CN101792853B - 毒砂-雄黄型难浸金矿的细菌氧化预处理-氰化提金方法 - Google Patents
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Abstract
一种毒砂-雄黄型难浸金矿的细菌氧化预处理—氰化提金方法，将含有CCTCC NO：M209074和CCTCC NO：M207215的混合菌液，接种至9K培养基中进行培养；将矿石粉加到细菌培养液中，在44℃～60℃进行细菌氧化预处理，pH0.8～2.5，充空气并搅拌，充气量0.1～0.3m3/h，搅拌速率600～1400转/分钟，时间4天～8天；将细菌氧化渣加水调成渣浆，将渣浆pH值调整到9.0～12，加入氰化钠，氰化过程中pH值控制为9.0～12，氰化时间24～48小时。本发明细菌氧化处理后的细菌氧化渣，经过氰化浸出，金的浸出率大幅提高，金浸出率可达94％以上，经济效益十分显著。
Description
技术领域
本发明属于生物冶金技术领域，特别涉及一种毒砂-雄黄型难浸金矿细菌氧化预处理-氰化提金方法。
背景技术
金矿是一种重要的不可再生矿藏资源。随着开采的深入，易处理金矿储量的减少，难浸金矿已受到人们广泛的关注。难浸金矿石是指该矿石经磨细后直接浸金，金的浸出率较低或很低，一般以浸出率80％为界限，低于此者统称为难浸金矿石。有些矿石极其难浸，这类矿石直接浸出率仅为10％～30％。含砷金矿是难浸金矿石中一种重要的类型，为了提高利用率，这类矿石在氰化浸出前必须经过预处理。目前工业上应用的氧化预处理工艺主要有：焙烧氧化预处理法、加压氧化预处理法和细菌氧化预处理法。焙烧氧化预处理法工艺成熟，适应性强，技术可靠，操作简单，但焙烧温度应控制在600℃～800℃之间，若炉内温度过高，会出现再结晶和烧结现象，造成金的二次包裹，降低金的浸出率，同时焙烧工艺过程会产生大量的As2O3有毒气体，对环境污染及其严重。加压氧化预处理法金的浸出率高，反应速度快，适应性强。但设备材料要求高，投资费用大，操作技术要求严格，工艺成本和设备维护费用高，对含有机碳较高的原料处理效果不良。细菌氧化处理难浸金矿具有基建投资少，金回收率高，对环境清洁等优点，是一种具有竞争力的方法。
目前细菌氧化法处理的主要是含毒砂的含砷难浸金矿。受元素地球化学性质因素的影响，Au和As密切共生，金矿常常共生多种含砷矿物，有毒砂、雄黄、雌黄等，含有毒砂和雄黄的金矿是分布十分广泛，由于雄黄的缘故，当前国内外采用细菌氧化法提金效果不好。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种毒砂-雄黄型难浸金矿的细菌氧化预处理-氰化提金方法，金浸出率可达94％以上，达到提高金浸出率的目的。
本发明中所采用的耐砷浸矿细菌是由两种细菌组成的混合菌，这两种细菌均已在中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为CCTCC NO：M209074的氧化亚铁微螺菌(Leptospirillum ferrooxidans)和CCTCC NO：M207215的氧化硫硫杆菌(Thiobacillus thiooxidans)。该细菌以低价铁和还原态硫为能源，在44℃～60℃的温度范围内具有很好的氧化活性，细菌的工作pH为0.8～2.5，抗砷离子的浓度可高达20g/L。
本发明细菌的保藏信息如表1所示。
表1 细菌保藏信息
CCTCC NO：M209074(氧化亚铁微螺菌)或CCTCC NO：M207215(氧化硫硫杆菌)的驯化方法为：
