柠檬酸液态发酵及提取工艺
柠檬酸液态发酵及提取工艺
0802班生物科学饶慧
（指导教师：胡远亮）
0前言
柠檬酸(citric acid）又名枸橼酸，学名2-羟基丙烷三羧酸(2-hydroxytricarboxylic acid)或2-羟基丙烷-l，2，3-三羧酸(2-hydroxy propane-1，2，3-triearboxylic acid)是生物体主要代谢产物之一，在自然界中分布很广，主要存在于柠檬、柑橘、菠萝、梅、李、梨、桃、无花果等果实中，尤以未成熟者含量居多。分子式：C6H8O7（相对分子质量：192.13），无色透明或半透明晶体，或粒状、微粒状粉末，虽有强烈酸味，但令人愉快，稍有涩味。极易溶于水，溶解度随温度的升高而增大；从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物，并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质，加热至175°C时它会分解产生二氧化碳和水，剩余一些白色晶体。柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H+可以电离；加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。
柠檬酸被称为第一食用酸味剂，极广泛地用作酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂等，用于饮料、糖果、酿造酒、冰淇淋、酸奶、罐头食品、豆制品与调味品等的生产中。另外，在药物、美容品、化妆品工业上也有着重要的应用。它是香料和饮料的酸化剂，在食品和医学上用作多价螯合剂，同时是化学中间体，用于制造药物，也可用于金属清洁剂、媒染剂等。柠檬酸的盐类、酯类和衍生物也各具特点，用途极为广泛而有良好的发展前景。
柠檬酸循环(citric acid cycle)又称三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)，克雷布斯循环(Krebs cycle)。体内物质糖、脂肪或氨基酸有氧氧化的主要过程。通过生成的乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成三羧酸（柠檬酸）开始，再通过一系列氧化步骤产生CO2、NADH及FADH2，最后仍生成草酰乙酸，进行再循环，从而为细胞提供了降解乙酰基而提供产生能量的基础。
实验发酵机理：
1）以薯干粉、玉米粉或淀粉等糖类为原料经黑曲霉柠檬酸产生菌（我们采用黑曲霉M288）糖化后产生高浓度的葡萄糖。
2）黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸：葡萄糖以EMP（糖酵解途径或者）、HMP
（磷酸戊糖循环）两种途径产生丙酮酸，丙酮酸一方面氧化脱羧形成乙酰CoA，另一方面经CO2固定化反应后生成草酰乙酸，最后草酰乙酸和乙酰CoA缩合产生柠檬酸。
3）生理调节：柠檬酸是黑曲霉的良好碳源，故柠檬酸的积累是菌体代谢失调的结果。Mn2+抑制蛋白质合成造成NH4+的浓度增大，从而解除对PFK的抑制，使EMP通畅；柠檬酸脱氢酶在柠檬酸浓度高的情况下活性降低，进一步促进柠檬酸的积累。
发酵有固态发酵、液态浅盘发酵和深层发酵3种方法。固态发酵是以薯干粉、淀粉粕以及含淀粉的农副产品为原料，配好培养基后，在常压下蒸煮，冷却至接种温度，接入种曲，装入曲盘，在一定温度和湿度条件下发酵。采用固态发酵生产柠檬酸，设备简单，操作容易。液态浅盘发酵多以糖蜜为原料，其生产方法是将灭菌的培养液通过管道转入一个个发酵盘中，接入菌种，待菌体繁殖形成菌膜后添加糖液发酵。发酵时要求在发酵室内通入无菌空气。深层发酵生产柠檬酸的主体设备是发酵罐。微生物在这个密闭容器内繁殖与发酵。现多采用通用发酵罐。它的主要部件包括罐体、搅拌器、冷却装置、空气分布装置、消泡器，轴封及其他附属装置。发酵罐径高比例一般是1:2.5 ，应能承受一定的压力,并有良好的密封性。除通用式发酵罐外，还可采用带升式发酵罐、塔式发酵罐和喷射自吸式发酵罐等。
我国柠檬酸的生产现状：我国是世界柠檬酸生产大国，总产量居世界前列。近年来，由于我国柠檬酸生产能力和出口量增长过快，技术创新相对滞后，加上国际市场竞争激烈，已出现严重供大于求局面。我国柠檬酸生产以薯干为原料的深层发酵技术具有独创性，发酵指数处世界前列，产品在国际市场具有一定竞争力。但我国提取工艺和设备水平落后，生产单耗高，收率低，产品质量不高，规模效益差，深度产品开发少，废渣废水污染严重。针对这些问题，国内目前有很多人研究了MgCl2、普鲁兰酶、植酸钠、磷浓度、菌种、木薯原料、纤维素糖化液、玉米粉淀粉混合原料、接种量和碳氮比、溶解氧、发酵罐搅拌系统、尿素、乙醇等添加剂、初始含糖量、温度、pH、发酵时间等等对黑曲霉发酵产酸的影响，也有大量的研究探究了柠檬酸生产废渣栽培平菇厌氧发酵生产沼气制取糖化酶等综合利用、废水循环利用和治理等。
柠檬酸的发酵因菌种、工艺、原料而异，但在发酵过程中还需要掌握一定的温度、通风量及pH值等条件。一般认为，黑曲霉适合在28～30 ℃时产酸。温度过高会导致菌体大量繁殖，糖被大量消耗以致产酸降低，同时还生成较多的草酸和
葡萄糖酸；温度过低则发酵时间延长。微生物生成柠檬酸要求低pH，最适pH为2～4，这不仅有利于生成柠檬酸，减少草酸等杂酸的形成，同时可避免杂菌的污染。柠檬酸发酵要求较强的通风条件，有利于在发酵液中维持一定的溶解氧量。通风和搅拌是增加培养基内溶解氧的主要方法。随着菌体生成，发酵液中的溶解氧会逐渐降低，从而抑制了柠檬酸的合成。采用增加空气流速及搅拌速度的方法，使培养液中溶解氧达到60％饱和度对产酸有利。柠檬酸生成和菌体形态有密切关系，若发酵后期形成正常的菌球体，有利于降低发酵液粘度而增加溶解氧，因而产酸就高；若出现异状菌丝体，而且菌体大量繁殖，造成溶解氧降低，使产酸迅速下降。
1材料与方法
1.1材料
菌种：黑曲霉，来自黄石市兴华生化有限公司；
原料：玉米粉、蔗糖；
试剂：α-淀粉酶、琼脂、碳酸钙、硫酸、0.1429 mol/L NaOH、DNS等。
1.2 仪器设备
试管、三角烧瓶、茄子瓶、培养皿、1 mL吸管、吸耳球、无菌涂棒、量筒、酒精灯、接种环、棉花、棉线、牛皮纸、天平、灭菌锅、培养箱、摇床、小型板框过滤机、恒温水浴锅、搅拌机、离子交换柱、旋转蒸发器、恒温干燥箱。
1.3培养基
斜面种子培养基（马铃薯琼脂培养基）：去皮马铃薯200 g切成小块，加水约500 mL，煮沸30 min，然后用纱布过滤，滤液加蔗糖20 g，琼脂20 g．溶化后自来水定容至1000 mL，分装于经干热灭菌后的带棉塞试管内，121℃灭菌20 min，取出摆斜面；
马铃薯液体培养基：同马铃薯琼脂培养基的制作，但不加琼脂，25 ml/250 ml三角瓶分装，121℃灭菌20 min；
种子与发酵培养基。
1.4种子制备
(1) 接种：用无菌水将麸曲孢子制成孢子悬液，按1‰接种于摇瓶中；一支斜面接4～5瓶；
(2) 摇瓶培养：八层纱布盖口，回旋式摇床，38℃，100 r/min培养20 h；或35℃下、转速200 r/min( 24 h前l00，24 h后200 r/min)、300 r/min( 24 h前l00，24 h后300 r/min) ，培养3～4 d；
(3) 镜检：显微镜观察，处于快速生长期，可用于接种。
1.5发酵液预处理
