CN107746950A - 一种调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法 - Google Patents

一种调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法 Download PDF

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Abstract

一种调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法，包括以下步骤：(1)将含砷金矿细磨成矿粉；(2)配制9K培养基；(3)将步骤(1)中得到的矿粉与氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillusferrooxidans)加入到步骤(2)中配制得到的9K培养基中进行一次生物浸出得到一次矿浆，然后加入Fe3+溶液调节一次矿浆的电位，同时调节一次矿浆的pH进行二次生物浸出得到二次矿浆；(4)待步骤(3)中的二次生物浸出完成后，对二次矿浆进行固液分离得到浸金渣。本发明可以显著缩短浸出周期，处理效率高、操作简单，可广泛应用于各种规模的矿石企业。

Description

一种调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法
技术领域
本发明属于生物湿法冶金和矿物加工技术领域，尤其涉及一种利用生物氧化浸出含砷金矿的方法。
背景技术
含砷金矿中的金通常以极细小颗粒或亚显微形态存在，有的甚至以浸染状嵌布在砷金矿的晶格中，因此浸金前需进行预处理以暴露砷金矿中的包裹金。目前，含砷金矿预处理方法中，生物氧化法在环境与经济方面的优势显著，具有广阔的发展和应用前景。但是，其也有一定的不足，如生物氧化周期长等问题。对于砷金矿的生物氧化而言，砷金矿极易在矿物表面生成钝化产物，这阻碍了砷金矿进一步有效的氧化溶解，这也是造成生物氧化周期较长的主要原因。
许多研究已经表明，溶液电位或者矿浆电位的调控在湿法冶金和矿物加工过程中具有重要的作用，溶液电位的适当提高有利于强化矿物的氧化浸出过程。溶液电位与砷金矿的生物氧化过程密切相关，且其主要由体系中Fe3+/Fe2+的比值决定。浸矿微生物能很快将Fe2+氧化为Fe3+，因而极难通过调节Fe2+浓度来控制溶液电位，因此通过调节Fe3+浓度更易于实现溶液电位的调控。在砷金矿生物浸出过程中，不需额外添加Fe3+时，微生物可将部分Fe2+氧化为Fe3+，但是氧化生成的Fe3+易沉淀形成黄钾铁矾，使得生物浸出初始阶段(0～8天)的溶液电位水平较低，不利于砷金矿的氧化溶解。相关研究表明，在反应初始阶段添加大量的Fe3+可在一定程度上提高体系对砷金矿的氧化能力，但是仅添加Fe3+而不添加Fe2+将严重阻碍细菌的生长繁殖，对整个生物浸出过程不利。如果将Fe3+和Fe2+以一定比例添加，大量Fe2+的存在使得溶液电位仍较低，并且较高的总铁含量也不利于细菌的生长繁殖，因而同样不利于生物浸出过程。
因此，开发出一种生物氧化含砷金矿浸出体系的电位调控方法以有效强化微生物氧化浸出砷金矿具有广阔的市场前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种价格低廉、高效、操作简单、浸出周期短的调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法，包括以下步骤：
(1)将含砷金矿细磨成矿粉；
(2)配制9K培养基；
(3)将步骤(1)中得到的矿粉与氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillusferrooxidans)加入到步骤(2)中配制得到的9K培养基中进行一次生物浸出得到一次矿浆，然后加入Fe3+溶液调节一次矿浆的电位，同时调节一次矿浆的pH进行二次生物浸出得到二次矿浆；
(4)待步骤(3)中的二次生物浸出完成后，对二次矿浆进行固液分离得到浸金渣。
上述方法中，优选的，所述Fe3+溶液由不含Fe2+的9K培养液为溶液配制而得。
上述方法中，优选的，所述矿粉中粒度小于0.074mm部分的含量占总矿粉质量的80％以上。矿粉中粒度小于0.074mm部分的含量不能太小，否则生物氧化耗时长。
