權利要求

1.離子吸附型稀土礦的浸提方法，包括以下步驟： 將葡萄糖作為洋蔥伯克氏菌代謝的唯一能源物質(zhì)，通過利用洋蔥伯克氏菌及其代謝產(chǎn)物，或者直接利用洋蔥伯克氏菌的代謝液，對離子吸附型稀土礦中的稀土元素進行浸提，得到稀土浸出液。2.根據(jù)權利要求1所述的浸提方法，其特征在于，所述浸提的方式具體為： a)將活化的洋蔥伯克氏菌、葡萄糖、離子吸附型稀土礦和水進行混合，有氧培養(yǎng)；所述有氧培養(yǎng)的過程中，混合體系內(nèi)進行洋蔥伯克氏菌的生長代謝和稀土元素的溶出，得到稀土浸出液。 3.根據(jù)權利要求2所述的浸提方法，其特征在于，步驟a)中，所述葡萄糖在水中的含量為2～8g/L。 4.根據(jù)權利要求2所述的浸提方法，其特征在于，步驟a)中，所述有氧培養(yǎng)的溫度為20～35℃；所述有氧培養(yǎng)的轉(zhuǎn)速為100～250rpm。 5.根據(jù)權利要求1所述的浸提方法，其特征在于，所述浸提的方式具體為： b)將活化的洋蔥伯克氏菌、葡萄糖和水混合，有氧培養(yǎng)，得到代謝液；使用所述代謝液浸提離子吸附型稀土礦中的稀土元素，得到稀土浸出液。 6.根據(jù)權利要求5所述的浸提方法，其特征在于，步驟b)中，所述葡萄糖在水中的含量為2～8g/L。 7.根據(jù)權利要求5所述的浸提方法，其特征在于，步驟b)中，所述有氧培養(yǎng)的溫度為20～35℃；所述有氧培養(yǎng)的轉(zhuǎn)速為100～250rpm；所述有氧培養(yǎng)的時間為3～6d。 8.根據(jù)權利要求5所述的浸提方法，其特征在于，步驟b)中，所述浸提的溫度為20～35℃；所述浸提的轉(zhuǎn)速為200～800rpm。 9.根據(jù)權利要求2或5所述的浸提方法，其特征在于，所述活化的洋蔥伯克氏菌通過以下方式獲得： c)將洋蔥伯克氏菌解凍后接種于營養(yǎng)瓊脂液體培養(yǎng)基，有氧培養(yǎng)，得到活化菌液。 10.根據(jù)權利要求9所述的浸提方法，其特征在于，步驟c)中，所述有氧培養(yǎng)的溫度為20～35℃；所述有氧培養(yǎng)的轉(zhuǎn)速為100～250rpm；所述有氧培養(yǎng)的時間為24～48h。

說明書

離子吸附型稀土礦的浸提方法

技術領域

本發(fā)明屬于濕法冶金領域，尤其涉及離子吸附型稀土礦的浸提方法。

背景技術

稀土元素因其特殊的物理化學性質(zhì)，在高新技術中應用廣泛，更是在國防、軍工領域具有不可替代的作用，已經(jīng)成為極其重要的戰(zhàn)略資源。離子吸附型稀土礦是由母巖風化后產(chǎn)生的游離稀土離子被風化殼中的粘土礦物吸附，并經(jīng)過不斷富集而形成。雖然離子吸附型稀土礦的品位較低(總稀土氧化物約占0.05wt％-0.2wt％)，但是提供了全球80％以上的中、重稀土。由于離子吸附型稀土主要是以離子相的形式吸附在粘土礦物上，因此無需通過礦物分解的方式提取稀土?，F(xiàn)行的主要方法是原地硫酸銨注液法，即通過稀土離子與銨根離子的交換以及與硫酸根離子的絡合來浸出稀土元素。

浸出劑硫酸銨具有來源廣、價格低和浸出率高的優(yōu)點，但是長期的使用會導致礦區(qū)水系氨氮超標，嚴重威脅當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。而且，在浸出過程中大量硫酸銨的使用會產(chǎn)生大量的高氨氮廢水。這些廢水中的氨氮很容易通過滲漏和降雨等進入地表水、土壤和地下水中。即使經(jīng)過自然環(huán)境的稀釋，礦區(qū)水體中的氨氮仍然高達110-160mg/L，遠遠超過我國地表水(2.0mg/L)和地下水(1.5mg/L)的標準。另外，硫酸銨也會通過側(cè)滲和毛細作用使地表植被遭到破壞，尾礦中大量硫酸銨的殘留也會造成尾礦修復困難。