(1) 取60目以上的玉米粉500 g装入2000 mL烧杯中，加1000 mL水以及7-8单位的α-淀粉酶/g玉米粉，于80℃消化10 min；
(2) 继续加热至90℃保持30 min，碘检不变色后，加热到100℃煮沸10 min，趁热两层纱布过滤；
(3) 滤液加水冷却并调整糖度至15%-20%和蛋白质含量不超过4 g/L，最后调整pH 为6.0 ；
(4) 然后用500 mL三角瓶按每瓶50 mL分装，瓶口塞入8层纱布包扎好，121℃灭菌20 min。
1.6发酵
(1) 第一阶段：前24 h，温度32～35℃，转速100 r/min ；
(2) 第二阶段：24 后，温度35℃，转速200 r/min；
(3) 发酵0、24、48、72、96 h取样，0 h样品直接取1瓶作对照，并从中取10 ml 冷冻保存。其它时间取样时，每个样品仅取1 ml冷冻保存，取样时用试纸现场检测pH值。
1.7发酵过程及分析
(1) 样品80℃水浴30 min，3000 r/min，10 min离心去掉菌体等杂质，收集上清，检测残糖和柠檬酸含量，以观察发酵过程中黑曲霉的耗糖与柠檬酸生成速率。如果检测样品量不够，可对上清进行适当倍数稀释；
(2) 柠檬酸含量检测：一般检测发酵过程中的总酸，采用0.1429 mol／L NaOH溶
液滴定发酵过滤清液；
(3) 总糖及残糖(还原糖)测定：采用DNS法。
1.8柠檬酸提取
(1) 过滤：加热至65±2℃，3 层纱布过滤，可用少量75±2℃水洗；取滤液。
(2) 中和：利用柠檬酸钙难溶于水的特点，与残糖以及蛋白质、金属离子等杂质分离的过程，加热至70-75℃，加入碳酸钙中和至pH6.1；
(3) 过滤、洗糖：真空抽滤，90℃热水洗至无糖。
2 结果与分析
2.1种子的制备
将黑曲霉菌种接种于2支土豆斜面培养基3 d后观察到培养基上生长出能够产生黑色孢子的黑曲霉，然后分别接种于已灭菌的5瓶分装有25 mL/250 mL土豆液体培养基中，摇床培养。
表2.1.1 发酵过程中培养基的变化情况
发酵时间（h）培养基变化情况
0液体较澄清、透明
24液体变化不大
48液体浑浊有沉淀产生
72液体较浑浊不透明
96液体中有成团的沉淀
末液体高度浓缩
结果液体较培养前浑浊，镜检观察到了球形孢子，但数量不是很多，且没有杂菌生长。
2.2发酵液预处理
发酵液预处理时用碘液检查发现碘液变蓝，说明发酵液中还有淀粉的存在，可能的原因是α-淀粉酶的活性低因而转化速率较慢；再加入一定量的α-淀粉酶继续处理5 h后碘液未变蓝，说明玉米中的淀粉完全转化为糖。纱布过滤于烧杯中，并重复过滤几次，用糖度计测量含糖量为14.2 g/100 ml、14.5 g/100 ml，经滤纸过
滤后的清夜含糖量为12.4 g/100 ml，经计算加入蔗糖调至15 g/100 ml过夜培养。
2.3pH值变化
在发酵过程中，每隔24 h测定一次pH值，以确定发酵的终点。
表2.3.1 pH值变化
发酵时间（h）培养瓶编号及pH值
0 3(6.0) 5(6.0) 10(6.0)
24 2(5.5) 8(6.0 ) 18(6.0)
48 9(5.0) 17(5.0) 24(5.0)
72 7(4.4) 12(4.6) 16(4.8)
96 4(3.8) 11(3.6) 22(4.0)
末4(3.0) 17(2.5) 20(4.0)
从表中可以看出，随着时间的推移，pH下降，说明菌在持续产酸。实际的发酵时应当在pH下降到1.5以下时加入少量的CaCO3以中和酸，保证黑曲霉的生长环境。
2.4柠檬酸含量测定结果
通过每24 h取一次样，用NaOH进行酸碱滴定，计算获得柠檬酸的含量。
图2.4.1柠檬酸含量变化曲线
由柠檬酸含量变化曲线可以看出，随着时间的推移，柠檬酸含量呈现上升的趋势。
2.5还原糖及总糖测定结果
(1) 还原糖标准曲线：用不同浓度的标准糖溶液采用DNS法制作标准曲线，根据标准曲线的结果以及样品的吸光值测得样品中残糖的含量。
(2) 还原糖测定结果：
表2.5.1 540 nm测得光吸收值及计算的残糖给含量
发酵时间（h）OD值（540 nm）还原糖含量（g/mL）
0 0.270 0.6012
24 0.306 0.6777
48 0.239 0.5354
72 0.319 0.7053
96 0.308 0.6814
末0.659 1.4281
(3) 总糖测定结果：
表2.5.1 540 nm测得光吸收值及计算的总糖给含
取样时间（h）OD值（540 nm）还原糖含量（g/mL）
0 0.213 0.4801
末0.189 0.4291
3 问题与讨论
3.1种子的制备
活化黑曲霉，可以使黑曲霉能够大量繁殖，获得黑曲霉的种子，有助于发酵的进行。
3.2发酵液预处理
对发酵液进行预处理，是为了使发酵物利用最大化，使发酵液的内部环境与黑曲霉的生长条件尽可能的接近，让黑曲霉在发酵液中生长良好并能够充分利用营养物质。预处理方法中可以采取酶处理法和热处理法。
若是用木薯做原料，则先用稀盐酸预处理木薯秸秆，所用的条件为液固比为40:1，反应温度100℃，盐酸体积分数3%，反应时间5 h。经过预处理之后，水解液中的还原糖浓度达到9.35 g/L。
3.3发酵过程控制
发酵过程中柠檬酸积累的原因：
(1) Mn2+缺乏→抑制蛋白合成→NH4↑；
(2) 由于丙酮酸羧化酶是组成型酶，不被调节控制。丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA 和CO2的固定两个反应的平衡，以及柠檬酸合成酶不被调节，增强了合成柠檬酸的能力；
(3) 由于顺乌头酸水合酶在催化时建立了以下平衡：
柠檬酸：顺乌头酸：异柠檬酸=90：3：7
控制Fe2+含量时，顺乌头酸酶活力降低，使柠檬酸积累；
(4) 随柠檬酸积累，pH降低到一定程度时，顺乌头酸酶和异柠檬酸脱氢酶失活，更有利于柠檬酸的积累及排出胞外。
3.4取样及分析
在取样过程中，要在无菌操作台上进行严格控制无菌环境，以防止发酵液被污染。在每次取样的同时，对发酵液进行pH值的测定，当pH值下降至3.0以下时，发酵即可停止。因为黑曲霉在pH小于3.0的情况下发酵效率很低，所以在pH
小于3.0以后就可以停止反应。
上述数据可以看出，在发酵过程中，柠檬酸含量呈上升趋势，说明在发酵过程中，柠檬酸在持续积累。但是在还原糖含量在某个时间含量高于前一时间，原因可能是在测定还原糖的过程中没有测准确，存在很大误差，使得最终结果出现问题；玉米粉中含有的是淀粉等多糖，在进行酶解的时候并没有严格进行碘检，使溶液中还存在残糖，在发酵的过程中，残存的多糖水解产生还原糖，影响了最终的结果。
残糖的测定方法：高锰酸钾滴定法、菲林试剂法、DNS法。在实验中测定糖含量用的是DNS法，定性检测是用高锰酸钾滴定法。
3.5提取
柠檬酸提取时，碳酸钙的作用是中和并使柠檬酸沉淀为柠檬酸钙与蛋白质、金属离子等杂质分离。
总结
本实验是一个综合性实验，与我们平时的实验相比对我们的要求更多更严。它主要要求我们形成认真思考的习惯，自己查阅本实验的相关文献，分析本实验的目的，通过本实验要达到什么样的结果，达到预计的结果需要通过怎样的方案实现，根据实验需要和自己的相关了解自己设置适合的实验方案，增强我们的思维能力和动手能力，同时也使我们的团队合作精神得到了提高，并学会把我们所学的知识有机的结合到一起。跟我们平时的实验相比较我们的实验素养可以得到很大的提高，有利于我们今后的学习和研究。通过本次实验我深刻的认识到了，在我们做研究的过程中一定要认真，每一步都不能出错，否则将功亏一篑，从头开始。
致谢