上述方法中，优选的，所述9K培养基中Fe2+的初始浓度为5～8g/L，所述Fe3+溶液中Fe3+的浓度为20～30g/L。9K培养基的主要成分为：(NH4)2SO4含量为3.0g/L、MgSO4·7H2O含量为0.5g/L、K2HPO4·3H2O含量为0.5g/L、KCl含量为0.1g/L、Ca(NO3)2·4H2O含量为0.01g/L、FeSO4·7H2O含量为24.8～39.7g/L。Fe3+溶液的主要成分为：(NH4)2SO4含量为3.0g/L、MgSO4·7H2O含量为0.5g/L、K2HPO4·3H2O含量为0.5g/L、KCl含量为0.1g/L、Ca(NO3)2·4H2O含量为0.01g/L、Fe2(SO4)3含量为71.4～107.1g/L。初始Fe2+不能过高，否则容易形成黄钾铁矾，影响细菌的活性，初始Fe2+不能太低，否则细菌繁殖速度慢；在二次矿浆中加入Fe3+，主要是为了提高二次矿浆中的Fe3+浓度，若Fe3+浓度太低，将其加入到一次矿浆时会导致二次矿浆浓度降低，影响整个细菌浸出过程。
上述方法中，优选的，将步骤(1)中得到的矿粉加入到步骤(2)中配制得到的9K培养基中时，所述矿粉在9K培养基中的浓度为1～10wt％。矿粉在9K培养基中的浓度不宜太高。否则随着浸出时间的延长，矿浆中的砷离子浓度会过高，细菌会被高浓度的砷离子毒死，浸出过程将无法进行。同时，矿粉在9K培养基中的浓度也不宜太低，太低的话成本会有所增加。
上述方法中，将氧化亚铁硫杆菌加入到步骤(2)中配制得到的9K培养基中时，所述氧化亚铁硫杆菌的加入量为每100mL9K培养基中加入5-15mL浓度为1×109cells/mL氧化亚铁硫杆菌溶液。
上述方法中，优选的，所述一次生物浸出时，当所述氧化亚铁硫杆菌在9K培养基中的浓度大于2.0×108cells/mL时结束一次生物浸出。一次生物浸出的时间主要和一次矿浆的浓度有关，一次矿浆浓度大，浸出时间长，实际操作中浸出时间一般为1～2d。
上述方法中，优选的，加入步骤(3)中配制的Fe3+溶液调节一次矿浆的电位为450mV～460mV(vs.Ag/AgCl)。一般来说，电位应该控制在合理的范围，电位太低，氧化浸出速率慢，电位太高(如高于460mV)，此时需要过高浓度的Fe3+，过高浓度的Fe3+会影响细菌的繁殖，反而会降低砷的浸出率，发明人经过大量实验研究发现，在电位为450mV～460mV时，含砷金矿生物氧化的二次产物硫化砷会被氧化，达到氧化脱砷的目的，且此时氧化浸出效果最好。
上述方法中，优选的，所述一次矿浆的pH使用硫酸调节至1.8～2.0。矿浆的pH为1.8～2.0时可显著减少黄钾铁矾和羟基铁等钝化产物的含量，利于浸出。
上述方法中，优选的，所述一次生物浸出与二次生物浸出时，保持浸出温度为30℃-35℃，转速为150-200rpm。
发明人经过长期的研究发现，低电位下砷金矿表面极易生成硫化砷，其阻碍了砷金矿的后续的氧化溶解，因而延长了生物氧化周期，而该表面钝化产物需在较高电位下才能被氧化溶解。添加大量的Fe3+可在一定程度上提高体系对砷金矿的氧化能力，但是仅添加Fe3+而不添加Fe2+将严重阻碍细菌的生长繁殖，对整个生物浸出过程不利。如果将Fe3+和Fe2+以一定比例添加，大量Fe2+的存在使得溶液电位仍较低，并且较高的总铁含量也不利于细菌的生长繁殖，因而同样不利于生物浸出过程。基于上述问题，本发明采用的机理如下：首先使氧化亚铁硫杆菌在9K培养基中大量繁殖(此时细菌生长已达到对数期)且初始加入的Fe2+也基本被氧化为Fe3+时，再添加Fe3+来调控溶液电位至450mV～460mV(vs.Ag/AgCl)，此时Fe3 +的加入不但不会影响氧化亚铁硫杆菌的生长，而且添加的Fe3+提高了溶液体系电位，可将砷金矿表面的硫化砷等钝化产物氧化溶解，从而提高了砷金矿的氧化速率，显著缩短了浸出周期。此外，使用硫酸调节一次矿浆pH至1.8～2.0可显著减少黄钾铁矾和羟基铁等钝化产物的含量。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明先使氧化亚铁硫杆菌在9K培养基中大量繁殖，再加入Fe3+来调控溶液电位，各步骤巧妙结合，不仅影响氧化亚铁硫杆菌的生长，还提高了矿浆电位，可将砷金矿表面的硫化砷等钝化产物氧化溶解，利于砷金矿的氧化速率，可以显著缩短浸出周期。
2、本发明方法所采用的原料价格低廉、处理效率高、操作简单，可广泛应用于各种规模的矿石企业。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1：
如图1所示，一种调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法，包括以下步骤：
(1)采用湿式或干式磨矿将含砷金矿细磨成矿粉，并使矿粉中粒度小于0.074mm部分的含量占总矿粉质量的80％以上；
