黑曲霉菌提取赤泥中铁的研究

黑曲霉菌提取赤泥中铁的研究

谢沂芮 1，周文锦 1，孙天艺 1

山东理工大学资源与环境工程学院，山东 淄博， 255000）

摘要：赤泥是从铝土矿中利用碱法提取氧化铝之后产生的工业固体废物，黑曲霉菌是一种产酸能力很强的微生物，可以同时产生柠檬酸、草酸等有机酸。本研究利用黑曲霉菌产生的有机酸及络合作用对赤泥进行酸溶， 浸取赤泥中的铁对赤泥进行初次处理。化学成分分析及 ICP 分析表明黑曲霉菌在生长过程中代谢糖分产生草酸、柠檬酸等有机酸对赤泥的浸出为综合浸出，不仅仅浸出铁、钛、钪等金属元素，而且同时浸出稀土元素及硅元素。

关键词：黑曲霉菌；赤泥；铁

目前，世界赤泥的平均利用率仅为15%，但我国赤泥的综合利用率不足4%。大量赤泥无处理或者处理后陆上堆存处理，不仅占用资源，其强碱性还会导致严重的生态环境问题。合理高效利用这些赤泥和提取其中有价金属再加工，已然成为备受关注的焦点。

黑曲霉菌浸出赤泥中铁，不仅很可观的解决了一部分固体废物赤泥，而且对有价金属元素进行回收，节约资源，缓解了资源紧缺的压力，是一条绿色解决固体废物污染可行的新出路。

1 XRF分析测试

采用化学分析方法和 XRF分析方法确定赤泥中的化学组成及其含量，结果如表1.1 所示。

表 1.1 拜耳法赤泥主要化学成分分析 （%）

Tab. 1.1 Chemical composition of bayer red mud（ %）

从表 1.1 中可知，此实验所使用拜耳法赤泥中 的品位为 22.11%，具有很高的回收价值；赤泥中 与 分别达到了16.22%、18.75%， 与与 等碱性金属氧化物含量也较高，分别为6.93%、15.28%。P、S 含量均较低，分别为 0.09%和 0.20%^[1]。

2 XRD 分析测试

采用 XRD 分析方法确定山东铝业拜耳法赤泥中的矿物组成，通过 XRD 图谱分析得到，此实验所使用拜耳法赤泥中主要矿物有赤铁矿、石英、方解石、三水铝石和锐钛矿^[2-3]。

3 重铬酸钾滴定分析测试

测拜耳法赤泥中全铁取了两个平行样，平行样1消耗重铬酸钾9.8 mL，平行样2消耗重铬酸钾10.4 mL。测得拜耳法赤泥中全铁含量为20.2%，即1g拜耳法赤泥铁含量为0.202 g^[4]。

4 ICP分析测试

通过电感耦合等离子光谱发生仪（ICP）对浸出过滤液进行共同浸出元素铝、钛等定量测试，得到浸出液中铝的含量为48.8595 mg/Kg， XRD、XRF结果表明赤泥中Al₂O₃的含量为18.75%，则由此知在浸出铁的同时，铝的浸出效果达到了50%。得到浸出液中钛的含量为7.15377 mg/Kg， XRD、XRF结果表明赤泥中TiO₂的含量为6.24%，则由此知在浸出铁的同时，钛的浸出效果为12.75%^[5-6]。

5 结论

1. 黑曲霉菌在生长代谢过程中产生草酸、柠檬酸等有机酸，具有浸出拜耳法赤泥中铁的性能；

2. 黑曲霉菌在生长代谢过程中产生草酸、柠檬酸等有机酸对赤泥的浸出为综合浸出，不仅仅浸出铁、钛、钪等金属元素，而且浸出稀土元素；同时浸出硅等元素。

参考文献

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