【技术介绍】

在开采过程中，稀土不可避免地扩散流失，不仅造成资源浪费，而 破坏生态环境。与溶剂萃取法、离子交换法和膜分离法等传统稀土浸提 方法相比，微生物法经济环保。依托江西理工大学环境微生物实验室平 台，本团队历经三代传承，开展上万次试验成功研制出芽孢杆菌细胞及 芽孢吸附剂。采用稀土浓度梯度、吸附剂浓度梯度、接触时间梯度，结 合 pH、温度等环境因子，确定最佳吸附条件以作为实地测试条件选用依 据。经数千次优化处理体系设计，产品在龙南某稀土矿区进行测试，形 成了 S-A-E 芽孢浸提稀土模式。该模式以芽孢杆菌芽孢吸附剂为核心， 针对稀土矿山废水特性，实现稀土资源高效、绿色回收利用。芽孢杆菌 芽孢吸附剂具有环保性好、适用性广和经济性优三大优势。

【技术指标】

芽孢杆菌芽孢吸附剂致力于实现稀土资源绿色高效回收，具有适用 性广、特异性强、经济高效和安全性好等优点。主要技术指标如下：

①适用性广：枯草芽孢杆菌芽孢含水量极低，耐受极端环境。可广 泛用于稀土离子的回收以及稀土离子污染的修复，无需使用昂贵的专业 设备，操作较简便。

②特异性强：对 Tb3+ ，Dy3+具有特异性吸附，避免了稀土浸提液中其他杂质离子的干扰，且去除率极高，可达 97.9%。

③效率高：处理废水能力强，实验吸附时间仅需 10 min。

④可循环利用：吸附后产品经过洗脱，可多次回收利用，吸附能力 基本不变，大大降低了成本。

⑤安全性：对人畜无毒无害，使用过后无破坏，无腐蚀，不污染环 境。

【技术成熟度】

可量产，已有进行中试应用。

【应用情况】

项目于 2022 年 11 月在定南某稀土矿区开展中试运用， 已运行近 2  年。将从稀土矿区得到的稀土废水通过集液沟引入预处理池，通过多次 栅格过滤除去大颗粒杂质，预处理池（预处理装置）中调节pH 4.5~8.5， 最后收集至处理池（稀土吸附装置），处理池有效容积为 2 立方米，使 用芽孢杆菌芽孢吸附剂处理池中的稀土废水，处理过程中不断曝气以代 替物理搅拌。

每个运行周期稀土废水处理量为 2 t，芽孢杆菌芽孢吸附剂加入量为 2 kg 。反应运行周期为 60 min ，进液 15 min ，填料 5 min ，吸附 10 min ， 出液 15 min，洗脱 15 min。运行周期的吸附阶段的在 pH 4.5～8.5 范围内， 连续曝气鼓入空气，并在吸附完成后检测稀土离子含量（稀土检测装置）。

处理液通过出液管道进入废液池，其所负载的芽孢被过滤网拦截。 使用EDTA 或 DPA 洗脱剂将稀土离子洗脱，通过洗脱液收集装置得到高 浓度的稀土离子粗提液，洗脱后的芽孢则被继续用于后续浸提。

中试结果显示芽孢杆菌芽孢吸附剂对稀土提取率大于 97% ，共计处 理了 1000 t 废水，得到 155 kg 稀土，每吨浸提液增提稀土 155 g  以上， 产生经济效益 181.4 万元。