(2)利用配制含Fe2+的9K培养基，再使用不含Fe2+的9K培养液配制Fe3+溶液；其中，9K培养基的主要成分为：(NH4)2SO4含量为3.0g/L、MgSO4·7H2O含量为0.5g/L、K2HPO4·3H2O含量为0.5g/L、KCl含量为0.1g/L、Ca(NO3)2·4H2O含量为0.01g/L、FeSO4·7H2O含量为29.8g/L；Fe3+溶液的主要成分为：(NH4)2SO4含量为3.0g/L、MgSO4·7H2O含量为0.5g/L、K2HPO4·3H2O含量为0.5g/L、KCl含量为0.1g/L、Ca(NO3)2·4H2O含量为0.01g/L、Fe2(SO4)3含量为89.3g/L；
(3)将步骤(1)中得到的矿粉与氧化亚铁硫杆菌加入到步骤(2)中配制得到的培养基中进行一次生物浸出得到一次矿浆，并使矿粉在9K培养基中的浓度为2wt％，然后加入步骤(2)中配制的Fe3+溶液调节一次矿浆的电位，同时用硫酸调节一次矿浆的pH至1.8进行二次生物浸出(或不进行二次生物浸出)得到二次矿浆；保持一次、二次生物浸出时温度为30℃，转速为160rpm；
(4)待步骤(3)中的二次生物浸出完成后，对二次矿浆进行固液分离得到浸金渣，浸金渣用于回收金。
本实施例中，含砷金矿的多元素分析结果如下表1所示。
表1：含砷金矿多元素分析结果/％
Au(g/t) Ag(g/t) Cu Fe S As Sb C CaO MgO Al2O3 SiO2
42.49 29.42 0.20 16.93 14.25 5.40 0.67 0.80 3.29 1.20 7.43 34.67
利用上述步骤操作所得到的多次平行实验结果如下：
1、未使用Fe3+离子溶液调节电位，10d后检测到砷的浸出率为83.5％(砷的浸出率持续检测，且之前的数据劣于此数据，下同)；
2、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至430mV，10d后检测到砷的浸出率为88.8％；
3、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至440mV，9d后检测到砷的浸出率为90.1％；
4、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至450mV，8d后检测到砷的浸出率为91.7％；
5、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至460mV，7d后检测到砷的浸出率为91.2％；
6、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至470mV，7d后检测到砷的浸出率为85.2％；
7、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至480mV，7d后检测到砷的浸出率为80.6％。
由以上结果可知，一次生物浸出36h后使用Fe3+调节溶液电位至450mV时，生物氧化含砷金矿的金矿周期由未添加Fe3+的10d缩短至8d时，砷的浸出率反而由未添加的83.5％显著提升至91.7％，说明采用Fe3+调节溶液电位的方法可以显著缩短浸出周期，还能保证较好的砷浸出率。一次生物浸出36h后使用Fe3+调节溶液电位至460mV时，生物氧化含砷金矿的金矿周期由未添加Fe3+的10d缩短至7d时，砷的浸出率反而由未添加的83.5％显著提升至91.2％，说明采用Fe3+调节溶液电位的方法可以显著缩短浸出周期，还能保证较好的砷浸出率。后续再提高溶液电位，砷的浸出率反而下降。
实施例2：
一种调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法，包括以下步骤：
(1)采用湿式或干式磨矿将含砷金矿细磨成矿粉，并使矿粉中粒度小于0.074mm部分的含量占总矿粉质量的80％以上；
(2)利用配制含Fe2+的9K培养基，再使用不含Fe2+的9K培养液配制Fe3+溶液；其中，9K培养基的主要成分为：(NH4)2SO4含量为3.0g/L、MgSO4·7H2O含量为0.5g/L、K2HPO4·3H2O含量为0.5g/L、KCl含量为0.1g/L、Ca(NO3)2·4H2O含量为0.01g/L、FeSO4·7H2O含量为29.8g/L；Fe3+溶液的主要成分为：(NH4)2SO4含量为3.0g/L、MgSO4·7H2O含量为0.5g/L、K2HPO4·3H2O含量为0.5g/L、KCl含量为0.1g/L、Ca(NO3)2·4H2O含量为0.01g/L、Fe2(SO4)3含量为89.3g/L；