衷心感谢胡远亮老师对本论文的精心指导。老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。在此，谨向老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！
当然，本论文的顺利完成，也离不开同学们的关心和帮助。在此真诚感谢他们的耐心指导和大力帮助，使得我们共同前进。
柠檬酸生产工艺简介
柠檬酸生产工艺简介第一节概述 一、柠檬酸的用途 （一）在食品工业的应用 1、饮料 据统计75%～80%的柠檬酸用于饮料工业。 2、果酱与果冻 3、糖果 4、冷冻食品 5、酿造酒 6、冰淇淋和酸奶 7、脂肪与油 8、腌制品 9、罐头食品和水果加工 10、豆制品和调味品 （二）柠檬酸在药物、美容品、化妆品上应用 1、药物 “999胃泰” 2、发蜡与化妆品 （三）柠檬酸在工业上应用 1、金属净化
2、去垢剂 3、无土栽培农艺 4、矿物 5、…… 二、乳酸的用途 L-乳酸聚合成聚乳酸（PLA） 三、L-苹果酸的用途 三、葡萄糖酸的用途 四、琥珀酸的用途 我国柠檬酸发展简史 1968年我国第一家以淀粉为原料深层发酵柠檬酸成功投产的厂是上海酵母厂。同期，天津工微所开展了以适合我国国情的薯干原料深层发酵柠檬酸的研究工作。之后，上海工微所用该所的“东酒2号”黑曲霉为出发菌株，用薯干粉做培养基，很快选出了我国第一代深层发酵柠檬酸生产菌种AL558，由原轻工业部立项，组织上海、天津两个工微所、上海复旦大学生物系、上海新型发酵厂(筹)、上海酵母厂、天津柠檬酸厂(筹)、南通油洒厂(南通发酵厂前身)等单位，在南通油酒厂展开了善于深层发酵、全离交提取工艺的中、大型试验工作，并取得了成功，因而推动了我国柠檬酸工业于20世纪70年代初形成了工业体系。70年代中期到80年代是我国柠檬酸菌种选育的高峰期，先后选育出5代薯干原料高产菌株和适应淀粉、木薯、葡萄糖母液、糖蜜等原料的优良菌株。上海、天津两工微所和上海复旦大学生物系为此做出了很大贡献。各生产厂的广大科技人员和生产工人通过不懈地努力，提高了柠檬酸行业的整体水平，特别在缩短发酵周期、提高单产方面成绩突出，使我国柠檬酸发酵技术处于世界领先地位。无锡轻工业学院和天津轻工业学院为柠檬酸行业培养了一大批科技力量，已成为行业发展的骨干。1995年金其荣与蚌埠柠檬酸厂共同开发了玉米去渣发酵新工艺。同年黑龙江甘南柠檬酸厂于脱胚玉米去渣发酵工艺也成功投产。玉米新工艺的成功，使我国的柠檬酸工业进入一个
柠檬酸及生产工艺
柠檬酸及生产工艺 一.柠檬酸的简介 1. 柠檬酸的理化性质 柠檬酸（Citric acid），又称枸椽酸，是一种三元羧酸,其学名为3-羟基-3-羧基戊二酸，分子式C6H8O7(无水物)，在自然界中存在于柠檬、柑桔、梅、子、梨、桃、无花果等水果中。柠檬酸具有无毒，无色，无臭特性，一般为半透明结晶或白色粉末，易溶于水、乙醇、乙腈、乙醚等[1]，不溶于苯，微溶于氯仿。相对密度1.542g/cm3，熔点153℃(失水)。柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而不同，有无水柠檬酸，也有含结晶水的柠檬酸。在干燥空气中微有风化性，在潮湿空气中有潮解性，175℃以上分解放出水及二氧化碳。柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H＋可以电离；水溶液呈酸性，加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。 2. 柠檬酸的用途 柠檬酸具有令人愉悦的酸味，入口爽快，无后酸味，安全无毒，被广泛用作食品和饮料的酸味剂；能与二价或三价的阳离子形成络合物，被用作金属加工的鳌合剂和洗净剂（起软化水作用的洗净力补充剂）；还能衍生形成许多衍生物，可用作有机化学工业的原料。因此被广泛用于食品饮料、医药化工、清洗与化装品、有机材料等领域，是目前世界需求量最大的一种有机酸[2]，到目前还没有一种可以取代柠檬酸的酸味剂。 二.生产技术 柠檬酸的生产方法共可分为 3 种: 水果提取法,化学合成法, 生物发酵法三种[17]，目前以发酵法生产柠檬酸为主[18]。发酵法又分为固体发酵法和液体深
层发酵法。固态发酵能耗小但劳动力大，占地面积大，不适合大规模的生产应用。深层通风发酵法采用不锈钢罐体，机械搅拌通风，微生物在液体相中分布均匀，发酵时不生成孢子，全部菌体细胞用于代柠檬酸，发酵速度高，实现了机械化或自动化操作，利于大规模生产。 三.生物发酵法制取柠檬酸 1.本工艺选择的原料及生产方法 本次生产工艺设计以薯干为原料，采用直接粉碎、调浆、液化，进行好气液体深层发酵，钙盐法提取，最后结晶、干燥得到柠檬酸 2.工艺流程 接收糖浆后，根据糖浆组成作适当的处理或配制，配成发酵原料，进行连续杀菌并冷却后，进入发酵罐，加入菌种和净化压缩空气后进行发酵；发酵液经升温、过滤处理后，进入中和罐，用中和处理；再经过过滤洗涤，得到柠檬酸钙固体，送入酸解罐，再添加酸解，并加入活性炭进行脱色；然后，通过带式过滤机过滤、酸解过滤，除去及废炭；酸解过滤液经离子交换处理后，进行蒸发、浓缩，再进行结晶；结晶后，用离心机进行固液分离，对得到的湿柠檬酸晶体进行干燥与筛选，最后得到成品柠檬酸。
柠檬酸生产工艺
柠檬酸及生产工艺 摘要：柠檬酸广泛应用于食品工业、医药工业和化学工业等方面。它可利用糖质原料如土豆、地瓜中的淀粉等，在多种霉菌及黑曲菌的作用下，控制较低的温度和pH值、较高的通气量和糖浓度，用发酵法制得。 关键词：柠檬酸化工产品发酵法 1 产品说明 柠檬酸又名枸橼酸，学名3-羟基-3-羧基戊二酸，分子式C6H8O7为无色、无臭、半透明结晶或白色粉未，易溶于水及酒精。加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。 柠檬酸主要应用于食品工业，因为柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。柠檬酸在化学工业上可作化学分析用试剂，用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂，用作络合剂，掩蔽剂，配制缓冲溶液。采用柠檬酸或柠檬酸盐类作助洗剂，可改善洗涤产品的性能，可以迅速和沉淀金属离子，防止污染物重新附着在织物上，保持洗涤必要的碱性，使污垢和灰分散和悬浮，提高表面活性剂的性能，是一种优良的鳌合剂。 2 生产原理 2.1 生产方法简介 中国现有柠檬酸生产厂近百家，总年产能力约80万吨，是全球最大的柠檬酸生产国和出口国。目前，柠檬酸生产方法有水果提取法，
化学合成法和生物发酵法三种。水果提取法是指柠檬酸从柠檬、橘子、苹果等柠檬酸含量较高的水果中提取，此法提取的成本较高，不利于工业化生产。化学合成法的原料是丙酮，二氯丙酮或乙烯酮，此法工艺复杂，成本高，安全性低。而发酵法发酵周期短，产率高，节省劳动力，占地面积小，便于实现仪表控制和连续化，现已成为柠檬酸生产的主要方法。 2.2 反应方程式 C12H22011 +H20+302→2C6H8O7+4H2O (蔗糖) （柠檬酸） 3 工艺过程及流程图 3.1工艺过程 3.1.1菌种培养 在4～6波美度的麦芽汁内加入25％至30％的琼脂，然后接入黑曲霉菌种（无茵操作），在30～32℃条件下培养4天左右。这种培养方法称为“斜面培养”。将麸皮和水以1：1的比例掺拌，再加入10％的碳酸钙、0．5％的硫酸铵，拌匀后装入容量为250毫升的三角瓶中，用1．5公斤压力灭菌60分钟。接人斜面培养法培养出的菌种，培养96～120小时后即可使用。 3.1.2原料处理 湿粉渣必须经过压榨脱水，使含水量在60%左右；干粉渣含水量低，应按60％的比例补足水分；结块的粉渣需粉碎成二至四毫米颗粒。然后加入2%碳酸钙、10％至11％的米糠，掺匀后，堆放2小时，