微生物浸礦是通過浸礦微生物的直接或間接作用將礦物中的金屬溶出，具有環(huán)境友好、成本低、效益高的優(yōu)勢，已經(jīng)成功地應用于多種礦物和固體廢棄物中高價值金屬的提取和回收。最近已有一些利用微生物技術浸出離子吸附型稀土的專利申請，例如中國專利申請202110255662.3“一種利用微生物浸出風化殼淋積型稀土礦的方法”、202110254835.X“一種通過調(diào)控微生物群落結(jié)構(gòu)浸出風化殼淋積型稀土礦的方法”，以及202110254844.9“一種利用微生物的代謝產(chǎn)物浸出風化殼淋積型稀土礦的方法”。但是，這些研究方法中選用的微生物培養(yǎng)基較為豐富，仍然含有較高的氨氮(＞100mg/L)和NaCl(＞400mg/L)含量，遠遠超過我國稀土工業(yè)污染物間接排放標準(氨氮≤50mg/L)以及我國地下水質(zhì)量標準允許的最高值(Na +：350mg/L、Cl -：400mg/L)，在實際應用過程中可能存在較高的環(huán)境污染風險。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種離子吸附型稀土礦的浸提方法，該方法不存在氨氮污染及浸出液NaCl含量超標的問題，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

本發(fā)明提供了一種離子吸附型稀土礦的浸提方法，包括以下步驟：

將葡萄糖作為洋蔥伯克氏菌代謝的唯一能源物質(zhì)，通過利用洋蔥伯克氏菌及其代謝產(chǎn)物，或者直接利用洋蔥伯克氏菌的代謝液，對離子吸附型稀土礦中的稀土元素進行浸提，得到稀土浸出液。

優(yōu)選的，所述浸提的方式具體為：

a)將活化的洋蔥伯克氏菌、葡萄糖、離子吸附型稀土礦和水進行混合，有氧培養(yǎng)；所述有氧培養(yǎng)的過程中，混合體系內(nèi)進行洋蔥伯克氏菌的生長代謝和稀土元素的溶出，得到稀土浸出液。

優(yōu)選的，步驟a)中，所述葡萄糖在水中的含量為2～8g/L。

優(yōu)選的，步驟a)中，所述有氧培養(yǎng)的溫度為20～35℃；所述有氧培養(yǎng)的轉(zhuǎn)速為100～250rpm。

優(yōu)選的，所述浸提的方式具體為：

b)將活化的洋蔥伯克氏菌、葡萄糖和水混合，有氧培養(yǎng)，得到代謝液；使用所述代謝液浸提離子吸附型稀土礦中的稀土元素，得到稀土浸出液。

優(yōu)選的，步驟b)中，所述葡萄糖在水中的含量為2～8g/L。

優(yōu)選的，步驟b)中，所述有氧培養(yǎng)的溫度為20～35℃；所述有氧培養(yǎng)的轉(zhuǎn)速為100～250rpm；所述有氧培養(yǎng)的時間為3～6d。