(3)将步骤(1)中得到的矿粉与氧化亚铁硫杆菌加入到步骤(2)中配制得到的培养基中进行一次生物浸出得到一次矿浆，并使矿粉在9K培养基中的浓度为2wt％，然后加入步骤(2)中配制的Fe3+溶液调节一次矿浆的电位，同时用硫酸调节一次矿浆的pH至1.8进行二次生物浸出(或不进行二次生物浸出)得到二次矿浆；保持一次、二次生物浸出时温度为30℃，转速为160rpm；
(4)待步骤(3)中的二次生物浸出完成后，对二次矿浆进行固液分离得到浸金渣，浸金渣用于回收金。
本实施例中，含砷金矿的多元素分析结果如下表2所示。
表2：含砷金矿多元素分析结果/％
Au(g/t) Ag(g/t) Cu Fe S As Sb C CaO MgO Al2O3 SiO2
53.88 29.32 0.31 22.72 18.63 7.81 1.15 0.53 2.10 0.94 4.85 25.81
利用上述步骤操作所得到的多次平行实验结果如下：
1、未使用Fe3+离子溶液调节电位，12d后检测到砷的浸出率为87.6％；
2、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至430mV，11d后检测到砷的浸出率为90.2％；
3、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至440mV，10d后检测到砷的浸出率为92.1％；
4、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至450mV，8d后检测到砷的浸出率为92.6％；
5、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至460mV，8d后检测到砷的浸出率为93.8％；
6、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至470mV，8d后检测到砷的浸出率为86.1％；
7、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至480mV，8d后检测到砷的浸出率为82.8％。
由以上结果可知，一次生物浸出36h后使用Fe3+调节溶液电位至450mV时，生物氧化含砷金矿的金矿周期由未添加Fe3+的12d缩短至8d时，砷的浸出率反而由未添加的87.6％显著提升至93.8％，说明采用Fe3+调节溶液电位的方法可以显著缩短浸出周期，还能保证较好的砷浸出率。一次生物浸出36h后使用Fe3+调节溶液电位至460mV时，生物氧化含砷金矿的金矿周期由未添加Fe3+的10d缩短至8d时，砷的浸出率反而由未添加的87.6％显著提升至93.8％，说明采用Fe3+调节溶液电位的方法可以显著缩短浸出周期，还能保证较好的砷浸出率。后续再提高溶液电位，砷的浸出率反而下降。
实施例3：
一种调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法，包括以下步骤：
(1)采用湿式或干式磨矿将含砷金矿细磨成矿粉，并使矿粉中粒度小于0.074mm部分的含量占总矿粉质量的80％以上；
(2)利用配制含Fe2+的9K培养基，再使用不含Fe2+的9K培养液配制Fe3+溶液；其中，9K培养基的主要成分为：(NH4)2SO4含量为3.0g/L、MgSO4·7H2O含量为0.5g/L、K2HPO4·3H2O含量为0.5g/L、KCl含量为0.1g/L、Ca(NO3)2·4H2O含量为0.01g/L、FeSO4·7H2O含量为29.8g/L；Fe3+溶液的主要成分为：(NH4)2SO4含量为3.0g/L、MgSO4·7H2O含量为0.5g/L、K2HPO4·3H2O含量为0.5g/L、KCl含量为0.1g/L、Ca(NO3)2·4H2O含量为0.01g/L、Fe2(SO4)3含量为89.3g/L；
(3)将步骤(1)中得到的矿粉与氧化亚铁硫杆菌加入到步骤(2)中配制得到的培养基中进行一次生物浸出得到一次矿浆，并使矿粉在9K培养基中的浓度为2wt％，然后加入步骤(2)中配制的Fe3+溶液调节一次矿浆的电位，同时用硫酸调节一次矿浆的pH至1.8进行二次生物浸出(或不进行二次生物浸出)得到二次矿浆；保持一次、二次生物浸出时温度为30℃，转速为160rpm；
(4)待步骤(3)中的二次生物浸出完成后，对二次矿浆进行固液分离得到浸金渣，浸金渣用于回收金。
本实施例中，含砷金矿的多元素分析结果如下表3所示。
表3：含砷金矿多元素分析结果/％
Au(g/t) Ag(g/t) Cu Fe S As Sb C CaO MgO Al2O3 SiO2
