CN100562566C - 中等嗜热菌及低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺 - Google Patents

中等嗜热菌及低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN100562566C
CN100562566C CNB2006100789766A CN200610078976A CN100562566C CN 100562566 C CN100562566 C CN 100562566C CN B2006100789766 A CNB2006100789766 A CN B2006100789766A CN 200610078976 A CN200610078976 A CN 200610078976A CN 100562566 C CN100562566 C CN 100562566C
Authority
CN
China
Prior art keywords
ore
low
heap
thermophilic bacteria
ore deposit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CNB2006100789766A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101063091A (zh
Inventor
舒荣波
阮仁满
温建康
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GRINM Resources and Environment Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals filed Critical Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
Priority to CNB2006100789766A priority Critical patent/CN100562566C/zh
Publication of CN101063091A publication Critical patent/CN101063091A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100562566C publication Critical patent/CN100562566C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种中等嗜热菌及低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺。本工艺利用含Fe2+离子的稀硫酸溶液预处理低品位原生硫化铜矿，而后用驯化好的具有强硫氧化性的中等嗜热(Sulfobacillus thermosulfidooxidansRetech—MTC－l)浸取原生硫化铜矿物，以回收矿石中的铜。预处理阶段的浸出液经萃取后，有机相进入下游反萃工序处理，用中等嗜热菌浸取的合格浸出液经萃取后，水相返回浸堆，有机相与预处工段的有机相合并后进入下游反萃工序处理。本工艺流程短、设备简单、投资省、成本低、无污染、回收率高，生产规模可大可小，能够处理传统选冶工艺不能处理的低品位原生硫化铜矿资源，扩大资源利用范围，提高铜金属的回收率。

