Способ обогащения магнийсодержащего фосфатного сырья

 

Использование: биотехнология, геологическая микробиология. Сущность изобретения: магнийсодержащее фосфатное сырье обогощают путем его выщелачивания культуральной жидкостью штамма Candida lipolutica ВКМ У-160 совместно с минеральными кислотами и последующей фильтрацией образовавшейся суспензии. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности фосфатных руд, и может быть использовано для обогащения фосфатных руд, содержащих карбонат магния и кальция.

Известны способы обогащения фосфатных руд путем обработки серной, соляной, азотной кислотами. Этими способами нельзя предотвратить потери полезного компонента Р₂О₅.

Известен способ обогащения фосфатного сырья путем обработки фосфатной руды серной кислотой концентрацией 25% при 10-80^оС, отношении Ж:Т=19,0:0,5-1 и рН 2-5 в течение 1-3 ч. При этом степень извлечения MgO составляет 60-70% а потери Р₂О₅ с жидкой фазой 1,7-4,5% (1).

Известен также способ химического обогащения фосфатного сырья путем обработки фосфоритов соляной кислотой в количестве 90-100% от стехиометрического на разложение карбоната магния при 20-60^оС и рН 2,5-3,0 с последующей фильтрацией образовавшейся суспензии (2).

Недостатками известного способа являются недостаточно высокая степень удаления окиси магния (70-75% ) и большие потери Р₂О₅ (6-12%). Полученный этим способом концентрат содержит 26,0-27,0% Р₂О₅; 1,2-1,6% МgО; 21,0-22,0% SiO₂ (исходная руда месторождения Каратау с содержанием Р₂О₅ 20,41%).

Предлагаемое изобретение решает задачу максимально снизить содержание примеси окиси магния в концентрате при обогащении магнийсодержащего фосфатного сырья.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что магний и фосфорсодержащее сырье, в частности апатитдоломитовое или фосфатнодоломитовое подвергают обработке культуральной жидкостью штаммов микроорганизмов Candida lipolytica ВКМ У-160 или указанной культуральной жидкостью совместно с минеральной кислотой (соляной, фосфорной или серной) или смесью этих кислот при рН 1,2-2,5, температуре 20-90^оС с последующей фильтрацией суспензии. Минеральные кислоты обеспечивают поддержание рН процесса в необходимом интервале. Фосфорная кислота кроме того способствует повышению в жидкой фазе содержания фосфат-ионов, что позволяет предотвратить перевод в раствор фосфорсодержащего минерала и повысить извлечение фосфора в концентрат. Концентрация фосфат-, хлорид- и сульфат-ионов в жидкой фазе должна составлять 200-1500 мг/л.

В процессе обработки сырья культуральной жидкостью штаммов микроорганизмов Candida lipolytica ВКМ У-160 происходит деградация и перевод в жидкую фазу магнийсодержащего минерала доломита, фосфорсодержащий минерал остается в твердом виде, растворяясь лишь частично. В результате обработки магнийсодержащего фосфатного сырья по предлагаемому способу получены апатитовые и фосфатные концентраты с примесью MgO 0,2% и менее при извлечении MgO в раствор до 97-100% Фильтрат после фильтрации суспензии представляет собой культуральную жидкость, содержащую катионы кальция и магния. Его подвергают регенерации ионообменной смолой и возвращают в технологический процесс в качестве кондиционной культуральной жидкости.

П р и м е р 1. В качестве исходного сырья используют апатитовый концентрат крупностью 0,15 мм, содержащий 33,8% Р₂О₅, 3,5% MgO, Т:Ж в процессе обработки составляет 1:20 (1 ч. руды на 20 ч. культуральной жидкости). Продолжительность обработки 2 ч. Обработку апатитового концентрата осуществляют культуральной жидкостью штаммов микроорганизмов C. lipolytica ВКМ У-160 (пример 1). В примерах а-е обработку ведут культуральной жидкостью совместно с минеральной кислотой: а фосфорной, б соляной; в серной; г фосфорной и соляной; д фосфорной и серной; е смеси фосфорной, соляной и серной кислот. Осуществляют также контрольный опыт с использованием для обработки только соляной кислоты, как в известном способе по прототипу.

Культуральная жидкость после очистки многократно используется в процессе биохимического выщелачивания руды и расход ее связан только с механическими потерями и промывными водами при очистке ионообменной смолы и концентрата и составляет незначительную величину.

Результаты опытов приведены в таблице.

П р и м е р 2. В качестве исходного сырья использовали фосфатный концентрат, содержащий 22,8% Р₂О₅ и 5,7% MgO. Условия проведения опытов как и в примере 1. Результаты приведены в таблице.

Предлагаемый способ обогащения доломитсодержащего фосфатного сырья обеспечивает получение высококачественных апатитовых и фосфатных концентратов с низким содержанием окиси магния 0,2% и ниже при высоком извлечении фосфорсодержащего минерала.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ МАГНИЙСОДЕРЖАЩЕГО ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ, включающий выщелачивание и последующую фильтрацию образовавшейся суспензии, отличающийся тем, что выщелачивание осуществляют культуральной жидкостью штамма Candida lipolytica ВКМ У-160 при рН 1,2 2,0 и 20 90^oС.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачивание осуществляют культуральной жидкостью штамма Candida lipolytica ВКМ У-160 совместно с минеральной кислотой или смесью минеральных кислот.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2