CN105039693B - 一种强化黄铜矿与斑铜矿的生物浸出方法 - Google Patents

一种强化黄铜矿与斑铜矿的生物浸出方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105039693B
CN105039693B CN201510472355.5A CN201510472355A CN105039693B CN 105039693 B CN105039693 B CN 105039693B CN 201510472355 A CN201510472355 A CN 201510472355A CN 105039693 B CN105039693 B CN 105039693B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bornite
chalcopyrite
leaching
ore
bioleaching
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201510472355.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105039693A (zh
Inventor
王军
赵红波
胡明皓
覃文庆
陶浪
甘晓文
郑细华
李旖旎
邱潇
何万里
胡岳华
姜涛
邱冠周
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.)
Central South University
Original Assignee
Central South University
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 Central South University filed Critical Central South University
Priority to CN201510472355.5A priority Critical patent/CN105039693B/zh
Publication of CN105039693A publication Critical patent/CN105039693A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105039693B publication Critical patent/CN105039693B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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

本发明提供一种强化黄铜矿与斑铜矿生物浸出的方法。选用嗜酸氧化亚铁硫杆菌，喜温嗜酸硫杆菌和嗜铁钩端螺旋菌中的一种或几种作为浸矿微生物。控制黄铜矿与斑铜矿的配比在5:1‑1:5之间。浸出过程中，控制搅拌速度为100‑600rpm，控制溶液pH值为1.5‑2.5，溶液电位为350‑480mV(Ag/AgCl为参比电极)，黄铜矿与斑铜矿可协同浸出，Cu浸出率显著增加。该方法通过黄铜矿与斑铜矿的合理配矿，控制合适的浸出工艺条件，提高黄铜矿与斑铜矿的生物浸出效率，该方法高效、简单、易操作。

