一种加强通气摇瓶金属矿物生物浸出装置转让专利
申请号 : CN202011080771.8
文献号 : CN112301217B
文献日 : 2021-12-03
发明人 : 尹升华 , 陈威 , 吴爱祥 , 刘家明 , 吴立波 , 宋庆 , 王雷鸣 , 陈勋
申请人 : 北京科技大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种加强通气摇瓶金属矿物生物浸出装置,其特征在于:包括温度转速可控摇床(1)、金属夹网(2)、玻璃锥形瓶(3)、可移动滚轮(4)、测定探头(5)、透气防渗膜(6)、外螺纹(7)、气体温度调控仪(8)、气泵(9)、防碰撞软垫(10)、数据收集系统(11)、内螺纹(12)、操作系统(13)、防渗垫圈(14)、数据传输线(15)及通气管(16),玻璃锥形瓶(3)和气泵(9)通过内螺纹(12)和外螺纹(7)连接,内螺纹(12)和外螺纹(7)之间有防渗垫圈(14),外螺纹(7)顶端设有透气防渗膜(6)与测定探头(5),温度转速可控摇床(1)内的玻璃锥形瓶(3)通过金属夹网(2)固定,玻璃锥形瓶(3)置于防碰撞软垫(10)上面,温度转速可控摇床(1)外设有可移动滚轮(4),内螺纹(12)、气泵(9)与气体温度调控仪(8)通过通气管(16)相连,数据收集系统(11)通过数据传输线(15)对测定探头(5)返回的数据进行收集,再通过操作系统(13)确定通入气体的体积、时间和温度;
所述测定探头(5)用来测定玻璃锥形瓶(3)内浸矿液的温度、溶解氧含量、酸碱度及氧化还原电位;
透气防渗膜位于玻璃锥形瓶外螺纹端头,防止浸矿液渗透至通气管中,同时能够让气体进入浸矿液中;
所述内螺纹(12)和外螺纹(7)之间设有防渗垫圈(14),形成具有密闭通气效果的浸矿实验装置。
2.根据权利要求1所述的加强通气摇瓶金属矿物生物浸出装置,其特征在于:所述测定探头(5)对玻璃锥形瓶(3)内浸矿液温度进行测量,再利用气体温度调控仪(8)对通气温度进行相应温度补偿和调控,使通入气体的温度与玻璃锥形瓶(3)内浸矿液温度一致。
3.根据权利要求1所述的加强通气摇瓶金属矿物生物浸出装置,其特征在于:所述测定探头(5)对玻璃锥形瓶(3)内 浸矿液溶解氧含量、氧化还原电位进行实时检测,再对通气速率进行相应调控,确保玻璃锥形瓶内相应气体含量位于浸矿、细菌增殖最佳区间。
4.根据权利要求1所述的加强通气摇瓶金属矿物生物浸出装置,其特征在于:所述测定探头(5)对玻璃锥形瓶(3)内 浸矿液酸碱度进行监控,再通过添加或者减少稀酸进行相应调控,确保玻璃锥形瓶内酸碱度位于浸矿、细菌增殖最佳区间。
5.根据权利要求1所述的加强通气摇瓶金属矿物生物浸出装置,其特征在于:所述温度转速可控摇床(1)内的玻璃锥形瓶(3)不少于一个,每个玻璃锥形瓶(3)底部均设置测定探头(5),并连接气泵(9),所有测定探头(5)通过数据传输线(15)连接到数据收集系统(11)。
说明书 :
一种加强通气摇瓶金属矿物生物浸出装置
技术领域
背景技术
式与原物质分离,并通过萃取‑电积工艺获取金属产品,最终实现金属资源回收。该技术具
有安全性高、污染小和成本低等特点,能够满足矿产资源绿色高效开采的要求。其中,浸矿
液、矿石、空气三者接触影响了整个浸矿过程,研究三者接触关系对溶浸技术的推动和发展