黄金冶炼工艺流程
黄金冶炼工艺流程 我国黄金资源储量丰富,分布较广,黄金冶炼方法很多。其中包括常规的冶炼方法和新技术。冶炼方法、工艺的改进,促进了我国黄金工业的发展。目前我国黄金产量居世界第五位,成为产金大国之一。 黄金的冶炼过程一般为:预处理、浸取、回收、精炼。 1.黄金冶炼工艺方法分类 1.1矿石的预处理方法 分为:焙烧法、化学氧化法、微生物氧化法、其他预处理方法。 1.2浸取方法 浸取分为物理方法、化学方法两大类。其中,物理方法又分为混汞法、浮选法、重选法。化学方法分为氰化法(又分:氰化助浸工艺、堆浸工艺)与非氰化法(又分:硫脲法、硫代硫酸盐法、多硫化物法、氯化法、石硫合剂法、硫氰酸盐法、溴化法、碘化法、其他无氰提金法)。 1.3溶解金的回收方法 分为:锌置换沉淀法、炭吸附法、离子交换法、其它回收方法。 1.4精炼方法 主要有全湿法,它包括电解法、王水法、液氯法、氯化法、还原法火法、湿法一火法联合法。 2.矿石的预处理
随着金矿的大规模开采,易浸的金矿资源日渐枯竭,难处理金矿将成为今后黄金工业的主要资源。在我国已探明的黄金储量中,有30%为难处理金矿。因此,难处理金矿的预处理方法成为当前黄金工业提金的关键问题。 难处理金矿,通常又称为难浸金矿或顽固金矿,它是指即使经过细磨也不能用常规的氰化法有效地浸出大部分金的矿石。因此,通常所说的难处理金矿是对氰化法而言的。 2.1焙烧法 焙烧是将砷、锑硫化物分解,使金粒暴露出来,使含碳物质失去活性。它是处理难浸金矿最经典的方法之一。焙烧法的优点是工艺简单,操作简便,适用性强,缺点是环境污染严重。含金砷黄铁矿一黄铁矿矿石中加石灰石焙烧,可控制砷和硫的污染;加碱焙烧可以有效固定S、As等有毒物质。美国发明的在富氧气氛中氧化焙烧并添加铁化合物使砷等杂质进入非挥发性砷酸盐中,国内研发的用回转窑焙烧脱砷法,哈萨克斯坦研发的用真空脱砷法以及硫化挥发法,微波照射预处理法,俄罗斯研发的球团法等都能有效处理含砷难浸金矿石。 2.2化学氧化法 化学氧化法主要包括常压化学氧化法和加压化学氧化法。 常压化学氧化法是为处理碳质金矿而发展起来的一种方法。常温常压下添加化学试剂进行氧化,如常压加碱氧化,在碱性条件下,将黄铁矿氧化成Fe2(SO )3, 砷氧化成As(OH)3和As203,后者进一步生成砷酸盐,可以脱除。主要的氧化剂有臭氧、过氧化物、高锰酸盐、氯气、高氯酸盐、次氯酸盐、铁离子和氧等。加压氧化是采用加氧和加热的方法,通过控制化学反应过程来使硫氧化。根据不同的反应过程,可采用酸性或碱性条件。
柠檬酸液态发酵及提取工艺
柠檬酸液态发酵及提取工艺 0802班生物科学饶慧 （指导教师：胡远亮） 0前言 柠檬酸(citric acid）又名枸橼酸，学名2-羟基丙烷三羧酸(2-hydroxytricarboxylic acid)或2-羟基丙烷-l，2，3-三羧酸(2-hydroxy propane-1，2，3-triearboxylic acid)是生物体主要代谢产物之一，在自然界中分布很广，主要存在于柠檬、柑橘、菠萝、梅、李、梨、桃、无花果等果实中，尤以未成熟者含量居多。分子式：C6H8O7（相对分子质量：192.13），无色透明或半透明晶体，或粒状、微粒状粉末，虽有强烈酸味，但令人愉快，稍有涩味。极易溶于水，溶解度随温度的升高而增大；从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物，并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质，加热至175°C时它会分解产生二氧化碳和水，剩余一些白色晶体。柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H+可以电离；加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。 柠檬酸被称为第一食用酸味剂，极广泛地用作酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂等，用于饮料、糖果、酿造酒、冰淇淋、酸奶、罐头食品、豆制品与调味品等的生产中。另外，在药物、美容品、化妆品工业上也有着重要的应用。它是香料和饮料的酸化剂，在食品和医学上用作多价螯合剂，同时是化学中间体，用于制造药物，也可用于金属清洁剂、媒染剂等。柠檬酸的盐类、酯类和衍生物也各具特点，用途极为广泛而有良好的发展前景。 柠檬酸循环(citric acid cycle)又称三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)，克雷布斯循环(Krebs cycle)。体内物质糖、脂肪或氨基酸有氧氧化的主要过程。通过生成的乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成三羧酸（柠檬酸）开始，再通过一系列氧化步骤产生CO2、NADH及FADH2，最后仍生成草酰乙酸，进行再循环，从而为细胞提供了降解乙酰基而提供产生能量的基础。 实验发酵机理： 1）以薯干粉、玉米粉或淀粉等糖类为原料经黑曲霉柠檬酸产生菌（我们采用黑曲霉M288）糖化后产生高浓度的葡萄糖。 2）黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸：葡萄糖以EMP（糖酵解途径或者）、HMP
黄金冶炼工艺流程
黄金冶炼工艺流程 我国黄金资源储量丰富，分布较广，黄金冶炼方法很多。其中包括常规的冶炼方法和新技术。冶炼方法、工艺的改进，促进了我国黄金工业的发展。目前我。国黄金产量居世界第五位，成为产金大国之一 黄金的冶炼过程一般为: 预处理、浸取、回收、精炼。 1. 黄金冶炼工艺方法分类 1.1 矿石的预处理方法 分为: 焙烧法、化学氧化法、微生物氧化法、其他预处理方法。 1.2 浸取方法浸取分为物理方法、化学方法两大类。其中，物理方法又分为混汞法、浮选法、重选法。化学方法分为氰化法（又分:氰化助浸工艺、堆浸工艺）与非氰化法（又分: 硫脲法、硫代硫酸盐法、多硫化物法、氯化法、石硫合剂法、硫氰酸盐法、溴化法、碘化法、其他无氰提金法）。 1.3 溶解金的回收方法 分为: 锌置换沉淀法、炭吸附法、离子交换法、其它回收方法。 1.4 精炼方法主要有全湿法，它包括电解法、王水法、液氯法、氯化法、还原法火法、湿法一火法联合法。 2. 矿石的预处理随着金矿的大规模开采，易浸的金矿资源日渐枯竭，难处理金矿将成为今后黄金工业的主要资源。在我国已探明的黄金储量中，有30%为难处理金矿。因此，难处理金矿的预处理方法成为当前黄金工业提金的关键问题。 难处理金矿，通常又称为难浸金矿或顽固金矿，它是指即使经过细磨也不能用常规的氰化法有效地浸出大部分金的矿石。因此，通常所说的难处理金矿是对氰化法而言的。
