Способ переработки сыннырита Советский патент 1990 года по МПК C12N1/14 C22B3/00 C12N1/14 C12R1/685 C12N1/14 C12R1/82 C12N1/14 C12R1/845 

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к вьпцелачиванию железа из сыннырита с помощью микроорганизмов, и может быть использовано при получении полевошпатового концентрата в керамической и стекольной промьшшенности.

Цель изобретения - увеличение выхода полевошпатового концентрата с содержанием окислов железа менее 0,3%,

Сыннырит измельчают до (-0,1)- (+0,04) I-IM, вносят питательную среду и

обрабатьгеают растущими монокультурами грибов при 25-35 С в течение 60-96 ч при соотношении твердой и жидкой фазы (Т:Ж), равном 1:10-1:20, с последующей магнитной сепарациейо

В результате такой обработки происходит деструкция сыннырита за счет растворения кальсилита и высвобождения из сростков минералов железа, которые могут быть более полно и с выг сокой селективностью удалены магнитной сепарацией. Кроме того, происхоо::л

:АЭ

1606531

10

5; 10 и содержание железа, как показал анализ, в твердой фазе не снижается о

Пример 2. Немагнитную фракцию сыннырита обрабатывают так же, как и в примере 1, за исключением того, что в качестве посевного материала используют суспензию спор PoChryso- genum BKMF-247 и культивирование проводят при в течение 60 ч, В результате обработки в раствор переходит 2500 мг/л , 2100 мг/л и 3650 мг/л SiOj которые затем могут 15 быть извлечены известными способами. Полученный твердый остаток представляет собой К-полевошпатовый концентрат с содержанием окислов железа 0,3%о Выход концентрата составляет 20 74%, В контрольном варианте, как и в примере 1, содержание железа в немагнитной фракции не снижается

Пример 3. Немагнитную фракцию сыннырита обрйбатьшают согласно 25 примеру 1, за исключением того, что в качестве посевного материала используют суспензию спор Rhizopus arrihi- zus BKMF-489 и культивирование проводят при в течение 60 ч. В результате обработки в раствор переходит 3400 мг/л КйО, 2350 мг/л , и 3850 мг/л SiO, а твердый остаток представляет собой К-полевошпатовый концентрат, в котором содержание окис30

дит растворение тонкопленочного железа

Используют образцы сыннырита РШИ немагнитной фракции, имеющие следующие характеристики. Минеральный состав сьганырита: микроклин 68,2% каль- силит 29,4%, Химический состав сыннырита, %: SiO,56,l; 22,4; 17,5; 1,11. Минеральный состав немагнитной,фракции сыннырита: микро- - клин 74,4%, кальсилит 24,6%. Химический состав этой фракции, %: SiO 57,2; 21,6; 17,4; Fe,0;,

0,42о .

Культивированиемикрогрибов осуществляют на среде,в состав которой входят, г/л: сахароза 30; (Ш4)еSO 1; KHgPQ4 0,5; водопроводная вода 1 л, рН 7,0-7,6о Стерилизацию среды прово,- дят в автоклаве при 0,5 атм 30 мин.

Посевным материалом служит суспен- зияГспор используемых штаммов, полученная смьшом спор стерильной врдой с поверхности 5-суточных культур на скошенном сусло-агарео Концентрация спор в суспензий .

При использовании для обработки сынныритов растущих культур микроорганизмов исходный рН среды 7,0-7,6 снижается по мере роста до значений 3,0-3,5 на 2 сут культивирования, затем вследствие растворения кальсили- та и перехода в раствор К наблюдает- .

ся повьшение рН до значений 4,0-5,5. 35 ° железа снижается с 0,42, до и,/:У/,,

Пример 1о В колбу Эрленмейе- Выход концентрата составляет 68%. ра на 250 мл вносят навеску 5 г немагнитной фракции сыннырита, крупность (-0,1)-(+0,044) мм, заливают 100 мл среды и стерилизуют в автоклаве при 0,5 атм в течение 30 мин. Затем в колбы вносят посевной материал - 1 обД суспензии спор Aspergillus ni- ger шт. BKMF-1119. Колбы инкубируют на качалке (180 об/мин) при 25 дЗ рилизуют в автоклаве при 0,5 атм в в течение 96 ч. Куль тура ль ная жид- .течение 30 мин Затем вносят в колкость, отделенная от твердой фазы де- бу посевной материал (1 об.%) - вод- кантацией, содержит 3300 мг/л К, ную суспензию ,niger BKMF-1119 2500 мг/л А1бОэ и 5100 мг/л , ко- ; и инкубируют колбы на качалке торые могут быть извлечены из раство- (50 180 об/мин) при в течение 72 ч, ра известными способами. Твердый оста- В контрольный вариант со стериль- ток представляет собой концентрат ной средой споры A.niger не добавля- полевого пшата, содержание окислов ют. По окончании культивирования куль- железа в котором снижено с 0,45 до турапьную жидкость, содержащую О 29%, Выход концентрата составляет 3500 мг/л , 2700 мг/л Alg,03 и 65%. В контроле, которым служит вари- 4250 мг/л SiOg удаляют декантацией стерильной средой без микро- или фильтрованием и используют для организмов, вынос элементов в раст- вьщеления калия и.алюминия известны- вор составляет, мг/л: SiOo 65; AliOa ми способами.