Description

一种强化黄铜矿与斑铜矿的生物浸出方法
技术领域
本发明涉及一种强化黄铜矿与斑铜矿的生物浸出方法，属于生物湿法冶金技术领域。
背景技术
我国当前铜金属对外依存度高达75％-80％，而已探明的铜矿资源严重不足。随着世界经济发展，高品位铜矿资源大量消耗，铜矿资源趋于贫化、低品位、难处理，传统工艺无法有效、经济利用该部分资源。而微生物冶金以其独特的优点成为该部分资源高效、经济开发利用的重要前沿技术。目前，铜的生物湿法冶金工业生产的对象大多是以辉铜矿为主的次生硫化铜矿石，而地球上铜储量最丰富的是含有黄铜矿和斑铜矿的低品位铜矿石，且通常伴生存在，采用常规的选、冶技术难以经济有效地处理，使得它们成为生物冶金提铜产业化拓展的新对象。但是黄铜矿与斑铜矿的微生物浸出率低、浸出速率慢，这是铜矿生物湿法冶金技术产业化发展的瓶颈。
发明内容
本发明的目的是提供一种强化黄铜矿与斑铜矿的生物浸出方法。
本发明的目的是通过以下步骤实现：
一种强化黄铜矿与斑铜矿生物浸出的方法，黄铜矿与斑铜矿磨矿混合后选用浸矿微生物进行浸出。
上述方法中黄铜矿与斑铜矿磨矿至-0.074mm含量达到80％以上。
上述方法中控制黄铜矿与斑铜矿的质量配比为5:1-1:5。
上述方法中浸矿微生物选用嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans)，喜温嗜酸硫杆菌(Acidithiobacillus caldus)和嗜铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferriphilum)中的一种或几种。
上述方法中浸出之前，选用的菌株在培养基中均添加黄铜矿矿粉和斑铜矿矿粉进行驯化。驯化用培养基组成为：(NH4)2SO43.0g/L，KCl 0.1g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，Ca(NO3)20.01g/L，1-3wt％的黄铜矿矿粉和1-3wt％的斑铜矿矿粉。当浸矿微生物生长至对数期，细胞浓度超过1.0×107cells/mL时，作为浸出菌种。浸矿时，初始添加细菌浓度应超过1.0×107cells/mL矿浆。
上述方法中浸矿过程条件参数：
(1)搅拌速度为100-600rpm；
(2)pH值为1.5-2.5；
(3)溶液电位为350-480mV，以Ag/AgCl为参比电极。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种简单、有效的强化黄铜矿与斑铜矿生物浸出的方法，将黄铜矿与斑铜矿矿物样品首先磨矿至-0.074mm含量达到80％以上，控制黄铜矿与斑铜矿的质量配比为5:1-1:5；选用三种能高效浸出的菌株；浸出过程中，控制浸出过程的搅拌速度为100-600rpm，控制浸出过程的pH值为1.5-2.5，控制溶液电位为350-480mV(Ag/AgCl为参比电极)。显著强化了黄铜矿与斑铜矿的生物浸出。
附图说明：
图1为本发明的工艺流程图；
图2为实施例1的浸出体系铜浸出率随时间走势图(2-5#分别表示黄铜矿与斑铜矿的配比为4:1,3:2,2:3,1:4；1#为混合矿相同重量的黄铜矿,6#为混合矿相同重量的斑铜矿)；
图3为实施例2的浸出体系铜浸出率随时间走势图(2-4#分别表示黄铜矿与斑铜矿的配比为5:1,1:1,1:5；1#为混合矿相同重量的黄铜矿,5#为混合矿相同重量的斑铜矿)；
图4为实施例3的浸出体系铜浸出率随时间走势图(2-4#分别表示黄铜矿与斑铜矿的配比为5:1,1:1,1:5；1#为混合矿相同重量的黄铜矿,5#为混合矿相同重量的斑铜矿)；
图5为实施例4的浸出体系铜浸出率随时间走势图(2-4#分别表示黄铜矿与斑铜矿的配比为3:1,1:1,1:3；1#为混合矿相同重量的黄铜矿,5#为混合矿相同重量的斑铜矿)；
图6为实施例5的浸出体系铜浸出率随时间走势图；
图7为实施例6的浸出体系铜浸出率随时间走势图。
具体实施方式：
以下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。
本发明选用的微生物并不限于本发明实施例中所用的菌株，只要浸矿效果优良的菌株均能达到本发明效果，也均在本发明保护范围之内。
本发明浸出之前，选用的菌株在培养基中均添加黄铜矿矿粉和斑铜矿矿粉进行驯化。驯化用培养基组成为：(NH4)2SO43.0g/L，KCl 0.1g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O 0.5g/L，Ca(NO3)20.01g/L，1-3wt％的黄铜矿矿粉和1-3wt％的斑铜矿矿粉。当浸矿微生物生长至对数期，细胞浓度超过1.0×107cells/mL时，离心浓缩作为浸出菌种。浸矿时，初始添加细菌浓度应超过1.0×107cells/mL矿浆。
以下实施例菌株取自于中国典型培养物保藏中心。
实施例1：选用嗜酸氧化亚铁硫杆菌Acidithiobacillus ferrooxidans(CCTCC AB206207)作为浸矿细菌，人工混合黄铜矿与斑铜矿纯矿物。
对比指标：浸出30天后，单独黄铜矿浸出率为30％，单独斑铜矿浸出率为60％；矿物样品首先磨矿至-0.074mm含量达到80％以上，控制黄铜矿与斑铜矿的质量配比在4:1-1:4；控制浸出过程的搅拌速度为100-600rpm，控制浸出过程的pH值在1.5-2.5，控制溶液电位在350-480mV(Ag/AgCl为参比电极)，Cu浸出率均高于单独黄铜矿与单独斑铜矿浸出率，最高Cu浸出率可达到73％以上。(见图2)
综上所述，本发明显著强化了黄铜矿与斑铜矿的生物浸出。
实施例2：选用喜温嗜酸硫杆菌Acidithiobacillus caldus(CCTCC AB 206240)作为浸矿细菌，人工混合黄铜矿与斑铜矿纯矿物。
对比指标：浸出30天后，单独黄铜矿浸出率为23％，单独斑铜矿浸出率为41％；矿物样品首先磨矿至-0.074mm含量达到80％以上，控制黄铜矿与斑铜矿的质量配比在5:1-1:5；控制浸出过程的搅拌速度为100-600rpm，控制浸出过程的pH值在1.5-2.5，控制溶液电位在350-480mV(Ag/AgCl为参比电极)，Cu浸出率均高于单独黄铜矿与单独斑铜矿浸出率，最高Cu浸出率可达到88％以上。(见图3)
综上所述，本发明明显强化了黄铜矿与斑铜矿的生物浸出。
实施例3：选用嗜铁钩端螺旋菌Leptospirillum ferriphilum(CCTCC AB 206239)作为浸矿细菌，人工混合黄铜矿与斑铜矿纯矿物。
对比指标：浸出30天，单独黄铜矿浸出率为35％，单独斑铜矿浸出率为48％；矿物样品首先磨矿至-0.074mm含量达到80％以上，控制黄铜矿与斑铜矿的质量配比在5:1-1:5；控制浸出过程的搅拌速度为100-600rpm，控制浸出过程的pH值在1.5-2.5，控制溶液电位在350-480mV(Ag/AgCl为参比电极)，Cu浸出率均高于单独黄铜矿与单独斑铜矿浸出率，最高Cu浸出率均超过可达到95％以上。(见图4)
综上所述，本发明获明显强化了黄铜矿与斑铜矿的生物浸出。
实施例4：选用喜温嗜酸硫杆菌Acidithiobacillus caldus(CCTCC AB 206240)与嗜铁钩端螺旋菌Leptospirillum ferriphilum(CCTCC AB 206239)混合菌作为浸矿细菌，人工混合黄铜矿与斑铜矿纯矿物。
对比指标：浸出30天后，单独黄铜矿浸出率为16％，单独斑铜矿浸出率为42％；矿物样品首先磨矿至-0.074mm含量达到80％以上，控制黄铜矿与斑铜矿的质量配比在3:1-1:3；控制浸出过程的搅拌速度为100-600rpm，控制浸出过程的pH值在1.5-2.5，控制溶液电位在350-480mV(Ag/AgCl为参比电极)，Cu浸出率均高于单独黄铜矿与单独斑铜矿浸出率，最高Cu浸出率可达到85％以上。(见图5)
综上所述，本发明明显强化了黄铜矿与斑铜矿的生物浸出。
实施例5：对于某铜矿浮选精矿，矿石主要物相为黄铜矿和斑铜矿。控制黄铜矿与斑铜矿的质量配比在5:1-1:5之间进行配矿。多元素分析表明矿石含Cu为40％，Fe为24％，S为32％。选用嗜铁钩端螺旋菌Leptospirillum ferriphilum(CCTCC AB 206239)作为浸矿细菌。
对比指标：矿物样品首先磨矿至-0.074mm含量达到80％以上，控制黄铜矿与斑铜矿的质量配比在5:1-1:5；控制浸出过程的搅拌速度为100-600rpm，控制浸出过程的pH值在1.5-2.5，控制溶液电位在350-480mV(Ag/AgCl为参比电极)，Cu浸出率可达到90％(见图6)。高于单独黄铜矿纯矿物的浸出率(低于40％)，高于单独斑铜矿纯矿物的浸出率(低于50％)。
实施例6：对于某黄铜矿浮选精矿，矿石主要物相为黄铜矿和斑铜矿。控制黄铜矿与斑铜矿的质量配比在5:1-1:5之间进行配矿，多元素分析表明矿石含Cu为45％，Fe为20％，S为30％。选用喜温嗜酸硫杆菌Acidithiobacillus caldus(CCTCC AB 206240)与嗜铁钩端螺旋菌Leptospirillum ferriphilum(CCTCC AB 206239)混合菌作为浸矿细菌。
对比指标：矿物样品首先磨矿至-0.074mm含量达到80％以上，控制黄铜矿与斑铜矿的质量配比在5:1-1:5；控制浸出过程的搅拌速度为100-600rpm，控制浸出过程的pH值在1.5-2.5，控制溶液电位在350-480mV(Ag/AgCl为参比电极)，Cu浸出率可达到95％(见图7)。高于单独黄铜矿纯矿物的浸出率(低于40％)，高于单独斑铜矿纯矿物的浸出率(低于50％)。
综上所述，本发明明显提高了黄铜矿与斑铜矿的浸出率，强化了黄铜矿与斑铜矿的生物浸出；该方法高效、简单、易操作。