優(yōu)選的，步驟b)中，所述浸提的溫度為20～35℃；所述浸提的轉(zhuǎn)速為200～800rpm。

優(yōu)選的，所述活化的洋蔥伯克氏菌通過以下方式獲得：

c)將洋蔥伯克氏菌解凍后接種于營養(yǎng)瓊脂液體培養(yǎng)基，有氧培養(yǎng)，得到活化菌液。

優(yōu)選的，步驟c)中，所述有氧培養(yǎng)的溫度為20～35℃；所述有氧培養(yǎng)的轉(zhuǎn)速為100～250rpm；所述有氧培養(yǎng)的時間為24～48h。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供了一種離子吸附型稀土礦的浸提方法。本發(fā)明提供的浸提方法包括以下步驟：將葡萄糖作為洋蔥伯克氏菌代謝的唯一能源物質(zhì)，通過利用洋蔥伯克氏菌及其代謝產(chǎn)物，或者直接利用洋蔥伯克氏菌的代謝液，對離子吸附型稀土礦中的稀土元素進行浸提，得到稀土浸出液。本發(fā)明提供的方法將葡萄糖作為洋蔥伯克氏菌的唯一能源物質(zhì)，通過細菌代謝作用對離子吸附型稀土進行浸提，得到的浸出液的氨氮含量可以達到我國稀土工業(yè)污染物直接排放標準，NaCl含量可以達到我國地下水質(zhì)標準的最優(yōu)要求。該方法解決了目前離子吸附型稀土浸出過程中存在的氨氮污染及NaCl含量超標的問題，實現(xiàn)了綠色浸出，且實施成本較低。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明方法得到的稀土浸出液的氨氮＜1mg/L，符合我國稀土工業(yè)污染物直接排放標準(≤15mg/L)；浸出液的Na +＜30mg/L、Cl -＜30mg/L，達到我國地下水質(zhì)標準的最優(yōu)要求(Na +≤100mg/L、Cl -≤50mg/L)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例1提供的各稀土元素的浸出量和浸出率數(shù)據(jù)圖；

圖2是本發(fā)明實施例2提供的各稀土元素的浸出量和浸出率數(shù)據(jù)圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明提供了一種離子吸附型稀土礦的浸提方法，包括以下步驟：

將葡萄糖作為洋蔥伯克氏菌代謝的唯一能源物質(zhì)，通過利用洋蔥伯克氏菌及其代謝產(chǎn)物，或者直接利用洋蔥伯克氏菌的代謝液，對離子吸附型稀土礦中的稀土元素進行浸提，得到稀土浸出液。

在本發(fā)明提供的浸提方法中，所述浸提的方式具體可選擇以下兩種方式中的任一種：

a)將活化的洋蔥伯克氏菌、葡萄糖、離子吸附型稀土礦和水進行混合，有氧培養(yǎng)；所述有氧培養(yǎng)的過程中，混合體系內(nèi)進行洋蔥伯克氏菌的生長代謝和稀土元素的溶出，得到稀土浸出液；

或者，

b)將活化的洋蔥伯克氏菌、葡萄糖和水混合，有氧培養(yǎng)，得到代謝液；使用所述代謝液浸提離子吸附型稀土礦中的稀土元素，得到稀土浸出液。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟a)和步驟b)中，所述活化的洋蔥伯克氏菌通過以下方式獲得：