2.1 焙烧法 焙烧是将砷、锑硫化物分解，使金粒暴露出来，使含碳物质失去活性。它是处理难 浸金矿最经典的方法之一。焙烧法的优点是工艺简单，操作简便，适用性强，缺点是环境污染严重。含金砷黄铁矿一黄铁矿矿石中加石灰石焙烧，可控制砷和硫的污染；加碱焙烧可以有效固定S、As等有毒物质。美国发明的在富氧气氛中氧化焙烧并添加铁化合物使砷等杂质进入非挥发性砷酸盐中，国内研发的用回转窑焙烧脱砷法，哈萨克斯坦研发的用真空脱砷法以及硫化挥发法，微波照射预处理法，俄罗斯研发的球团法等都能有效处理含砷难浸金矿石。 2.2 化学氧化法化学氧化法主要包括常压化学氧化法和加压化学氧化法。 常压化学氧化法是为处理碳质金矿而发展起来的一种方法。常温常压下添加化学试剂进行氧化，如常压加碱氧化，在碱性条件下，将黄铁矿氧化成Fe(SO )，23砷氧化成As(OH)和AsO,后者进一步生成砷酸盐，可以脱除。主要的氧化剂 323 有臭氧、过氧化物、高锰酸盐、氯气、高氯酸盐、次氯酸盐、铁离子和氧等。加压氧化是采用加氧和加热的方法，通过控制化学反应过程来使硫氧化。根据不同的反应过程，可采用酸性或碱性条件。 加压氧化法具有金回收率高(9O% ~98% )、环境污染小、适应面广等优点，处理大多数含砷硫难处理金矿石或金精矿均能取得满意效果。加压氧化包括高压氧化、低压氧化和高温加压氧化。如加压硝酸氧化法，用硝酸将砷和硫氧化成亚砷酸和硫酸，使包裹金充分解离，金的浸出率在95% 以上，缺点是酸耗较高。 2.3 微生物氧化法微生物氧化又称细菌氧化，它是利用细菌氧化矿石中包裹了金的硫化物和砷化物而将金裸露出来的一种预处理方法。目前，细菌浸出可用于处理矿石和精矿，对精矿一般 采用搅拌浸出，对于低品位矿石则多采用堆浸。 所使用的细菌最适宜的是氧化亚铁硫杆菌，目前已在工业上获得应用。氧化亚铁硫
黄金工艺介绍
黄金首饰的一般加工工艺流程： 熔金T倒模T抛光T执模T压光T车花-QC (检测)T成品入库黄金首饰主要生产工艺流程简介： ( 1)熔金： 利用乙炔火焰烧石英坩埚(耐高温埚)内的(未锻造)黄金，使乙熔炼成适合加工饰品的单件配料件。 ( 2)倒模： 利用高周波或中周波离心浇铸机将黄金配料熔化后再倒入石膏模中浇铸出铸件。 ( 3)抛光： 使用磁力抛光机或滚筒抛光机将铸件表面产生光泽的加工过程。 ( 4)执模： 利用戒指铁、坑铁等辅助工具对铸件进行焊接、锉、锤，以修整铸件在铸造过程中的变形及表面粗糙。 ( 5)压光： 用玛瑙笔接触金面并磨擦工件，使工件表面产生光亮。 ( 6)车花： 使用装有钻石车花刀的车花机在制品表面作图案性的批花雕刻。 2、黄金首饰损耗原因及环节： 熔金——倒模——抛光——执模——压光——车花损耗原因： ①熔金时产生损耗(温度高、时间长、黄金氧化挥发就多)。 ②烧铸过程③ 锉、修整外形等工序造成的损耗④ 车花时微碎粒流失损耗。 K （黄）金首饰加工工艺知识及工艺流程：
进口黄金—啤蜡模—种树—灌粉印模—焗粉—配料—倒模—滚筒抛光—执模T炸金T研磨机抛光—车花—执边—打磨—电金—QC （检测）—成品 1、入库主要生产工艺流程简介： （1）啤蜡模： 按客户所订款式规格要求，将出蜡机内的蜡灌到胶模（模具）内，啤成符合要求的蜡模。 （2）种树： 将蜡模焊接到蜡杆（俗称到树杆）上。 （3）灌粉印模： 将焊好的蜡模树放入钢筒内，灌入石膏粉（俗称注粉），并用抽真空机抽去粉内的空气气泡，以防止铸造出来的K金首饰出现沙眼（小孔）。 （4）焗粉： 将已注好粉的蜡树连同钢筒一齐放到电炉内加热除蜡（高温挥发）使粉温达到K金倒模温度（约680C左右），需时8小时左右。 （5）配料熔金： 将足金原料与补口（用于K金首饰的一种合金原料）按比例混合熔在一起形成K金 料，如进口的是K金原料就可直接熔炼成加工饰品的适合单件生产。 （6）倒模： 将K (黄)金料按每盅工件所需的重量，放到真空吸索倒模机或离心倒模机，经过1100 度高温熔成液体后，将粉盅(装已焗粉的盅)内的工件挟到倒模机内，利用倒模机使K金液体注入到粉盅的工件中，倒模成所需K金托。 ( 7)滚筒抛光： 将已倒模好的金托经滚筒机抛光使其外表达到一定的光亮度。 ( 8)执模：
离子交换法提取柠檬酸概述
离子交换法提取柠檬酸概述 应富祥 (安徽省皖东化工厂,天长 239300) 柠檬酸生产工艺,目前均采用钙盐法,劳动强度大,所产生的硫酸钙废渣,污染环境,而且提取收率低,能耗大,往往由于水解和分离不彻底,使柠檬酸混杂于废渣中废弃,严重影响收率。离子交换法是提取柠檬酸的新工艺,值得推广。过去曾有人用离子交换膜、电渗析法生产柠檬酸,由于种种原因,没能成功,以后有人采用离子交换法,但因当时国产离子交换树脂品种少,价格高,物化性能也满足不了工艺要求,造成提取收率低,成本高,母液中残留其它有机杂酸和色素,结果仍需采用“钙盐法”进行净化,故无明显优势,没有得到发展。离子交换法新工艺,工艺简单,容易操作,连续化管道化生产,自动化操作,大大减轻劳动强度,不产生硫酸钙废渣,提取收率可由旧工艺的70%提高到90%以上。新工艺简单易行。将发酵液过滤后用颗粒活性炭脱色除杂,经特制的高强度高交换容量的弱碱性阴离子交换树脂交换吸附,饱和后用氢氧化钠或氢氧化铵进行洗脱,洗脱液再经特制的大孔强酸性阳离子交换树脂除杂,用氢离子交换使柠檬酸钠(铵)转化为柠檬酸,经浓缩结晶可获得质量优良的柠檬酸产品。结晶母液再经阴离子交换树脂除杂,再浓缩结晶,也获得合格产品。 离子交换法提取柠檬酸工艺流程如下 : 1 离子交换法提取柠檬酸交换洗脱原理 1.1 吸附 阴离子交换树脂以OH 型进行交换与吸 附 3R OH+C 6H 8O 7→R CHO+3H 2O 1.2 洗脱 采用氢氧化钠或氢氧化铵为洗脱剂 R 3C 6H 5O 7+3NaOH →Na 3C 6H 5O 7+3R OH 如用氨水洗脱: R 3C 6H 5O 7+3NH 3?H 2O →(NH 4)3C 6H 5O 7+3R OH 1.3 利用大孔阳离子交换树脂 以氢离子交换除阳离子,使柠檬酸盐成为柠檬酸,阳离子交换树脂经酸再生后仍成为氢型。 Na 3C 6H 5O 7+3RSO 3H →3RSO 3N a +C 6H 8O 7(NH 4)3C 6H 5O 7+3RSO 3H →3RSO 3(NH 4)3+C 6H 8O 7 再生: RSO 3Na +HCl →RSO 3H+NaCl RSO 3(NH 4)3+HCl →RSO 3H+NH 4Cl 注:R 为阳树脂骨架,R 为阴树脂骨架。 2 离子交换树脂型号的选择 2.1 专用阴树脂与一般的201×7比较其体积交换量m mol/ml 为2.7,而201×7为1.4,所用专用的阴树脂比较优越,体积几乎高出一倍。 2.2 专用的大孔强酸阳树脂与一般的001×7比较 其体积交换量(mmol/ml)为1.57,0.01×7为1.8,但大孔强酸树脂不易破碎寿命 24总第95期1998年第5期 安 徽 化 工
柠檬酸生产工艺