34.85 296.02 0.23 18.96 19.71 9.03 0.93 0.98 3.88 1.61 4.17 29.15
利用上述步骤操作所得到的多次平行实验结果如下：
1、未使用Fe3+离子溶液调节电位，15d后检测到砷的浸出率为90.9％；
2、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至430mV，15d后检测到砷的浸出率为92.4％；
3、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至440mV，13d后检测到砷的浸出率为91.5％；
4、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至450mV，12d后检测到砷的浸出率为93.6％；
5、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至460mV，11d后检测到砷的浸出率为95.1％；
6、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至470mV，11d后检测到砷的浸出率为89.3％；
7、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至480mV，11d后检测到砷的浸出率为85.2％。
由以上结果可知，一次生物浸出36h后使用Fe3+调节溶液电位至450mV时，生物氧化含砷金矿的金矿周期由未添加Fe3+的15d缩短至12d时，砷的浸出率反而由未添加的90.9％显著提升至93.6％，说明采用Fe3+调节溶液电位的方法可以显著缩短浸出周期，还能保证较好的砷浸出率。一次生物浸出36h后使用Fe3+调节溶液电位至460mV时，生物氧化含砷金矿的金矿周期由未添加Fe3+的15d缩短至11d时，砷的浸出率反而由未添加的90.9％显著提升至95.1％，说明采用Fe3+调节溶液电位的方法可以显著缩短浸出周期，还能保证较好的砷浸出率。后续再提高溶液电位，砷的浸出率反而下降。
实施例4：
一种调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法，包括以下步骤：
(1)采用湿式或干式磨矿将含砷金矿细磨成矿粉，并使矿粉中粒度小于0.074mm部分的含量占总矿粉质量的80％以上；
(2)利用配制含Fe2+的9K培养基，再使用不含Fe2+的9K培养液配制Fe3+溶液；其中，9K培养基的主要成分为：(NH4)2SO4含量为3.0g/L、MgSO4·7H2O含量为0.5g/L、K2HPO4·3H2O含量为0.5g/L、KCl含量为0.1g/L、Ca(NO3)2·4H2O含量为0.01g/L、FeSO4·7H2O含量为29.8g/L；Fe3+溶液的主要成分为：(NH4)2SO4含量为3.0g/L、MgSO4·7H2O含量为0.5g/L、K2HPO4·3H2O含量为0.5g/L、KCl含量为0.1g/L、Ca(NO3)2·4H2O含量为0.01g/L、Fe2(SO4)3含量为89.3g/L；
(3)将步骤(1)中得到的矿粉与氧化亚铁硫杆菌加入到步骤(2)中配制得到的培养基中进行一次生物浸出得到一次矿浆，并使矿粉在9K培养基中的浓度为2wt％，然后加入步骤(2)中配制的Fe3+溶液调节一次矿浆的电位，同时用硫酸调节一次矿浆的pH至1.8进行二次生物浸出(或不进行二次生物浸出)得到二次矿浆；保持一次、二次生物浸出时温度为30℃，转速为160rpm；
(4)待步骤(3)中的二次生物浸出完成后，对二次矿浆进行固液分离得到浸金渣，浸金渣用于回收金。
本实施例中，含砷金矿的多元素分析结果如下表4所示。
表4：含砷金矿多元素分析结果/％
Au(g/t) Ag(g/t) Cu Fe S As Sb C CaO MgO Al2O3 SiO2
58.08 15.03 0.098 24.17 20.00 11.87 0.20 2.55 1.32 0.66 4.87 29.67
利用上述步骤操作所得到的多次平行实验结果如下：
1、未使用Fe3+离子溶液调节电位，28d后检测到砷的浸出率为81.2％；
2、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至430mV，27d后检测到砷的浸出率为86.8％；
3、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至440mV，26d后检测到砷的浸出率为90.1％；