在带有搅拌装置的氧化槽中，将采集于广西高龙金矿的酸性矿坑水和热泉的氧化亚铁微螺菌或氧化硫硫杆菌接种至9K培养基(成分见表1)中，进行驯化，接种量按体积比为：菌种∶培养基＝1∶(10～20)，驯化温度为44～60℃，调整培养液pH值为1.0～2.0，充空气并搅拌，充气量0.1m3/h～0.3m3/h，搅拌速率600转/分钟～1400转/分钟，向培养液中加入砷离子，加入量逐渐增加，每隔两个月使砷离子浓度增加1g/l，直至达到30g/l。经驯化得到耐温度44℃～60℃、工作pH为0.8～2.5、抗砷离子浓度20g/L的氧化亚铁微螺菌或氧化硫硫杆菌。经耐砷离子驯化的菌种已在中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为CCTCC NO：M209074(氧化亚铁微螺菌)和CCTCC NO：M207215(氧化硫硫杆菌)。
本发明处理的毒砂-雄黄型难浸金矿，金矿中毒砂与雄黄质量比为1∶(1～1.5)。
细菌氧化预处理—氰化提金方法如下：
将含有CCTCC NO：M209074和CCTCC NO：M207215的混合菌液，在带有搅拌装置的氧化槽中，接种至9K培养基(成分见表2)中，进行培养，接种量按体积比为：菌种∶培养基＝1∶(10～20)，充空气并搅拌，充气量0.1m3/h～0.3m3/h，搅拌速率600转/分钟～1400转/分钟，培养温度为44℃～60℃，培养液pH值为1.0～2.0，培养时间12～24小时。
表2 9K培养基成分
成分 质量浓度/(g·L-1)
(NH4)2SO4 3
MgSO4·7H2O 0.5
KCl 0.1
Ca(NO3)2 0.01
K2HPO4 0.5
FeSO4·7H2O 44.2
将矿石粉(粒度≤40μm的矿石粉占全部矿石粉的比例≥90％)加到细菌培养液中，使矿石粉质量浓度为10％～25％，充空气并搅拌，充气量0.1m3/h～0.3m3/h，搅拌速率600～1400转/分钟，在44℃～60℃温度下对毒砂-雄黄型难浸金矿进行细菌氧化预处理，细菌氧化过程中 pH为0.8～2.5，氧化时间4天～8天。
将细菌氧化渣加水调成氧化渣质量百分含量为30％～40％的渣浆，再加Ca(OH)2石灰，将渣浆pH值调整到9.0～12，pH值稳定后加入氰化钠，按质量百分比，氰化钠的量为渣浆量的0.01％～0.05％，氰化过程中pH值控制为9.0～12，氰化时间24小时～48小时。
本发明具有下述显著优点：
(1)本发明较之焙烧和加压氧化预处理工艺，细菌氧化预处理工艺方法操作简单、投资少、环境温和友好、经济效益明显。
(2)本发明中所用的细菌是高效的浸矿细菌。
(3)本发明细菌氧化处理后的细菌氧化渣，经过氰化浸出，金的浸出率大幅提高，金浸出率可达94％以上，经济效益十分显著。
附图说明
图1为本发明实施例1矿石的XRD衍射图。
图2为本发明实施例2矿石的XRD衍射图。
图3为本发明实施例3矿石的XRD衍射图。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明的方法。
实施例1
矿样多元素分析结果如表3所示，该矿的直接氰化浸出率为32.1％。
表3 实施例1矿样多元素分析结果
细菌氧化预处理—氰化提金方法如下：
将含有CCTCC NO：M209074和CCTCC NO：M207215的混合菌液，在带有搅拌装置的氧化槽中，接种至9K培养基(成分见表1)中，进行培养，接种量按体积比为：菌种∶培养基＝1∶15，充空气并搅拌，充气量0.2m3/h，搅拌速率1000转/分钟，培养温度为45℃，培养液pH值为1.6，培养时间18小时。
将矿石粉加到细菌培养液中，使矿石粉质量浓度为15％，充空气并搅拌，充气量0.2m3/h，搅拌速率1000转/分钟，在45℃温度下对毒砂-雄黄型难浸金矿进行细菌氧化预处理，细菌氧化过程中pH为1～2，氧化时间4天。
将细菌氧化渣加水调成氧化渣质量百分含量为40％的渣浆，再加Ca(OH)2石灰，将渣浆pH值调整到10.5，pH值稳定后加入氰化钠，按质量百分比，氰化钠的量为渣浆量的0.05％， 氰化过程中pH值控制为10.5～11，氰化时间48小时。