c)將洋蔥伯克氏菌解凍后接種于營養(yǎng)瓊脂(NA)液體培養(yǎng)基，有氧培養(yǎng)，得到活化菌液。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟c)中，所述洋蔥伯克氏菌(Burkholderiacepacian，ATCC 25416)為伯克氏菌屬的模式菌株，該菌株可以通過商業(yè)渠道購買，屬于桿狀革蘭氏陰性菌，能利用多種碳源進行生長代謝。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟c)中，所述解凍的溫度優(yōu)選為2～6℃，具體可為2℃、2.5℃、3℃、3.5℃、4℃、4.5℃、5℃、5.5℃或6℃，最優(yōu)選為4℃。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟c)中，所述營養(yǎng)瓊脂液體培養(yǎng)基的成分包括胰蛋白胨、牛肉浸出物、NaCl和水。其中，所述胰蛋白胨在培養(yǎng)基中的含量優(yōu)選為2～8g/L，具體可為5g/L；所述牛肉浸出物在培養(yǎng)基中的含量優(yōu)選為1～5g/L，具體可為3g/L；所述NaCl在培養(yǎng)基中的含量優(yōu)選為1～5g/L，具體可為2g/L。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟c)中，所述有氧培養(yǎng)的溫度優(yōu)選為20～35℃，具體可為20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃或35℃；所述有氧培養(yǎng)的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為100～250rpm，具體可為100rpm、110rpm、120rpm、130rpm、140rpm、150rpm、160rpm、170rpm、180rpm、190rpm、200rpm、210rpm、220rpm、230rpm、240rpm或250rpm；所述有氧培養(yǎng)優(yōu)選在空氣氣氛中進行；所述有氧培養(yǎng)的時間優(yōu)選為24～48h，具體可為24h、26h、28h、30h、32h、34h、36h、38h、40h、42h、44h、46h或48h。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟c)中，所述活化菌液中的有效活菌數(shù)優(yōu)選為1×10 7～1×10 9個/mL，具體可為1×10 7個/mL、2×10 7個/mL、5×10 7個/mL、7×10 7個/mL、1×10 8個/mL、2×10 8個/mL、5×10 8個/mL、7×10 8個/mL或1×10 9個/mL。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟a)中，所述活化的洋蔥伯克氏菌優(yōu)選以活化菌液的形式參與混合；所述活化菌液與水的體積比優(yōu)選為(0.5～5)：100，具體可為0.5:100、0.6:100、0.7:100、0.8:100、0.9:100、1:100、1.2:100、1.5:100、2:100、2.5:100、3:100、3.5:100、4:100、4.5:100或5:100。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟a)中，所述葡萄糖在參與混合之前優(yōu)選先進行除菌處理；所述除菌的方式優(yōu)選為將葡萄糖溶解成溶液后用除菌膜過濾；所述葡萄糖在水中的含量優(yōu)選為2～8g/L，具體可為2g/L、2.5g/L、3g/L、3.5g/L、4g/L、4.5g/L、5g/L、5.5g/L、6g/L、6.5g/L、7g/L、7.5g/L或8g/L，最優(yōu)選為5g/L。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟a)中，所述離子吸附型稀土礦在參與混合之前優(yōu)選先進行除菌處理；所述除菌的方式優(yōu)選為加熱，所述加熱的溫度優(yōu)選為150～200℃，具體可為170℃；所述離子吸附型稀土礦與水的用量比優(yōu)選為(0.5～10)g：100mL，具體可為0.5g:100mL、1g:100mL、2g:100mL、3g:100mL、4g:100mL、5g:100mL、6g:100mL、7g:100mL、8g:100mL、9g:100mL或10g:100mL。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟a)中，所述混合的具體過程優(yōu)選包括：先將葡萄糖與水混合，然后與離子吸附型稀土礦混合，最后再與洋蔥伯克氏菌混合。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟a)中，所述有氧培養(yǎng)的溫度優(yōu)選為20～35℃，具體可為20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃或35℃；所述有氧培養(yǎng)的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為100～250rpm，具體可為100rpm、110rpm、120rpm、130rpm、140rpm、150rpm、160rpm、170rpm、180rpm、190rpm、200rpm、210rpm、220rpm、230rpm、240rpm或250rpm；所述有氧培養(yǎng)優(yōu)選在空氣氣氛中進行。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟a)中，有氧培養(yǎng)結(jié)束后，進行離心分離，得到的上清液即為最終獲得的稀土浸出液。其中，所述離心分離的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為5000～20000rpm，具體可為5000rpm、6000rpm、7000rpm、8000rpm、9000rpm、10000rpm、11000rpm、12000rpm、13000rpm、14000rpm、15000rpm、16000rpm、17000rpm、18000rpm、19000rpm或20000rpm；所述離心分離的時間優(yōu)選為5～20min，具體可為5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min或20min。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟b)中，所述活化的洋蔥伯克氏菌優(yōu)選以活化菌液的形式參與混合；所述活化菌液與水的體積比優(yōu)選為(0.5～5)：100，具體可為0.5:100、0.6:100、0.7:100、0.8:100、0.9:100、1:100、1.2:100、1.5:100、2:100、2.5:100、3:100、3.5:100、4:100、4.5:100或5:100。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟b)中，所述葡萄糖在參與混合之前優(yōu)選先進行除菌處理；所述除菌的方式優(yōu)選為將葡萄糖溶解成溶液后用除菌膜過濾；所述葡萄糖在水中的含量優(yōu)選為2～8g/L，具體可為2g/L、2.5g/L、3g/L、3.5g/L、4g/L、4.5g/L、5g/L、5.5g/L、6g/L、6.5g/L、7g/L、7.5g/L或8g/L，最優(yōu)選為5g/L。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟b)中，所述混合的具體過程優(yōu)選包括：先將葡萄糖與水混合，然后再與洋蔥伯克氏菌混合。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟b)中，所述有氧培養(yǎng)的溫度優(yōu)選為20～35℃，具體可為20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃或35℃；所述有氧培養(yǎng)的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為100～250rpm，具體可為100rpm、110rpm、120rpm、130rpm、140rpm、150rpm、160rpm、170rpm、180rpm、190rpm、200rpm、210rpm、220rpm、230rpm、240rpm或250rpm；所述有氧培養(yǎng)優(yōu)選在空氣氣氛中進行；所述有氧培養(yǎng)的時間優(yōu)選為3～6d，具體可為3d、3.5d、4d、4.5d、5d、5.5d或6d。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟b)中，有氧培養(yǎng)結(jié)束后，進行離心分離，得到的上清液即為代謝液。其中，所述離心分離的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為5000～20000rpm，具體可為5000rpm、6000rpm、7000rpm、8000rpm、9000rpm、10000rpm、11000rpm、12000rpm、13000rpm、14000rpm、15000rpm、16000rpm、17000rpm、18000rpm、19000rpm或20000rpm；所述離心分離的時間優(yōu)選為5～20min，具體可為5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min或20min。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟b)中，所述離子吸附型稀土礦在參與浸提之前優(yōu)選先進行除菌處理；所述除菌的方式優(yōu)選為加熱，所述加熱的溫度優(yōu)選為150～200℃，具體可為170℃；所述離子吸附型稀土礦與代謝液的用量比優(yōu)選為(0.25～0.75)g：25mL，具體可為0.25g:25mL、0.3:25mL、0.35:25mL、0.4:25mL、0.45:25mL、0.5:25mL、0.55:25mL、0.6:25mL、0.65:25mL、0.7:25mL或0.75:25mL。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟b)中，所述浸提的溫度優(yōu)選為20～35℃，具體可為20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃或35℃；所述浸提的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為200～800rpm，具體可為200rpm、250rpm、300rpm、350rpm、400rpm、450rpm、500rpm、550rpm、600rpm、650rpm、700rpm、750rpm或800rpm。