Claims (2)

1.一种强化黄铜矿与斑铜矿生物浸出的方法，其主要特征在于，黄铜矿与斑铜矿磨矿混合后选用浸矿微生物浸出；控制黄铜矿与斑铜矿的质量配比为5:1-1:5；浸矿微生物选用嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)，喜温嗜酸硫杆菌(Acidithiobacillus caldus)和嗜铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferriphilum)中的一种或几种；
浸出之前，选用的菌株在培养基中均添加黄铜矿矿粉和斑铜矿矿粉进行驯化；当浸矿微生物生长至对数期，细胞浓度超过1.0×107cells/mL时，作为浸出菌种；初始添加细菌浓度应超过1.0×107cells/mL矿浆；
驯化用培养基E组成为：(NH4)2SO4 3.0g/L，KCl 0.1g/L，K2HPO4 0.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，Ca(NO3)2 0.01g/L，1-3wt％的黄铜矿矿粉和1-3wt％的斑铜矿矿粉；
浸矿过程条件参数：
(1)搅拌速度为100-600rpm；
(2)pH值为1.5-2.5；
(3)溶液电位为350‐480mV，以Ag/AgCl为参比电极。
2.根据权利要求1所述的强化黄铜矿与斑铜矿生物浸出的方法，其特征在于，黄铜矿与斑铜矿磨矿至-0.074mm含量达到80％以上。
CN201510472355.5A 2015-08-05 2015-08-05 一种强化黄铜矿与斑铜矿的生物浸出方法 Expired - Fee Related CN105039693B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510472355.5A CN105039693B (zh) 2015-08-05 2015-08-05 一种强化黄铜矿与斑铜矿的生物浸出方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510472355.5A CN105039693B (zh) 2015-08-05 2015-08-05 一种强化黄铜矿与斑铜矿的生物浸出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105039693A CN105039693A (zh) 2015-11-11
CN105039693B true CN105039693B (zh) 2017-09-22