柠檬酸生产工艺介绍 摘要：柠檬酸应用广泛，在食品、医药等方面都占有重要位置。制取所用材料价格低廉，条件要求适中，且采用的深层发酵法具有普遍、经济的特点。 关键词：柠檬酸发酵 1.柠檬酸简介 柠檬酸又名枸橼酸，学名2-羟基丙烷-1，2，3-三羧酸。柠檬酸是无色透明或半透明晶体，或粒状、微粒状粉末，无臭，虽有强烈酸味，但令人愉快，稍有后涩味。柠檬酸是生物体主要代谢产物之一，它在植物体内常与酒石酸、苹果酸、草酸等有机酸共存，在动物组织中柠檬酸以游离状态或以金属盐的形式存在。商品柠檬酸主要有一水化合物和无水物。 柠檬酸用途极其广泛，在食品工业广泛用于酸味剂、增溶剂、抗氧化剂、缓冲剂、除腥脱臭剂等。在其他工业中，可作金属净化剂、去垢剂、分散剂、电镀缓冲剂和配位剂、胶粘剂，并可用于治理工业废气、废水、回收金属等。在药物中可产生泡腾，使药物中活性配料迅速溶解并提高味觉能力。 制取柠檬酸可以从水果中提取、化学合成法和生物发酵。其中发酵是最常用和最有经济价值的方法。 2.柠檬酸发酵菌种及原材料。 2.1菌种及原材料 柠檬酸发酵工艺中，具有工业生产价值的微生物有黑曲霉、棒曲霉、文氏曲霉、芬曲霉、丁烯二酸曲霉、橘青霉、解脂假丝酵母等，其中黑曲霉和文氏曲霉在深层液态发酵生产柠檬酸最具有商品竞争优势。 凡能通过微生物代谢而产生柠檬酸的物质，都可以作为柠檬酸的发酵原料。如乙醇、木质素、纤维素、淀粉、蔗糖、乳糖、正烷烃和脂肪等。黑曲霉生产菌可以在薯干粉、玉米粉、可溶性淀粉、乳糖、葡萄糖、麦芽糖、糖蜜等多种培养基中生长、产酸，而且产量在微生物中最高。 2.2黑曲霉 在米曲汁或麦芽汁培养基上菌丝白色，不是绒球状，凸起。边缘整齐，菌落较小，带皱折。在麦芽汁培养基上生长4d成熟的孢子呈黑褐色。在察氏培养基上生长较慢，菌落边缘整齐，分生孢子梗短，分生孢子着生较密。菌丝顶端着生稀疏的大型的黑褐色孢子德，成熟后呈开花状而崩裂。分生孢子是串珠状着生，黑褐色，表面粗糙且有明显的刺状突起，4.7-5.2μm，成熟后遇振动易散落。黑曲霉具有多种活力较强的酶系，能利用淀粉质物质，并且对蛋白质、单宁、纤维素、果胶等具有一定的分解能力。所以黑曲霉可以边生长、边糖化、边发酵产酸的方式生产柠檬酸。 3.设备 发酵生产过程中主要的设备有发酵罐、种母罐、抽滤桶、脱色柱、结晶锅、浓缩锅等。 其中发酵罐是用来对微生物进行发酵之用，罐中有搅拌浆，罐身有传感器，用来控制发酵中各条件的变化。种母罐用来串培养种母醪。抽虑桶采用真空和加压过滤，用于固液分离。 4.柠檬酸深层液态发酵工艺 4.1工艺流程：培菌--发酵--中和--酸解--浓缩结晶 原料粉碎培养基制备实罐液化原始菌种环境空气 实罐灭菌试管斜面过滤 麸取菌种空气机
贵金属提炼黄金提炼加工工艺流程大全
黄金提炼加工工艺流程大全 黄金提炼工艺介绍 将不纯的金（纯度>90%黄金）用王水。溶解生成氯金酸，以亚硫酸氢钠作为还原剂，将氯金酸还原成金粉沉淀，再进行净化、洗涤、烘干、最后加入助熔剂在高温下熔炼而得颜色为金黄色、达到纯金工艺。该技术投资少，工艺简单，成本低，提金回收率高。 福鑫环保各道工序介绍如下： 1.预处理：将不纯的黄金用火枪或电炉进行熔解，然后压片、打水花从而将黄金
分解成为小颗粒，为后续工艺做预处理，此工艺产生一定的高温热气及熔金废气。 2.溶解：将打散后小颗粒黄金或片金放入耐酸反应器（钛、玻璃器皿）中，在 通风条件下加入金属重量3倍的王水，待剧烈反应过后，加热蒸发到原体积的1/5左右，使金完全溶解，再加浓盐酸驱赶游离的硝酸至无红棕色气体发生为止，取下冷却，用盐酸酸化，过滤除去不溶的杂物，余下的含氯金酸溶液用蒸馏水稀释，调节PH值，此工艺产生的废气包括NOX、HCL、HNO3等酸雾废气。 3.还原：将氯金酸溶液加热，一边搅拌一边迅速加入亚硫酸氢钠溶液，直至金 全部还原成金粉沉淀，然后静置溶液为无色透明再进行过滤，此工艺产生的废气包括NOX、HCL、硫化物等废气。 4.净化：过滤所得的金粉沉淀中可能还吸附有一些铁化合物等杂质，必须除掉 以提高金粉的纯度。用盐酸加入金粉中，加热搅拌煮沸，然后小心倾出酸液，如此反复几次，直至不呈现黄色为止，此工艺产生的废气包括少量HCL雾。 5.洗涤、烘干：将经净化的金粉用蒸馏水反复洗涤多次直至溶液呈中性PH值为 7为止，然后静置、过滤、烘干而得纯金粉，此工艺产生一定的高温热气及烘烤废气。 6.熔炼：将纯金粉和适量的纯碱、硼砂等化学纯级溶剂一起放入坩埚中，在1200 度高温下熔炼2--3次，即得颜色为金黄色、纯度达99.9%以上的纯金。 7.后处理：后处理包括倒板料、吹面、用水冷却及打标签（油压/千斤顶/镭射等 等），最后至收发出货。 说明：提纯后的海绵金经烘干后即可铸锭，铸锭要根据你的黄金重量大小选择不适合的坩埚和模具。黄金铸锭对坩埚要求，选择坩埚一定要选择那种能耐高温的，突然加温或突然降温不易开裂的，石墨坩埚是不错的选择，便宜、结实、耐高温不易开裂等优点。 A、铸锭前先取少量硼砂（四硼酸钠）放入坩埚底部，硼砂在金属铸锭中起助 熔和提纯作用。 B、将海绵金小心的投入坩埚内，压实。
黄金冶炼行业三废处理综述
黄金冶炼行业三废处理综述 目前，黄金的冶炼方法主要是以湿法冶金以“火法-湿法”冶金相结合的工艺。“火法-湿法”冶金相结合的工艺一般指火法冶炼得到金阳极，金阳极电解生产黄金。湿法冶炼黄金的工艺包括氰化法、硫脲法、王水-次氯酸钠法。氰化法在全球及中国的黄金生产中占据主导地位。 氰化法提金的过程中会产生氰化废水、氰化尾渣、选矿尾渣及废气。一、氰化废水的处理方法 目前，黄金生产企业大多采用氰化法提金工艺，然而氰化提金生产过程中会产生大量含氰废水，如氰化贫液、洗矿废水、尾矿浆等。其矿石组成和生产工艺作业条件决定氰化提金废水中主要化学成分为：CN－、SCN－、Au（CN）2－、Cu（CN）42－、Fe（CN）42－、Ni（CN）42－、Zn（CN）42－等。含氰化废水的主要处理方法有化学法、物理化学法、自然降解法和微生物法。 1.1化学法 1、氯氧化法 氯氧化法于1942年开始应用于工业生产，至今已有60多年了。该方法比较成熟。中国许多黄金矿山应用该方法处理氰化废水。 福建紫金矿业股份有限公司黄金冶炼厂采用“中和-碱氯-混凝沉降法”联合工艺。碱氯氧化法中，使用的碱是廉价的石灰，使用漂白粉产生有效氯，由此去除废水中残余的总氰，去除率达到97.4%；混凝沉降法使用3种物质共同处理重金属，去除率达到98%以上，尤其对Cu离子和Zn离子去除率可达到100%。采用该废水处理工艺，可去除废水中悬浮物。 在气体喷射水力旋流器中使用二氧化氯处理含氰废水，研究结果表明，二氧化氯在pH值为2～12范围内，都能较彻底地处理废水中的游离氰。在高pH值下，二氧化氯能处理铁氰络合物，在pH值为11.23时，铁氰络合物去除率达78. 8%。 2、酸化回收法 酸化回收法已有60多年的应用历史。早在1930年，国外某金矿就采用这种方法处理含氰废水，其所采用的HCN吹脱（或称HCN气体发生）设备是填料塔，与现有的设备基本相同，但HCN气体吸收设备是隧道式，与现在的吸收塔
柠檬酸工艺
柠檬酸的提取、分离、鉴定 生物111 201100606027 何远升 一、钙盐法提取柠檬酸 钙盐法生产柠檬酸工艺流程为：发酵液→过滤(除去菌体和残渣)→中和过滤(中和剂石灰乳)→柠檬酸钙盐→硫酸酸解、过滤→粗酸液→净化→浓缩结晶→离心→干燥→柠檬酸晶体。 1. 发酵液热处理 将发酵液煮沸5min,然后搅拌降温至80℃。80℃下,发酵液用两层医用纱布过滤,除去其中的菌丝体、薯干粉渣等较大的固体杂质。然后用80℃热水洗涤滤饼,使菌体中的柠檬酸释放出来。离心取上清液。量筒计量出上清液的体积V0准确量取5mL上清液，量取5mL清液、5mL蒸馏水于锥形瓶中，再滴入2～3滴酚酞指示剂，用标准NaOH 溶液滴定，滴定终点为淡红色，30s内不褪色，记下消耗的NaOH 溶液体积V1； M柠檬酸（g）＝V1(mL)×c(NaoH)×0.001×1/3×210×V0 /5 2. 碳酸钙中和沉淀 钙盐法主要的化学反应步骤有两步:中和与酸解。其中,中和又可以采用两种方法: 中和: 2C6H8O7·H2O+ 3CaCO3→Ca3(C6H5O7)2·4H2O↓+ 3CO2↑+H2O 酸解: Ca3(C6H5O7)2·4H2O↓+ 3H2SO4+H2O→2C6H8O7·H2O+ 3CaSO4·H2O 柠檬酸与碳酸钙发生中和反应，形成难溶的柠檬酸钙沉淀，碳酸钙的添加量根据滤液中柠檬酸的重量添加，比例约为柠檬酸：碳酸钙=2.1：1。边搅拌边缓慢加入碳酸钙，以防止产生大量气泡。碳酸钙加完后放置90℃恒温水浴中加热，保温搅拌30分钟，趁热过滤，并用沸水洗涤柠檬酸钙沉淀。 3. 酸解 将柠檬酸钙沉淀物取出，称量，加入2倍量的水，调匀，加入浓硫酸溶液，硫酸的添加量根据碳酸钙的量计算，碳酸钙与硫酸的摩尔比为1：1.5。加完硫酸后，搅拌30分钟，过滤，得清亮的棕黄色液体，取样测定柠檬酸的含量，并准确计量柠檬酸液体积。 4. 过滤、脱色 先吸附脱色再过滤:在一次滤液中加入3%(W/'V)的活性炭,80℃水浴中恒温搅拌30min,然后真空抽滤,除去活性炭与其它杂质。 5.离子交换 （1）树脂的预处理 用去离子水浸泡过夜，并洗至去离子水近无色，装入色谱柱，用5倍体积量2%的氢氧化钠冲洗树脂柱，使树脂转化为钠型，并用去离子水洗至流出液近中性;最后用5倍体积量2mol/L盐酸冲洗树脂柱，使树脂转化为氢型，并用去离子水洗至流出液近中性，备用。（2）上样 将滤液沿着柱壁缓慢加入到树脂柱中，使其按照一定的流速流经树脂柱。 （3）洗涤 用蒸馏水将留在交换柱中不发生交换作用的阳离子洗出。