在本發(fā)明提供的浸提方法，步驟b)中，浸提結(jié)束后，進行離心分離，得到的上清液即為最終獲得的稀土浸出液。其中，所述離心分離的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為5000～20000rpm，具體可為5000rpm、6000rpm、7000rpm、8000rpm、9000rpm、10000rpm、11000rpm、12000rpm、13000rpm、14000rpm、15000rpm、16000rpm、17000rpm、18000rpm、19000rpm或20000rpm；所述離心分離的時間優(yōu)選為5～20min，具體可為5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min或20min。

本發(fā)明提供的方法將葡萄糖作為洋蔥伯克氏菌的唯一能源物質(zhì)，通過細菌代謝作用對離子吸附型稀土進行浸提，得到的浸出液的氨氮含量可以達到我國稀土工業(yè)污染物直接排放標準，NaCl含量可以達到我國地下水質(zhì)標準的最優(yōu)要求。該方法解決了目前離子吸附型稀土浸出過程中存在的氨氮污染及NaCl含量超標的問題，實現(xiàn)了綠色浸出，且實施成本較低。

更具體來說，發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，洋蔥伯克氏菌在寡營養(yǎng)培養(yǎng)基中依然可以較好地生長、代謝，并產(chǎn)生一定量的有機酸，經(jīng)過pH測定可發(fā)現(xiàn)體系的酸堿度可以控制在2.5～4之間。相比之下，現(xiàn)行的硫酸銨原地注液法浸出離子吸附型稀土的工藝需要通過額外添加無機酸將整個浸出體系的pH調(diào)節(jié)至3～4。因此，采用洋蔥伯克氏菌代謝有機營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生富含有機酸的代謝液作為浸出劑，能夠從生產(chǎn)消耗上避免硫酸銨工藝中大量無機酸的使用，進一步降低成本，而且浸出液中少量剩余的葡萄糖、有機酸等有機物在排放入環(huán)境后能自發(fā)的降解，不存在硫酸銨浸出劑中殘留的高濃度氨氮對環(huán)境造成的負面影響。同時，由于選用的培養(yǎng)基中只有葡萄糖這種營養(yǎng)物質(zhì)，因此浸出體系中NaCl僅僅來源于加入的活化菌液，其含量可以控制在我國水質(zhì)標準要求的范圍內(nèi)，進一步從源頭上解決了其他離子吸附型稀土浸出方法中NaCl含量超標的問題。此外，在這種寡營養(yǎng)條件下洋蔥伯克氏菌的生物量并不多，也減輕了后續(xù)對微生物菌體的處理壓力，相較于生物量較高的真菌浸出工藝具有明顯的優(yōu)勢?？偠灾?，以簡單糖類作為唯一能源物質(zhì)，洋蔥伯克氏菌就能對離子吸附型稀土實現(xiàn)較好的浸出效果，為離子吸附型稀土的綠色浸出提供了一種新的途徑。