Family

ID=54446660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510472355.5A Expired - Fee Related CN105039693B (zh) 2015-08-05 2015-08-05 一种强化黄铜矿与斑铜矿的生物浸出方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105039693B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105648212B (zh) * 2016-01-13 2018-11-20 中南大学 一种草酸促进光催化半导体硫化矿物细菌浸出的方法
CN105886760B (zh) * 2016-05-11 2018-05-29 中南大学 一种石墨烯促进光催化半导体硫化矿物细菌浸出的方法
WO2018202691A1 (en) * 2017-05-02 2018-11-08 Linnaeus University Method for performing a bioleaching process of chalcopyrite
CN109022776B (zh) * 2018-09-05 2020-04-07 中南大学 一种利用高铁闪锌矿强化斑铜矿浸出的方法
CN110616329B (zh) * 2019-09-30 2021-04-30 长春黄金研究院有限公司 一种含锡废料中锡的回收方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998039491A1 (en) * 1997-03-03 1998-09-11 Mintek A process for the leaching of chalcopyrite
CN1081239C (zh) * 1997-03-03 2002-03-20 明特克公司 黄铜矿的浸出方法
CN1260376C (zh) * 2003-06-18 2006-06-21 北京有色金属研究总院 铜矿石的联合堆浸工艺
CN101191153B (zh) * 2006-11-28 2010-05-12 北京有色金属研究总院 次生硫化铜矿生物浸出过程黄铁矿选择性抑制工艺
CN101457209B (zh) * 2007-12-10 2010-12-29 北京有色金属研究总院 低温浸矿菌及其用于硫化铜矿的低温生物堆浸工艺
CN101560485A (zh) * 2009-05-27 2009-10-21 中南大学 一种用于黄铜矿浸矿的中度嗜热富集物

Also Published As

Publication number Publication date
CN105039693A (zh) 2015-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105039693B (zh) 一种强化黄铜矿与斑铜矿的生物浸出方法
CN103396964B (zh) 一种浸出硫化矿复合菌群及其复配和应用方法
CN103993171B (zh) 一种添加非离子表面活性剂促进黄铜矿生物浸出的方法
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
CN107794368B (zh) 一种基于微生物生长和化学调控增强黄铜矿浸出的方法
CN104862474B (zh) 一种基于pH和电位共调控的生物浸提含重金属废物中重金属的方法
CN104152691B (zh) 一种露天剥离硫化铜矿的生物堆浸工艺
CN1260376C (zh) 铜矿石的联合堆浸工艺
CN101748084B (zh) 一株常温嗜酸浸矿菌及其用于浸出废旧线路板中金属的两步浸出方法
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
CN101457209B (zh) 低温浸矿菌及其用于硫化铜矿的低温生物堆浸工艺
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
CN106929672B (zh) 一种利用晶种诱导除铁促进黄铜矿生物浸出的方法
CN101805829B (zh) 高硫/铜比次生硫化铜矿选择性生物浸出工艺
CN107858507B (zh) 一种提高硫氧化菌种浸出黄铜矿效率的复合方法
CN103184336B (zh) 高砷高碳微细粒难处理金矿生物提金工艺及所用微生物
CN101748085A (zh) 一株浸矿菌及闪锌矿精矿中生物提铟工艺
CN105256133A (zh) 一种增强铁氧化菌种浸出黄铜矿的方法
CN107012325A (zh) 一种细菌氧化处理金尾矿‑氰化回收尾矿中金的方法
CN102618472A (zh) 一种高砷氧化菌的选育与分离方法
CN109022776B (zh) 一种利用高铁闪锌矿强化斑铜矿浸出的方法
CN104531992B (zh) 磷酸铁在强化细菌浸出硫化镍矿中的应用
CN104726706B (zh) 一种高镁型低品位硫化镍矿的低酸耗生物堆浸新工艺
CN105255763A (zh) 一种增强黄铜矿生物浸出过程中微生物附着效应的方法
CN101974461A (zh) 一种适用于铜矿搅拌浸出的浸矿细菌选育的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170922

Termination date: 20200805