柠檬酸提取及鉴定实验方案
柠檬酸的提取及鉴定 实验目的 学习钙盐沉淀硫酸转溶提取柠檬酸的方法； 学习结晶精制柠檬酸的方法 实验材料 发酵液：黑曲霉玉米粉发酵培养基； 仪器：旋转薄膜蒸发仪、水浴锅； 其它材料：0.1mol/L NaOH、0.1M H2SO4溶液、固体碳酸钙粉末 实验原理钙盐沉淀法的原理 碳酸钙（或氢氧化钙）可与发酵液中的柠檬酸发生中和反应，生成难溶性的柠檬酸钙沉淀，柠檬酸钙在80～90度之间溶解度极低，通过过滤（或离心）的方法将其与糖、蛋白质、其他有机酸、无机离子等可溶性杂质分离开。 在柠檬酸钙沉淀物中加入稀硫酸在80～85度之间进行酸解反应，生成柠檬酸和硫酸钙沉淀，硫酸钙在80度左右溶解度极低，趁热过滤（或离心）可将其与柠檬酸分离，获得较纯净的柠檬酸酸解液。 后续工艺：柠檬酸酸解液再进行脱色、阳离子交换层析除去杂质，最后可以通过结晶法获得纯净的柠檬酸晶体。 结晶法的原理原理：通过冷却、挥发溶剂等方法使溶液达到过饱和状态时，具有一定形状和大小的固态粒子可从均匀的溶液中析出，称为结晶。 结晶过程：1、产生晶核；2、晶核成长过饱和度是这两个过程的推动力。 影响晶体质量的因素： 1、溶液中杂质少，产品纯度较高； 2、冷却结晶时，温度要缓慢降低，防止晶核大量形成，形成粒度不一的晶体； 3、控制搅拌速度，结晶初期可搅拌促使晶核产生，晶核成长时降低搅拌速度，防止将长成的晶体打碎。 实验步骤1、黑曲霉玉米粉发酵液八层纱布过滤除去菌体和残渣量筒测量清液体积V0； 2、量取5mL清液、5mL蒸馏水于锥形瓶中，再滴入2～3滴酚酞用0.1M NaOH 溶液滴定，滴定终点为淡红色，30s内不褪色，记下消耗的NaOH溶液 体积V1； M酸（g）＝V1(mL)×0.1(mol/L)×0.001×1/3×210×V0/5 M碳酸钙（g）＝M酸×（V0－5）/V0×1/210×3/2×100 3、钙盐沉淀： 称取一定质量的碳酸钙粉末，边搅拌边缓慢地加入到剩余的清液（止产生大量的泡沫使溶液溢出），85度反应10min（使柠檬酸钙沉淀下来），趁热抽滤，并用与沉淀体积相当的沸水涤沉淀物2次（除去残糖、蛋白质等可溶性杂质）； 4、酸解：VH2SO4（mL）＝M碳酸钙/100/0.1(mol/L)×1000
黄金的冶炼工艺流程
黄金的冶炼工艺流程简介 摘要：我国黄金资源储量丰富，分布较广，黄金冶炼方法很多。其中包括常规的冶炼方法和新技术。冶炼方法、工艺的改进，促进了我国黄金工业的发展。目前我国黄金产量居世界第五位，成为产金大国之一。黄金的冶炼过程一般为：矿石的预处理、矿石的浸取、溶解金的回收、黄金的精炼。 关键词：黄金冶炼 一、矿石的预处理 随着金矿的大规模开采，易浸的金矿资源日渐枯竭，难处理金矿将成为今后黄金工业的主要资源。在我国已探明的黄金储量中，有30%为难处理金矿。因此，难处理金矿的预处理方法成为当前黄金工业提金的关键问题。矿石的预处理方法分为：焙烧法、化学氧化法、微生物氧化法、其他预处理方法。 焙烧法是将砷、锑硫化物分解，使金粒暴露出来，使含碳物质失去活性。它是处理难浸金矿最经典的方法之一。焙烧法的优点是工艺简单，操作简便，适用性强，缺点是环境污染严重。含金砷黄铁矿一黄铁矿矿石中加石灰石焙烧，可控制砷和硫的污染；加碱焙烧可以有效固定S、As等有毒物质。美国发明的在富氧气氛中氧化焙烧并添加铁化合物使砷等杂质进入非挥发性砷酸盐中，国内研发的用回转窑焙烧脱砷法等都能有效处理含砷难浸金矿石。 化学氧化法主要包括常压化学氧化法和加压化学氧化法。常压化学氧化法是为处理碳质金矿而发展起来的一种方法。常温常压下添加化学试剂进行氧化，如常压加碱氧化，在碱性 条件下，将黄铁矿氧化成Fe 2(SO ) 3 ，砷氧化成As(OH) 3 和As 2 3 ，后者进一步生成砷酸盐，可 以脱除。主要的氧化剂有臭氧、过氧化物、高锰酸盐、氯气、高氯酸盐、次氯酸盐、铁离子和氧等。加压氧化是采用加氧和加热的方法，通过控制化学反应过程来使硫氧化。根据不同的反应过程，可采用酸性或碱性条件。加压氧化法具有金回收率高(90% ~98% )、环境污染小、适应面广等优点，处理大多数含砷硫难处理金矿石或金精矿均能取得满意效果。 微生物氧化法和其他预处理方法，在这里就不做详细表述了。 二、矿石的浸取 金的化学性质非常稳定，通常情况下不与酸、碱反应，但与混合酸和一些特殊试剂反应生成可溶性配合物。从含金矿石中提取金的方法有多种，具体选择哪种方法取决于矿石的化学组成、矿物组成、金的赋存状态及对产品的要求。浸取分为物理方法、化学方法两大类。 物理方法分为混汞法、重选法、浮选法。混汞法是回收粗粒单体金的有效方法。该方法是将含黄金的矿石与汞碾磨，使Au溶于汞中成金汞齐，再将汞蒸发便得到粗金。混汞法提金收率在50％—60％之间，该法对高品位黄金矿处理比较适合。重选法是利用黄金与脉石的密度差异进行重力分选的方法，是人们从金矿中回收黄金的最古老的方法。重选法在脉金矿的选矿或提取工艺中，主要用于磨矿回路回收粗粒单体金，对砂矿的提金该法占主导。浮选法是一种重要而有效的富集金属矿的方法。该法很适宜回收0.84mm的金粒。冶炼低品位金矿和金矿尾矿常用此法，该法对含金、铜、铅、锌的硫化矿也适用。 化学方法分为氰化法（又分：氰化助浸工艺、堆浸工艺）与非氰化法（又分：硫脲法、硫代硫酸盐法、多硫化物法、氯化法、石硫合剂法、硫氰酸盐法、溴化法、碘化法、其他无氰提金法）。 氰化助浸工艺主要有富氧浸出和液相氧化剂辅助浸出，如添加过氧化氢或高锰酸钾，氨 氰助浸，加温加压助浸，加Pb(NO 3) 2 助浸等。富氧浸出和过氧化物助浸：添加氧化剂可提高 金的浸出率，缩短浸出时问，减少氰化物消耗。因此，在氰化浸出过程中，通过改善供氧条件，如加大充气量，充氧，加氧炭浸和加氧树脂浸出等提高矿浆中溶解氧的含量，从而提高金的浸出效果。氨氰助浸：在氰化时加入氨，使Au在形成Au(CN) 2 -的同时生成铜氨配离子 Cu(NH 3) 4 +，有利于金的浸出和铜的沉淀，而且使氰化物得到有效利用。加温加压助浸和加 Pb(N0 3) 2 助浸，在这里就不做详细表述了。 堆浸工艺，在这里就不做详细表述了。
柠檬酸
柠檬酸生产工艺技术及进展