為更清楚起見，下面通過以下實施例進行詳細說明。

在本發(fā)明的下述實施例中，所使用的活化菌液按照以下步驟制備得到：

將儲藏于超低溫冰箱的保種細菌(洋蔥伯克氏菌，Burkholderia cepacian，ATCC25416)于4℃冰箱進行解凍，接種于裝有100mL NA培養(yǎng)基(5g/L胰蛋白胨，3g/L牛肉浸出物，2g/L NaCl)的培養(yǎng)瓶中，空氣氣氛下在溫度為30℃、轉(zhuǎn)速為200rpm的微生物培養(yǎng)箱中有氧培養(yǎng)24小時，即可獲得所需的活化菌液(有效活菌數(shù)為1×10 8個/mL)。

實施例1

在無菌操作臺內(nèi)，通過濾膜除菌的方式將5mL 100g/L葡萄糖溶液加入裝有95mL無菌水的250mL培養(yǎng)瓶中，然后投加3g預先經(jīng)過170℃干熱滅菌3小時的離子吸附型稀土礦(取自廣東帽峰山)；再將1mL活化菌液接種到該體系中；隨后，將培養(yǎng)瓶置于溫度為30℃、轉(zhuǎn)速為200rpm的微生物培養(yǎng)箱中，空氣氣氛下進行有氧培養(yǎng)；期間，洋蔥伯克氏菌在培養(yǎng)瓶內(nèi)生長、代謝，礦物中的稀土元素在培養(yǎng)瓶內(nèi)逐漸溶出。

在不同時間點(1、3、5和7天)通過離心機10000rpm離心10分鐘收集上清液，并用0.22μm孔徑的醋酸纖維素膜過濾離心得到的上清液；對上清液進行pH值測定，結(jié)果為：1、3、5和7天的pH值依次為2.59、2.27、2.16、2.17；對第7天離心收集的上清液的氨氮含量、Na +含量和Cl -含量進行測定，其中，氨氮的含量由紫外分光光度計(UV-VIS)測定，鈉離子的含量由電感耦合等離子體光學發(fā)射光譜(ICP-OES)測定，氯離子的含量由離子色譜儀(IC)測定，測定結(jié)果為：氨氮含量為0.27mg/L，Na +含量為14.91mg/L和Cl -含量為22.49mg/L；使用ICP-MS對第7天離心收集的上清液進行稀土元素含量的測定，并計算稀土元素浸出率，結(jié)果為：稀土元素浸出率為43.55％，稀土浸出總量為24356.3μg/L，各稀土元素的具體浸出率和浸出量詳見圖1。

實施例2

在無菌操作臺內(nèi)，通過濾膜除菌的方式將5mL 100g/L葡萄糖溶液加入裝有95mL無菌水的250mL培養(yǎng)瓶中，然后加入1mL活化菌液；隨后，將培養(yǎng)瓶置于溫度為30℃、轉(zhuǎn)速為200rpm的微生物培養(yǎng)箱中，空氣氣氛下有氧培養(yǎng)5天，使得微生物生長體系的pH值達到穩(wěn)定，通過離心機10000rpm離心10分鐘收集代謝液(pH＝2.43)；取25mL代謝液于50mL的燒杯，加入0.75g離子吸附型稀土礦(取自廣東帽峰山)，置于轉(zhuǎn)速為600rpm的磁力攪拌器上在室溫下進行攪拌；期間，礦物中的稀土元素在燒杯內(nèi)逐漸溶出。

在第7天通過離心機10000rpm離心10分鐘收集上清液，并用0.22μm孔徑的醋酸纖維素膜過濾離心得到的上清液；對上清液的氨氮含量、Na +含量和Cl -含量進行測定，其中，氨氮的含量由紫外分光光度計(UV-VIS)測定，鈉離子的含量由電感耦合等離子體光學發(fā)射光譜(ICP-OES)測定，氯離子的含量由離子色譜儀(IC)測定，測定結(jié)果為：氨氮含量為0.18mg/L，Na +含量為15.80mg/L和Cl -含量為23.61mg/L；使用ICP-MS對上清液進行稀土元素含量的測定，并計算稀土元素浸出率，結(jié)果為：稀土元素浸出率為51.77％，稀土浸出總量為27795.2μg/L，各稀土元素的具體浸出率和浸出量詳見圖2。