Description

中等嗜热菌及低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺
技术领域
本发明涉及一种中等嗜热菌及低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺。本工艺主要利用含Fe2+离子的稀硫酸溶液对原生硫化铜矿进行预处理，然后用具有很强硫氧化活性的中等嗜热菌对矿物进行再浸出。
背景技术
传统原生硫化铜矿的处理工艺是矿石破碎、磨矿、浮选、浮选精矿火法熔炼。该工艺由于对浮选精矿的质量要求严格，对低品位的原生硫化铜矿无法处理或是处理工艺很复杂，存在成本高、能耗高、环境污染重和铜金属回收率低等缺点，不适合处理低品位及偏远地区的原生硫化铜矿石。我国已探明的原生硫化铜矿资源中，大多为位置偏远、低品位的原生硫化铜矿，此外老矿区中也存在大量的处于传统分选技术边界品位以下的废矿石，上述铜资源采用现有的传统选冶技术或工艺开发，无经济效益或经济效益很差。因此，有必要提供一种新的处理工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种中等嗜热菌和一种新的低品位原生硫化铜矿中铜的提取工艺，该工艺不同于传统的选冶工艺，即：不需要通过高能耗传统选矿富集成精矿，也不需要高温熔炼；新工艺不排放污染性大的烟尘和二氧化硫等有毒气体，对环境友好；本工艺流程短、设备简单、投资省、成本低、无污染，铜回收率高，综合利用了难处理低品位原生硫化铜矿资源，可获得很好的经济效益。
为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：
所述中等嗜热菌为已寄存并保藏在中国典型培养物保藏中心(武汉大学内)，名称为Sulfobacillus thermosulfidooxidans Retech-MTC-1，保藏登记号CCTCC No：M206029，保藏日期2006年3月28日。中等嗜热菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans Retech-MTC-1)的选育：从墨江矿区采集含中等嗜热菌的酸性矿坑水，在改进的Norrison基础培养液中加入上述矿坑水进行选育，选育后再进行浸矿驯化。改进的基础培养液的无机盐成分为：(NH4)2SO4 0.5g/L，KCl 0.1g/L，K2HPO4 0.2g/L，MgSO4·7H2O 0.5g/L，Ca(NO3)2 0.01g/L，yeast extract 0.02％；能源基质为：单质S。细菌的驯化是在含上述营养物质的自来水中加入粒度小于0.076mm的低品位原生硫化铜矿矿粉，加入矿石粉后形成的矿浆浓度为1～20％重量百分比，pH值在1.5～2.5之间；驯化菌液的氧化还原电位为350～450mV(SCE)，细菌浓度为107～109个/ml；所述细菌生长温度为4～55℃，最佳生长温度45～50℃。
低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺，它包括以下步骤：
(1)矿石筑堆及其预处理
将低品位原生硫化铜矿矿石破碎、筑堆，形成多孔洞的自然堆；用温度范围为45～50℃，含较高浓度Fe2+离子(8g/L～30g/L)的稀硫酸溶液喷淋或滴淋矿堆，预先中和矿石中的碱性脉石并将矿石中易溶浸部分金属浸出；
(2)预处理浸出液处理
当预处理浸出液的氧化还原电位高于400mV(SCE)时，需要采用碱性物质碳酸钙(石灰石)、氧化钙(石灰)、氢氧化钠、氨水、碳酸铵对浸出液进行高铁沉淀处理；高铁沉淀处理后将浸出液的pH值调节到1.3～1.5，返回矿堆浸铜。当预处理浸液中Cu2+离子达到一定浓度时，需要对浸出液进行Cu2+萃取，萃余液返回矿堆浸矿。
(3)中等嗜热菌堆浸
对浸矿菌种Sulfobacillus thermosulfidooxidans Retech-MTC-1进行进一步的浸矿驯化和放大培养后，接种入已预处理好的矿堆(预处理方法为(2))进行铜的浸出，接种细菌浓度为107～109个/ml，氧化还原电位350～400mv(SCE)，堆浸体系的pH值1.0～2.5。
(4)中等嗜热菌堆浸的浸出液处理
当浸出液的氧化还原电位高于450mV(SCE)时，需要采用碱类化学药剂碳酸钙、碳酸钠、碳酸铵、氢氧化钙、氢氧化钠、氨水、氧化钙等对浸出液进行高铁沉淀处理；高铁沉淀处理后将浸出液的pH值调节到1.3～1.5，返回矿堆浸矿。当浸出液中Cu2+离子达到一定浓度时，需要对浸出液进行Cu萃取，萃余液返回矿堆浸铜。萃取后的有机相与预处理浸出液萃取有机相合并后一起进入反萃-电积过程
附图说明
图1为本发明一种实施的工艺流程框图
如图1所示，1为将低品位原生硫化铜矿矿石破碎的矿石破碎工序；破碎后的矿石送入矿石筑堆及预处理工序2；预处理工序中加入含Fe2+的稀硫酸溶液，经矿石筑堆及预处理工序后的矿石中，加入从矿区采集并驯化得到的中等嗜热菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans Retech-MTC-1)进行中等嗜热菌浸出工序3，预处理工序合格的浸出液进萃取工序4；萃取水相直接进入堆浸预处理工序2，或者进入高铁沉淀及pH调节工序8然后送入堆浸预处理工序2。中等嗜热菌浸出液进入萃取工序5；萃取后的有机相送入反萃工序6，萃取工序4中得到的有机相送入反萃工序6，反萃后的水相送入电积工序7。反萃后的有机相送入工序4、5，工序5的水相直接进入细菌堆浸工序3，或进入高铁沉淀及pH调节工序9然后送入细菌堆浸工序3。
具体实施方式
中等嗜热菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans Retech-MTC-1)的选育：从墨江矿区采集含中等嗜热菌的酸性矿坑水，在改进的Norrison基础培养液中加入上述矿坑水进行选育，选育后再进行浸矿驯化。改进的基础培养液的无机盐成分为：(NH4)2SO4 0.5g/L，KCl 0.1g/L，K2HPO4 0.2g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，Ca(NO3)2 0.01g/L，yeast extract 0.02％；能源基质为：单质S。细菌的驯化是在含上述营养物质的自来水中加入粒度小于0.076mm的低品位原生硫化铜矿矿粉，加入矿石粉后形成的矿浆浓度为1～20％重量百分比，pH值在1.5～2.5之间；驯化菌液的氧化还原电位为350～450mV(SCE)，细菌浓度为107～109个/ml；所述细菌生长温度为4～55℃，最佳生长温度45～50℃。
步骤(1)中矿石破碎到粒度为5～25mm；然后筑堆，堆筑过程中要保持矿石尽可能形成透气性好的多孔洞矿堆，有利于堆内O2和CO2的传输，为浸矿微生物的生长提供最佳的生长条件；用含Fe2+离子的稀硫酸溶液预处理矿石，其初始铁浓度为8g/L～30g/L。预处理过程的合格浸出液，经萃取后返回矿堆浸铜。如果浸出液氧化还原电位高于450mV(SCE)，则需要进行高铁沉淀工艺处理，经沉淀处理后调节其pH值到1.3～1.5，再返回矿堆浸铜。
矿堆接种中等嗜热菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidansRetech-MTC-1)，其喷淋液中含浸矿微生物107～109个/ml，喷淋液的氧化还原电位350～450mV(SCE)，浸出体系的PH值1.0～2.5。
在高铁沉淀过程中，浸出液采用碱类化学药剂碳酸钙、碳酸钠、碳酸铵、氢氧化钙、氢氧化钠、氨水、氧化钙等进行沉淀法除铁净化，反应式为：
Fe3+(aq.)+3OH-(aq.)→Fe(OH)3(s)
沉淀除铁净化的溶液pH值为2.0～3.5，经过多级沉淀后的溶液含Fe3+小于0.5g/L，高铁的除去率大于98％。
将步骤(1)(2)浸出液萃取后的有机相经反萃工艺得到含杂极少的富铜溶液，再通过电积工艺得到高质量的阴极铜板。
电积过程得到的阴极铜中铜含量99.9％。总铜的回收率为85％以上，其中原生硫化铜矿中铜的回收率高于70％。
本发明中所测量的氧化还原电位值是相对于饱和甘汞电极的测量值，测量值单位为mV(SCE)。
本发明的效果是：不需要通过高能耗传统选矿富集成精矿，也不需要高温熔炼；新工艺不排放污染性大的烟尘和二氧化硫等有毒气体，对环境友好；本工艺流程短、设备简单、投资省、成本低、铜回收率高，可以用来开发传统选冶技术不可利用的低品位原生硫化铜矿资源，扩大原生硫化铜矿资源的利用范围，提高铜回收率。