起着至关重要的作用。近年来,许多科研工作者对生物浸出在各种环境条件下的性能变化
进行了一定的基础试验研究。
离子,纤维素和原电池效应都能够增强浸出效果。随着生物浸矿技术的不断发展,细菌在生
物浸矿过程中的作用也日益受到重视。细菌群落演替机理及细菌群落结构的研究也逐渐展
开。根据以往的报道,通过对实验过程监测发现微生物群落动态会受到温度、酸碱度和气体
等因素的影响。通过离心分离等方法研究了吸附细菌以及自由细菌的作用,从而得出不同
阶段优势菌的作用效果。以往实验数据说明了通气能够增加金属回收率,同时促进浸矿细
菌的生长和繁殖。
一条件下的生物浸出远远不能与实际情况相匹配。在室内试验中,主要运用pH计等传统测
试手段。但是,目前在室内研究气体对生物浸出各项性能的影响时,一般是在一些特定的条
件下展开试验的。气体对浸矿反应、浸矿细菌的作用不明,且现有的通气装置较为繁复,无
法实现气体温度控制等。因此,得到的试验数据总是存在着一定程度的偏差,影响了生物浸
出技术的发展。
高生物浸出的精准化提供技术依据。
发明内容
生物浸出的室内设计提供现场依据,具有很强的理论和实用价值。
防渗垫圈、数据传输线及通气管,玻璃锥形瓶和气泵通过内螺纹、外螺纹连接,内螺纹、外螺
纹之间有防渗垫圈,外螺纹顶端设有透气防渗膜与测定探头,温度转速可控摇床内玻璃锥
形瓶通过金属夹网固定,并置于防碰撞软垫上面,温度转速可控摇床外设有可移动滚轮,内
螺纹、气泵与气体温度调控仪通过通气管相连,数据收集系统通过数据传输线对测定探头
返回的数据进行收集,再通过操作系统确定通入气体的体积、时间和温度。
间。
适用于任何金属矿物的浸出行为,包括固体矿物等;第二、气体温度可控,能够实验浸矿液
与通入气体温度一致,减少实验影响;第三、能够调节气泵精确对浸矿体系进行通气,且通
气时间、速率、体积可控;第四、整个实验过程数据采用采集系统自动收集,过程安全高效;
第五,由于系统的便携性与灵活性,可根据每个摇瓶浸出实验的特定条件,灵活布置操作
点;第六,可对浸矿液的酸碱度、氧化还原电位、温度、溶解氧含量进行实时检测,并能据此
做出相应的调节;第七,本实验装置能够提供浸矿以及浸矿细菌生长繁殖所需要的各种气
体,进而促进反应,缩短实验时间。同时该系统具有操作简单、制作成本相对较低、寿命周期
长、智能化等特点,可为加强通气摇瓶金属生物浸出的室内设计提供现场依据,具有很强的
理论和实用价值。
附图说明
统,12‑内螺纹,13‑操作系统,14‑防渗垫圈,15‑数据传输线,16‑通气管。
具体实施方式
收集系统11、内螺纹12、操作系统13、防渗垫圈14、数据传输线15及通气管16,玻璃锥形瓶3
和通气系统通过内螺纹、外螺纹连接,内螺纹、外螺纹之间有防渗垫圈14,主要用于防止浸
矿液渗出,外螺纹7顶端设有透气防渗膜6与测定探头5,能够防止浸矿液流入通气管道,并
实现瓶内溶液各实验参数实时监控,温度转速可控摇床1内玻璃锥形瓶3通过金属夹网2固
定,并置于防碰撞软垫10上面,防止产生碎裂、爆炸等,以保障实验过程中玻璃锥形瓶安全
性,温度转速可控摇床1外设有可移动滚轮4,能够方便本装置移动运输,内螺纹12、气泵9与
气体温度调控仪8用通气管16相连,要用于实现通气气体体积、时间、温度精准可控,数据收
集系统11对测定探头5返回的数据进行收集,再通过操作系统13确定通入气体的体积、时间
和温度。
应视为本发明的保护范围。