В контроле без микроорганизмов содержание железа в немагнитной фракции не снижается.

Пример 4. Берут навеску 10 г сыннырита, не подвергшегося магнитной сепарации, вносят в колбу Эр- ленмайера емкостью мл, добавляют 200 мл среды 1 () и сте

5; 10 и содержание железа, как показал анализ, в твердой фазе не снижается о

Пример 2. Немагнитную фракцию сыннырита обрабатывают так же, как и в примере 1, за исключением того, что в качестве посевного материала используют суспензию спор PoChryso- genum BKMF-247 и культивирование проводят при в течение 60 ч, В результате обработки в раствор переходит 2500 мг/л , 2100 мг/л и 3650 мг/л SiOj которые затем могут 5 быть извлечены известными способами. Полученный твердый остаток представляет собой К-полевошпатовый концентрат с содержанием окислов железа 0,3%о Выход концентрата составляет 0 74%, В контрольном варианте, как и в примере 1, содержание железа в немагнитной фракции не снижается

Пример 3. Немагнитную фракцию сыннырита обрйбатьшают согласно 5 примеру 1, за исключением того, что в качестве посевного материала используют суспензию спор Rhizopus arrihi- zus BKMF-489 и культивирование проводят при в течение 60 ч. В результате обработки в раствор переходит 3400 мг/л КйО, 2350 мг/л , и 3850 мг/л SiO, а твердый остаток представляет собой К-полевошпатовый концентрат, в котором содержание окис0

.

Выход концентрата составляет 68%. рилизуют в автоклаве при 0,5 атм в .течение 30 мин Затем вносят в колбу посевной материал (1 об.%) - вод- ную суспензию ,niger BKMF-1119 и инкубируют колбы на качалке 180 об/мин) при в течение 72 ч В контрольный вариант со стериль- ной средой споры A.niger не добавля- ют. По окончании культивирования кул турапьную жидкость, содержащую 3500 мг/л , 2700 мг/л Alg,03 и 4250 мг/л SiOg удаляют декантацией или фильтрованием и используют для вьщеления калия и.алюминия известны- ми способами.

В контроле без микроорганизмов содержание железа в немагнитной фракции не снижается.

Пример 4. Берут навеску 10 г сыннырита, не подвергшегося магнитной сепарации, вносят в колбу Эр- ленмайера емкостью мл, добавляют 200 мл среды 1 () и стеТвердый остаток, в котором содержание окислов железа снижается с 1,15 до 0,68% подвергают магнитной сепа,|рации и получают К-полевошпатовы кон1 ентрат с содержанием окислов железа О,22% (в немагнитную фракцию переходит 85%). Выход концентрата 55%.

В контроле, которым служит вариант со стерильной средой без микроорганизмов, вынос элементов в раствор составляет, мг/л: SiO/j 50; 5; KgO 15о После магнитной сепарации твердого остатка из контрольного варианта получен концентрат с содержанием окислов железа 0,5% (в немагнитную фракцию переходит 60%),

Пример 5 о Берут сыннырит и обрабатывают его согласно примеру 4 за исключением того, что процесс ведут, используя в качестве посевного материала 1 обо% водной суспензии спор PoChrysogenura BKMF-247, при 25 С в течение 96 ч В резуль- тате обработки в раствор переходит 2650 мг/л KgO, 2750 мг/л А1вОз и 4650 мг/л SiO, которые вьщеляют из pactBOpa известньми способами. Твердый остаток представляет собой К-по- левфшпатовый концентрат, в котором содержание окислов железа снижено с 1,15 до 0,84%о Далее твердый остаток подвергают магнитной сепарации и получают К-полевошпатовый концентрат с содержанием окислов железа 0,3%, Выход концентрата 56%„ Контрольный вариант аналогичен контролю из примера 4 о .

.Пример 6. Берут сыннырит и обрабатывают ёТо так же,как и в прмере 4, за исключением того, что используют в качестве посевного материала 1 об,% суспензии спор R,arri- hizus BKMF-489, культивирование проводят при в течение 72 ч. В результате обработки в раствор переходит 3550 мг/л , 3250 мг/л и 4850 мг/л SiOg, которые вьще ляются из раствора известными спосо;бами

1 Твердый остаток подвергают магнитной сепарации и получают К-поле- вошпатовый концентрат с содержанием окислов железа 0,26%, Выход концент- :рата 54% Контроль как в примере 4,

Пример. 7, Берут навеску 20 г сыннырита, вносят в колбу Эрлёнмейера емкостью 500 мл, добав