Claims (4)

1、一种中等嗜热菌，其特征在于：该菌的名称为Sulfobacillusthermosulfidooxidans Retech-MTC-1，保藏登记号CCTCC No：M206029，寄存在中国典型培养物保藏中心。
2、一种低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)矿石的预处理
将低品位原生硫化铜矿矿石破碎、筑堆，形成多孔洞的自然堆；用温度范围为45～50℃，含Fe2+离子浓度为8g/L～30g/L的稀硫酸溶液喷淋或滴淋矿堆，预先中和矿石中的碱性脉石并将矿石中易溶浸部分铜金属浸出；
(2)预处理浸出液氧化还原电位高于450mV(SCE)则需要进行高铁沉淀和pH值调节工序后再返回矿堆浸矿；电位低于450mV(SCE)的浸出液经萃取后，有机相进入反萃、电积流程，水相经pH调节后重返矿堆浸矿，返回液pH在1.3～1.5之间；
(3)中等嗜热菌堆浸
经步骤(2)预处理后的矿堆，保持其温度并调节pH值在中等嗜热菌最适宜的生长范围，所述的中等嗜热菌的名称为Sulfobacillusthermosulfidooxidans Retech-MTC-1，保藏登记号CCTCC No：M206029，寄存在中国典型培养物保藏中心；接种细菌浓度为107～109个/ml，氧化还原电位350～450mV(SCE)，堆浸体系的pH值1.0～2.5；
(4)细菌浸出液氧化还原电位高于450mV(SCE)则需要进行必要的高铁沉淀和pH值调节工序后再返回矿堆浸铜；电位低于450mV(SCE)的浸出液经萃取后，有机相进入反萃、电积流程，水相经pH调节后重返矿堆浸矿，返回液pH在1.3～1.5之间。
3、根据权利要求2所述的一种低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺，其特征在于：细菌生长温度为45～50℃。
4、根据权利要求2所述的一种低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺，其特征在于：接种中等嗜热菌以前需要稳定的矿堆和酸度，pH值在1.3～2.0之间，以保证矿堆中的中等嗜热菌生长良好，喷淋的细菌浓度为107～109个/ml，氧化还原电位350～450mv(SCE)，堆浸体系的pH值1.0～2.5。
CNB2006100789766A 2006-04-29 2006-04-29 中等嗜热菌及低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺 Active CN100562566C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100789766A CN100562566C (zh) 2006-04-29 2006-04-29 中等嗜热菌及低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100789766A CN100562566C (zh) 2006-04-29 2006-04-29 中等嗜热菌及低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101063091A CN101063091A (zh) 2007-10-31
CN100562566C true CN100562566C (zh) 2009-11-25

Family

ID=38964378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006100789766A Active CN100562566C (zh) 2006-04-29 2006-04-29 中等嗜热菌及低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100562566C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102337228A (zh) * 2010-07-21 2012-02-01 北京有色金属研究总院 一种嗜热嗜酸菌及低品位原生硫化铜矿微生物分段浸出工艺