柠檬酸生产工艺技术及进展 周明 （辽宁科技大学化学工程学院化工08·5） [ 摘要 ]介绍了水果提取法、化学合成法、生物发酵法3种柠檬酸的生产方法以及传统生产工艺。详细阐述了目前国内外在开发柠檬酸生产的新原料、改进生产工艺及提取工艺等方面的进展情况,并对各种技术的原理、优缺点、应用等方面进行了论述和比较。 [ 关键词 ]柠檬酸；发酵；提取 Abstract : Three methods of citric acid-production are introduced, such as separating from fruit, chemical synthesis, biological ferment .The tradition technology of citric acid-production is reviewed. The exploitation of new material, some progresses of production technology and separation technology are presented. In addition, the principles, technique development , advantages and application are described and compared. Key words: citric acid; ferment ; separation 柠檬酸,又名枸橼酸,分子式C6H8O7(无水物),是世界产量较大的一种有机酸。主要用于食品工业、医药业、化学工业,并且在电子、纺织、石油、皮革、建筑、摄影、塑料、铸造和陶瓷等工业领域中也有十分广阔的应用。传统的柠檬酸生产是以薯干为原料,经生物发酵工艺和钙盐法提取工艺制得。传统工艺存在环境污染严重,生产成本高,产品质量不高等问题。近年来,在生产新原料方面,研究出了以玉米粉、稻米、秸杆等为原料的生产方法[1-4],使生产成本大大降低,废物排放减少。采用工业离子色谱法、母液净化处理、循环利用废糖液等技术[5-7]对生产工艺进行了改进,降低了生产成本、能耗及污染物的排放。为保护环境,使用了离子交换树脂法、电渗析、膜分离和吸交法等提取技术[8-12] ,基本实现了清洁的生产工艺。通过这些改进,使柠檬酸的生产提高了产品质量,降低了生产成本,减少了对环境的污染等。本文介绍了柠檬酸的生产方法及传统的生产工艺, 阐述了国内外在新原料,生产工艺改进及新提取技术等方面的进展,并对其原理、优缺点、应用等方面进行了论述和比较。 1 柠檬酸的生产方法 柠檬酸的生产方法共可分为3种：水果提取法,化学合成法，生物发酵法。1.1 水果提取法 柠檬酸可以从柠檬、橙、橘子、苹果等柠檬酸含量较高的水果中提取。当今，水果的生产已经产业化,水果产量也随之增加,并且比较集中,在考虑生态果园和综合利用时,可以利用这种方法来提取柠檬酸。但此法成本较高,不利于投入工业化生产[12,13] 。
柠檬酸生产工艺
柠檬酸的工艺生产流程 摘要 柠檬酸广泛应用于食品行业、医药工业和化学工业等方面。它可利用糖质原料如土豆、地瓜中的淀粉等，在多种霉菌及黑曲霉的作用下，控制较低的温度及PH值、较高的通气量和糖浓度，用发酵法制得。 柠檬酸又名枸橼酸，学名3-羟基-3-羧基戊二酸，分子式C6H8O7为无色、无臭、半透明结晶或白色粉末，易溶于水及酒精。加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油发生反应。柠檬酸主要用于食品工业，因为柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。柠檬酸在化学工业上可做化学分析用试剂，用作实验试剂，色谱分析试剂及生化试剂，用作络合剂，掩蔽剂，配制缓冲溶液。采用柠檬酸或柠檬酸盐类做助洗剂，可改善洗剂产品的性能，可以迅速和沉淀金属离子，防止污染物重新附着在织物上，保持洗剂必要的碱性使污垢和灰分散和悬浮，提高表面活性剂的性能，是一种优良的螯合剂。 关键词:柠檬酸,黑曲霉,发酵法
Citric Acid In The Process Of The Production Process ABSTRACT citric acid is widely used in food industry, pharmaceutical industry and chemical industry, etc. It can use sugar in the raw materials such as potato, sweet potato starch, etc., under the action of a variety of mold and aspergillus Niger, control of low temperature and PH value, high ventilation and sugar concentration, using fermentation method. Citric acid or citrate, scientific name 3 - hydroxy - 3 - carboxylic glutaric acid, molecular formula C6H8O7 is colourless, odourless, translucent crystals or white powder, soluble in water and alcohol. Heating can be decomposed into a variety of products, react with acid, alkali, glycerin. Citric acid is mainly used in food industry, because of citric acid has a mild and refreshing acidity, widely used in all kinds of drinks, soft drinks, wine, candy, snacks, biscuits, canned fruit juices, dairy products, such as food manufacturing. Citric acid in the chemical industry to do chemical analysis reagent, used as laboratory reagents, chromatography analytical reagent and biochemical reagents, used as complexing agent and masking agent, buffer solution. Using citric acid or citric acid salts do help lotion, can improve the performance of detergent product, can quickly and precipitation of metal ions, and prevent pollutants are attached to the fabric again, keep the lotion, alkaline necessary make the dirt and dust dispersion and suspension, improve the performance of the surfactant is a kind of excellent chelating agent. Keywords: citric acid, aspergillus Niger, fermentation