й

и-

10

15

20

25

ляют 200 мл среды 1 () и стерилизуют при 0,5 атм в течение 30 мин. Затем вносят в колбу посевно материал (1 обо%) - водную суспензий спор A.niger ВКМР-1П9 и инкубируют колбы на качалке (180 об/мин) при в течение 60 ч. В контрольный вариант посевной материал не вносят. По окончании культивирования культу- ральную жидкость, содержащую 9100мг/л SiOc, 5500 мг/л AlgO и 6200 мг/л KijO, удаляют декантацией или фильтрованием и используют для вьщеления калия и алюминия известными способами, Твердый остаток представляет собой концентрат К-полевого шпата, в котором содержание окислов железа снизилось с 1,15 до 0,85%, Далее твердый остаток подвергают магнитной сепарации и получают К-полевошпатовый концентрат с содержанием окислов железа 0,26%„ Выход концентрата составляет 54%. Контроль как в примере 4,

Пример 8. Берут сыннырит и обрабатьтают его согласно примеру 4, за исключением того, что в качестве посевного материала используют 1 об,% суспензии спор A.niger BKMF-412 и

30 культивирование проводят при

в течение 72 ч, В результате обработки в раствор переходит 3700 мг/л , 2650 мг/л и 4450 мг/л SiOg, Твердый остаток подвергают магнитной сЕп рации и получают К-полевошпатовый концентрат с содержанием окислов железа 0,24%, Выход концентрата 58%, Пример 9, Берут сыннырит и обрабатьшают его согласно npiiwepy 4 за исключением того, что используют в качестве посевного материала 1 об,% суспензии спор P.chryaogenum BKMF-245 и культивирование проводят при в течение 72 ч, В результате об45 работки в раствор переходит 3150 мг/л КоО, 2900 мг/л и 4200 мг/л SiO, которые могут быть выделены из раст-- вора известными способамио

Твердый остаток подвергают магннт50 ной сепарации и получают К-полевошпатовый концентрат с содержанием окислов железа 0,24%, Вьпсод концентрата

55%, .

Пример 10. Берут сыннырит и 55 обрабатьшают его согласно примеру 4,. за исключением того, что используют в качестве посевного материала 1 об,% суспензии спор, P.arrihizus BKMF-557 и культивирование проводят при 35 С

35

40

в течение 60 ч, В результате обра- ботки в раствор переходит 3300 , 3100 мг/л А1,0г,и4500 мг/л SiO,. Твердый остаток подвергают магнитной сепарации и получают К-полевошпатовый концентрат с содержанием окислов железа 0,26%р Выход концентрата 56%,

Предлагаемый способ позволяет увеличить выход К-полевошпатового концентрата до-53-74%, т.е. больше известного в 1,6-2 раза, при содержании окислов железа () в концентрате 0,21-0,3%, что удовлетворяет требованиям промышленности.

Предлагаемый способ позволяет комплексно использовать сырьё, так как из раствора после обработки сын- нырита культуральной жидкостью мржно извлечь калий, алюминий, кремний, прошедшие в раствор в результате растворения кальсилита. Формула и 3 о б р е т е н и я

Способ переработки сыннырита, предусматривающий его измельчение, с поO

5

0

5

следующей магнитной селарацией, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода полевошпатового концентрата с содержанием окислов железа менее 0,3%, в измельченный сыннырит или его немагнитную фракцию после магнитной сепарации . вносят питательную среду, содержащую следующие компоненты, г/л:

30 1

Сахароза (NHj,),jS04. KHQP04

Водопроводная . вода

Р при соотношении

0,5

1 л

7,0-7,6

твердой и жидкой фазы 1:10 - 1:20, и суспензию спорнизших : грибов Aspergillus niger .ВКПМЕ-1П9 или Rhizopus arrihizus BKMF-489 или Peniciilium chrj soge- num BKMF-247, культивирование кото- рих осуществляют при непрерывном перемешивании в аэробных условиях в течение 60-96 ч при 25-4.,

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к биовыщелачиванию железа из сыннырита, и может быть использовано при получении полевошпатового концентрата в керамической и стекольной промышленности. Целью изобретения является увеличение выхода полевошпатового концентрата с содержанием железа менее 0,3%. Сыннырит измельчают до (-0,1) - (+0,04) мм, вносят в него или его немагнитную фракцию питательную среду, содержащую сахарозу, минеральные соли азота, фосфора и калия, и суспензию спор низших грибов ASPERGILLUS NIGER, PENICILLIUM CHRYSOGENUM или RHIZOPUS ARRIHIZUS, создавая соотношение твердой и жидкой фаз 1:10 - 1:20, и проводят культивирование монокультур грибов в течение 60-86 ч при т 25-35°С с последующей магнитной сепарацией. Способ позволяет увеличить выход К-полевошпатового концентрата до 53-74% при содержании окислов железа в концентрате 0,21-0,30%, что удовлетворяет требованиям промышленности.