мин в течение 72 ч при 60 С. feoMaccy отделяют центрифугированием. В колбы на 250 мл вносят О,1 г сырой биомассы бактерий (14 мг в пересчете на

15 сухой вес) и 10 МП раствора малибда- та аммония с концентрацией по молибдену 250 мг/л при рН 2,0 и контактируют при перемешивании в течение 60 мин. Отделяют биомассу и в раство20 ре определяют оставшийся молибден. На биомассе Из раствора сорбируется 84% молибдена или 150 мг Мо/1 г абсолютно сухой биомассы. Десорбируют по примеру 1 на 100%.

25 Пример 10. Получают биомассу Bac.coagulaus-165 согласно примеру 9.

В колбы на 250 мл вносят 0,2 г 30 сырой биомассы бактерий (30 мг в пересчете на сухой вес) и 10 мл раствори молибдата аммония с концентрацией по молибдену 250 мг/л при рН 2,0. Через 10 мин контакта сорбируется 100% молибдена (83 мг Мо/1 г сухой биомассы). Десорбируют по. примеру 1. Степень десорбции 100%.

Примеры 11-24. Данные по примерам 11-24 сведены в табл.1.

35

40

45

50

Примеры 11-15 проводят согласно примеру 2; примеры 16-20 - согласно примеру 5, только биомассу получают на агаризованном сусле; примеры 21- 23 - по примеру 5, только биомассу получают на картофельно-пептонном агаре; пример 24 - по примеру 5, только биомасу получают на МПА. Как видно из таблицы, биомасса различных микроорганизмов способна сорбировать молибден.

В предлагаемом способе извлечения молибдена из разбавленных растворов gg использованы микроорганизмы, накап- . ливающие за короткий срок (1-3 сут, в 10 раз быстрее, чем в известном способе) в аэробньк условиях большую биомассу на простых по составу и дешевых синтетических средах, которые применяются в промьпипенности для получения БВК, антибиотиков, ферментов и других биологически активных соединений. Биомасса целлкшоэораз- рушающих грибов Asp. terreus и Му- celiophtora thermophila является отходом при производстве целлюлаз, а биомасса Aspergillus niger - при производстве лимонной кислоты. Биомасса легко отделяется от культу- ральной жидкости и непосредственно может использоваться для извлечения молибдена.

Формула изобретения Способ получения молибдена из разбавленных водных растворов, предусматривающий контактирование биомас-: сы микроорганизмов с обрабатываемым раствором в оптималь 1ых условиях до максимальйой сорбдаи металла с последующим его извлечением, о т л и- чающийся тем, что,с целью ускорения, упрощения и удешевления способа, в качестве биомассы используют предварительно вьфащенную культуру микроорганизмов и контактирова- ние ее осуществляют при рН 1,0-2,0.

Изобретение относится к биотехнологии, касается извлечения молибдена из разбавленных водных растворов с помощью микроорганизмов и может быть использовано при получении металлов гидрометаллургическим путем, а также при очистке промышленных сточных вод. Целью изобретения является упрощение и удешевление способа извлечения молибдена из разбавленных растворов. Способ заключается в введении в очищаемый раствор, содержащий молибден при его начальной концентрации 250-100 мг/л, предварительно вьфащенной биомассы микроорганизмов, перемепивании раствора в течение 10-20 мин при рН 1,0- 2,0. Биомассу отделяют фильтрованием или центрифугированием и извлекают молибден, проводя его десорбцию водой при рН 6,0-1,0 или сжигая биомассу. Способ позволяет извлекать молибден на 90-100%. 1 табл.. о S Л

Бисорбция Мо клетками различных микроорганизмов