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101434918B (zh) * 2007-11-13 2011-03-30 北京有色金属研究总院 浸矿菌及其用于原生硫化铜矿高温生物堆浸工艺
CN101736155B (zh) * 2008-11-27 2011-06-08 北京有色金属研究总院 一种控制生物浸出过程中黄铁矿氧化的方法
CN101805829B (zh) * 2009-12-15 2012-04-25 北京有色金属研究总院 高硫/铜比次生硫化铜矿选择性生物浸出工艺
CN102560111A (zh) * 2010-12-21 2012-07-11 北京有色金属研究总院 低品位多金属硫化矿生物分段堆浸工艺
CN102560112A (zh) * 2010-12-21 2012-07-11 北京有色金属研究总院 低品位多金属硫化矿生物浸出液净化除铁工艺
CN102251108B (zh) * 2011-07-07 2013-03-20 中国地质科学院矿产综合利用研究所 高碱性硫化矿生物堆浸的前置处理方法
CN102643983B (zh) * 2012-05-23 2013-07-10 中国瑞林工程技术有限公司 一种低品位混合铜矿石分阶段堆浸工艺
CN103451437B (zh) * 2013-09-06 2015-07-08 聂源 一种含铜镍钴有价金属泥渣的回收利用方法
CN105087930A (zh) * 2015-08-31 2015-11-25 贵州大学 一种从构造角砾蚀变岩中提取铜的方法
CN108998396B (zh) * 2018-08-28 2019-07-30 中南大学 一种铁氧化浸矿微生物的培养方法
CN113122713B (zh) * 2019-12-30 2022-10-25 有研资源环境技术研究院(北京)有限公司 含磁黄铁矿低品位铜镍矿微生物浸出与除铁联合堆浸方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中等嗜热菌浸出硫化矿的研究现状及展望. 邓敬石等.矿产综合利用，第2期. 2002
中等嗜热菌浸出硫化矿的研究现状及展望. 邓敬石等.矿产综合利用，第2期. 2002 *
难处理金矿预氧化高效嗜热菌的选育研究. 姚国成等.稀有金属，第29卷第4期. 2005
难处理金矿预氧化高效嗜热菌的选育研究. 姚国成等.稀有金属，第29卷第4期. 2005 *
高效中等嗜热菌自然界选育方法探索研究. 姚国成等.矿产综合利用，第2期. 2004
高效中等嗜热菌自然界选育方法探索研究. 姚国成等.矿产综合利用，第2期. 2004 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102337228A (zh) * 2010-07-21 2012-02-01 北京有色金属研究总院 一种嗜热嗜酸菌及低品位原生硫化铜矿微生物分段浸出工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN101063091A (zh) 2007-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100562566C (zh) 中等嗜热菌及低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺
CN101191153B (zh) 次生硫化铜矿生物浸出过程黄铁矿选择性抑制工艺
CN101434920B (zh) 一株低温浸矿菌及其用于硫化镍矿的低温堆浸工艺
CN103396964B (zh) 一种浸出硫化矿复合菌群及其复配和应用方法
CN101195859B (zh) 微生物法处理低浓度重金属硫酸盐溶液的工艺
CN104745498B (zh) 一种耐氟浸矿菌及其应用于高氟铀矿的高效浸出工艺
CN107267755B (zh) 一种次生硫化铜矿生物堆浸的方法
CN100537799C (zh) 含钴硫精矿生物搅拌浸钴新工艺
CN105714115B (zh) 一种碳硅泥岩型铀矿石细菌浸铀方法
CN104152691B (zh) 一种露天剥离硫化铜矿的生物堆浸工艺
CN104862475A (zh) 氧化亚铁硫杆菌浸取废弃印刷电路板中铜的方法
CN1260376C (zh) 铜矿石的联合堆浸工艺
CN103451437A (zh) 一种含铜镍钴有价金属泥渣的回收利用方法
CN103572050A (zh) 一种低品位铜钴矿的生物选择性浸出方法
CN101457209B (zh) 低温浸矿菌及其用于硫化铜矿的低温生物堆浸工艺
CN101748080A (zh) 一种浸矿菌及低品位硫化锌矿的选择性生物浸出工艺
CN102337228B (zh) 一种嗜热嗜酸菌及低品位原生硫化铜矿微生物分段浸出工艺
CN101805829B (zh) 高硫/铜比次生硫化铜矿选择性生物浸出工艺
CN104073639A (zh) 一种两步法从废弃电子物料中回收铜和金的方法
CN101760629A (zh) 以三乙烯四胺为添加剂的硫代硫酸盐提金方法
CN1475587A (zh) 含碱性脉石的硫化矿矿石或精矿或尾矿的生物浸出工艺
CN103572048A (zh) 一种活性炭催化细菌浸钴的方法
CN1493704A (zh) 应用含菌的铜矿酸性矿坑水浸出硫化铜矿新工艺
CN108130424B (zh) 一种硫铁矿烧渣生物脱硫提质协同回收有价金属的方法
CN101748085A (zh) 一株浸矿菌及闪锌矿精矿中生物提铟工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190626

Address after: 101407 No. 11 Xingke East Street, Yanqi Economic Development Zone, Huairou District, Beijing

Patentee after: Research Institute of engineering and Technology Co., Ltd.

Address before: 100088, 2, Xinjie street, Beijing

Patentee before: General Research Institute for Nonferrous Metals

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210409

Address after: 101407 No.11, Xingke East Street, Yanqi Economic and Technological Development Zone, Huairou District, Beijing

Patentee after: Youyan resources and Environment Technology Research Institute (Beijing) Co.,Ltd.

Address before: 101407 No. 11 Xingke East Street, Yanqi Economic Development Zone, Huairou District, Beijing

Patentee before: YOUYAN ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd.