超纯铁精矿作为一种重要的新型功能材料广泛应用于粉末冶金、磁性材料、合成氨催化剂和氧化铁红的制备等领域。制备超纯铁精矿的技术难题在于磁选铁精矿中硅元素的脱除。铁精矿中的含铁硅酸盐矿物与铁矿物均存在大量结构铁离子,物化性质差异小,限制了铁精矿“提铁降硅”的效率。虽然反浮选可以脱除部分含硅矿物,但是,常规的反浮选工艺存在着浮选工艺指标差的问题,难以获得超纯铁精矿产品。基于此,本文采用微生物浸矿的方法,对铁精矿中的含铁硅酸盐矿物(金云母、辉石、角闪石、红碧玉)进行脱硅处理,以降低铁精矿中的硅含量,得到高品位的超纯铁精矿,主要研究结果如下:1、采用平板划线法对菌种进行分离、纯化,得到单一菌种,经18SrDNA技术鉴定其为黑曲霉。本文选用Czapek’s培养基培养黑曲霉,探索了接菌量、碳源、氮源对黑曲霉生长的影响,结果表明黑曲霉生长的最适宜碳源、氮源和接菌量分别为甘露醇、硝酸钠、7 mL。2、采用摇瓶浸矿的方法分别考察了不同接菌量、浸矿时间、矿浆浓度条件下黑曲霉对四种含铁硅酸盐矿物的脱硅效果。结果表明含铁硅酸盐矿物的结构不同,黑曲霉浸矿脱硅的效果不同。对于单链含铁硅酸盐矿物辉石而言,在接菌量为7 mL,矿浆浓度为10%和浸矿时间为13 d时分别达到最佳浸矿效果,浸出液中硅含量分别达到65.21 mg/L、140.74 mg/L和125.47mg/L;角闪石为双链含铁硅酸盐矿物,在接菌量为7mL、矿浆浓度为10%和浸矿时间17 d时达到最佳浸矿效果,浸出液中的硅含量分别为42.84mg/L、148.63 mg/L和82.32 mg/L;金云母是层状含铁硅酸盐矿物,在接菌量为5 mL、矿浆浓度为12%和浸矿时间11 d分别达到最佳浸矿效果,浸出液中硅含量达到最大,分别为59.16 mg/L、301 mg/L和113.11 mg/L;红碧玉是架状含铁硅酸盐矿物,在接菌量为5 mL、矿浆浓度为8%和浸矿时间11 d时浸出液中硅含量达到最大,分别为60.47 mg/L、250.74 mg/L和126.37mg/L。3、利用XRD、SEM、FTIR对黑曲霉浸矿前后的实验矿样进行表征,探究了黑曲霉对四种含铁硅酸盐的作用机理。四种含铁硅酸盐矿物的结构存在差异,黑曲霉对不同结构矿样的作用方式也不完全相同。辉石经黑曲霉作用后,单链结构的硅氧四面体单元断裂,Si-O化学键发生变化;角闪石浸矿后,其犹如两个以硅氧四面体为单元的单链相互联结而形成的双链结构出现断裂,Si-O化学键以及O-H化学键减少;金云母属于层状硅酸盐矿物,由两个硅氧四面体片夹一个八面体片组成。在黑曲霉代谢产物有机酸酸解和胞外聚合物络合的作用下,金云母表面脆弱部分被侵蚀,溶出其三八面体层中的部分金属离子,促使部分被侵蚀的矿物颗粒晶格发生变形或崩解,云母层坍塌,溶出硅元素,金云母层间的水峰减弱,O-H官能团减少,且Si-O-Si化学键的吸收峰减弱;红碧玉为架状含铁硅酸盐矿物,经黑曲霉作用后,石英特征峰强度降低,结晶度下降,晶体结构遭到破坏,并且随着浸矿时间的增加,其程度越来越严重;浸矿后红碧玉中石英的Si-O化学键吸收峰减弱,破坏了角顶连接处的硅氧键。