4、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至450mV，26d后检测到砷的浸出率为89.1％；
5、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至460mV，25d后检测到砷的浸出率为89.5％；
6、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至470mV，25d后检测到砷的浸出率为83.9％；
7、待一次生物浸出36h后，使用Fe3+离子溶液调节电位至480mV，25d后检测到砷的浸出率为79.1％。
由以上结果可知，一次生物浸出36h后使用Fe3+调节溶液电位至450mV时，生物氧化含砷金矿的金矿周期由未添加Fe3+的28d缩短至26d时，砷的浸出率反而由未添加的81.2％显著提升至89.1％，说明采用Fe3+调节溶液电位的方法可以显著缩短浸出周期，还能保证较好的砷浸出率。一次生物浸出36h后使用Fe3+调节溶液电位至460mV时，生物氧化含砷金矿的金矿周期由未添加Fe3+的28d缩短至25d时，砷的浸出率反而由未添加的81.2％显著提升至89.5％，说明采用Fe3+调节溶液电位的方法可以显著缩短浸出周期，还能保证较好的砷浸出率。后续再提高溶液电位，砷的浸出率反而下降。

Claims (10)

1.一种调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将含砷金矿细磨成矿粉；
(2)配制9K培养基；
(3)将步骤(1)中得到的矿粉与氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillusferrooxidans)加入到步骤(2)中配制得到的9K培养基中进行一次生物浸出得到一次矿浆，然后加入Fe3+溶液调节一次矿浆的电位，同时调节一次矿浆的pH进行二次生物浸出得到二次矿浆；
(4)待步骤(3)中的二次生物浸出完成后，对二次矿浆进行固液分离得到浸金渣。
2.根据权利要求1所述的调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法，其特征在于，所述Fe3 +溶液由不含Fe2+的9K培养液为溶液配制而得。
3.根据权利要求1所述的调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法，其特征在于，所述矿粉中粒度小于0.074mm部分的含量占总矿粉质量的80％以上。
4.根据权利要求1所述的调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法，其特征在于，所述9K培养基中Fe2+的初始浓度为5～8g/L，所述Fe3+溶液中Fe3+的浓度为20～30g/L。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法，其特征在于，将步骤(1)中得到的矿粉加入到步骤(2)中配制得到的9K培养基中时，所述矿粉在9K培养基中的浓度为1～10wt％。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法，其特征在于，将氧化亚铁硫杆菌加入到步骤(2)中配制得到的9K培养基中时，所述氧化亚铁硫杆菌的加入量为每100mL9K培养基中加入5-15mL浓度为1×109cells/mL氧化亚铁硫杆菌溶液。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法，其特征在于，所述一次生物浸出时，当所述氧化亚铁硫杆菌在9K培养基中的浓度大于2.0×108cells/mL时结束一次生物浸出。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法，其特征在于，加入步骤(3)中配制的Fe3+溶液调节一次矿浆的电位为450mV～460mV。
9.根据权利要求1～4中任一项所述的调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法，其特征在于，所述一次矿浆的pH使用硫酸调节至1.8～2.0。
10.根据权利要求1～4中任一项所述的调控电位强化含砷金矿生物氧化的方法，其特征在于，所述一次生物浸出与二次生物浸出时，保持浸出温度为30℃-35℃，转速为150-200rpm。
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