处理后，细菌氧化渣金的氰化浸出率为94.9％，比直接氰化浸出提高62.8％，效果显著。
实施例2
矿样多元素分析结果如表4所示，该矿的直接氰化浸出率为18.2％。
表4 实施例2矿样多元素分析结果
细菌氧化预处理—氰化提金方法如下：
将含有CCTCC NO：M209074和CCTCC NO：M207215的混合菌液，在带有搅拌装置的氧化槽中，接种至9K培养基(成分见表1)中，进行培养，接种量按体积比为：菌种∶培养基＝1∶20，充空气并搅拌，充气量0.3m3/h，搅拌速率1400转/分钟，培养温度为60℃，培养液pH值为2.0，培养时间12小时。
将矿石粉加到细菌培养液中，使矿石粉质量浓度为25％，充空气并搅拌，充气量0.3m3/h，搅拌速率1400转/分钟，在60℃温度下对毒砂-雄黄型难浸金矿进行细菌氧化预处理，细菌氧化过程中pH为1～2.5，氧化时间8天。
将细菌氧化渣加水调成氧化渣质量百分含量为30％的渣浆，再加Ca(OH)2石灰，将渣浆pH值调整到12，pH值稳定后加入氰化钠，按质量百分比，氰化钠的量为渣浆量的0.05％，氰化过程中pH值控制为11～12，氰化时间24小时。
处理后，细菌氧化渣金的氰化浸出率为95.6％，比直接氰化浸出提高77.4％，效果非常显著。
实施例3
矿样多元素分析结果如表5所示，该矿的直接氰化浸出率为42.8％。
表5 实施例3矿样多元素分析结果
细菌氧化预处理—氰化提金方法如下：
将含有CCTCC NO：M209074和CCTCC NO：M207215的混合菌液，在带有搅拌装置的氧化槽中，接种至9K培养基(成分见表1)中，进行培养，接种量按体积比为：菌种：培养基＝1∶10，充空气并搅拌，充气量0.1m3/h，搅拌速率600转/分钟，培养温度为50℃，培养液pH值为1.5，培养时间24小时。
将矿石粉加到细菌培养液中，使矿石粉质量浓度为10％，充空气并搅拌，充气量0.1m3/h，搅拌速率600转/分钟，在50℃温度下对毒砂-雄黄型难浸金矿进行细菌氧化预处理，细菌氧 化过程中pH为0.8～2，氧化时间6天。
将细菌氧化渣加水调成氧化渣质量百分含量为35％的渣浆，再加Ca(OH)2石灰，将渣浆pH值调整到9.0，pH值稳定后加入氰化钠，按质量百分比，氰化钠的量为渣浆量的0.03％，氰化过程中pH值控制为9.0～10，氰化时间36小时。
处理后，细菌氧化渣金的氰化浸出率为96.2％，比直接氰化浸出提高53.4％，效果显著。
Claims (1)
1.一种毒砂-雄黄型难浸金矿的细菌氧化预处理-氰化提金方法，其特征在于：
将含有保藏编号为CCTCC NO：M209074的氧化亚铁微螺菌(Leptospirillum ferrooxidans)和保藏编号为CCTCC NO：M207215的氧化硫硫杆菌(Thiobacillus thiooxidans)的混合菌液，在带有搅拌装置的氧化槽中，接种至9K培养基中，进行培养，接种量按体积比为：菌种∶培养基＝1∶(10～20)，充空气并搅拌，充气量0.1～0.3m3/h，搅拌速率600～1400转/分钟，培养温度为44～60℃，培养液pH值为1.0～2.0，培养时间12～24小时；
将矿石粉加到细菌培养液中，使矿石粉质量浓度为10％～25％，充空气并搅拌，充气量0.1～0.3m3/h，搅拌速率600～1400转/分钟，在44℃～60℃温度下对毒砂-雄黄型难浸金矿进行细菌氧化预处理，细菌氧化过程中pH为0.8～2.5，氧化时间4天～8天；
将细菌氧化渣加水调成氧化渣质量百分含量为30～40％的渣浆，再加Ca(OH)2石灰，将渣浆pH值调整到9.0～12，pH值稳定后加入氰化钠，按质量百分比，氰化钠的量为渣浆量的0.01％～0.05％，氰化过程中pH值控制为9.0～12，氰化时间24～48小时。
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