實施例3

在無菌操作臺內(nèi)，通過濾膜除菌的方式將5mL 100g/L葡萄糖溶液加入裝有95mL無菌水的250mL培養(yǎng)瓶中，然后分別投加3g預先經(jīng)過170℃干熱滅菌3小時的4個不同地方的離子吸附型稀土礦(廣東帽峰山、廣東平遠、江西贛縣、江西葛藤嘴)；再將1mL活化菌液接種到該體系中；隨后，將培養(yǎng)瓶置于溫度為30℃、轉(zhuǎn)速為200rpm的微生物培養(yǎng)箱中，空氣氣氛下進行有氧培養(yǎng)；期間，洋蔥伯克氏菌在培養(yǎng)瓶內(nèi)生長、代謝，礦物中的稀土元素在培養(yǎng)瓶內(nèi)逐漸溶出。

在第7天通過離心機10000rpm離心10分鐘收集上清液，并用0.22μm孔徑的醋酸纖維素膜過濾離心得到的上清液；對上清液的氨氮含量、Na +含量和Cl -含量進行測定，其中，氨氮的含量由紫外分光光度計(UV-VIS)測定，鈉離子的含量由電感耦合等離子體光學發(fā)射光譜(ICP-OES)測定，氯離子的含量由離子色譜儀(IC)測定，測定結(jié)果為：氨氮含量分別為0.21mg/L、0.24mg/L、0.19mg/L、0.31mg/L，Na +含量分別為14.98mg/L、15.34mg/L、15.27mg/L、15.16mg/L和Cl -含量分別為22.53mg/L、23.27mg/L、22.79mg/L、23.36mg/L；使用ICP-MS對上清液進行稀土元素含量的測定，并計算稀土元素浸出率，結(jié)果為：稀土元素浸出率分別為53.87％、35.49％、50.65％和58.54％，稀土浸出總量分別為29211.9μg/L、14992.4μg/L、27412.4μg/L和34387.0μg/L。

實施例4

在無菌操作臺內(nèi)，通過濾膜除菌的方式將5mL 100g/L葡萄糖溶液加入裝有95mL無菌水的250mL培養(yǎng)瓶中，然后加入1mL活化菌液；隨后，將培養(yǎng)瓶置于溫度為30℃、轉(zhuǎn)速為200rpm的微生物培養(yǎng)箱中，空氣氣氛下有氧培養(yǎng)5天，使得微生物生長體系的pH值達到穩(wěn)定，通過離心機10000rpm離心10分鐘收集代謝液；同時配制與代謝液中NaCl含量(50.53mg/L)相同的溶液作為空白對比，且將兩者的pH均調(diào)節(jié)為4；分別取25mL代謝液及NaCl溶液于50mL的燒杯，加入0.75g離子吸附型稀土礦(取自廣東帽峰山)，置于轉(zhuǎn)速為600rpm的磁力攪拌器上在室溫下進行攪拌。

在第7天通過離心機10000rpm離心10分鐘收集上清液，并用0.22μm孔徑的醋酸纖維素膜過濾離心得到的上清液；對上清液的氨氮含量、Na +含量和Cl -含量進行測定，其中，氨氮的含量由紫外分光光度計(UV-VIS)測定，鈉離子的含量由電感耦合等離子體光學發(fā)射光譜(ICP-OES)測定，氯離子的含量由離子色譜儀(IC)測定，測定結(jié)果為：代謝液和NaCl溶液浸出體系的氨氮含量分別為0.25mg/L、0mg/L，Na +含量分別為15.31mg/L、18.67mg/L和Cl -含量分別為22.37mg/L、31.58mg/L；使用ICP-MS對上清液進行稀土元素含量的測定，并計算稀土元素浸出率，結(jié)果為：代謝液和NaCl溶液浸出體系的稀土元素浸出率分別為28.65％和0.01％，稀土浸出總量分別為13618.4μg/L和7.2μg/L。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。

離子吸附型稀土礦的浸提方法.pdf