CN108004400B - 一种生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法 - Google Patents

一种生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，通过向生物浸出过程中的矿石中加入抑制剂，抑制亚铁氧化微生物活性，实现抑制矿石生物浸出过程中黄铁矿的过量氧化，所述抑制剂包括阴离子表面活性剂以及助剂，所述助剂包括酶活性抑制剂、脱氧剂或异养微生物促进剂中的任意一种或至少两种的组合。所述方法抑制黄铁矿的过量溶解，从源头上控制酸铁的过量积累；同时可以提高目标金属的浸出速率及最终浸出率，并降低成本。

Description

一种生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法
技术领域
本发明涉及生物冶金领域，尤其涉及一种生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法。
背景技术
在一些低品位矿石的生物堆浸过程中，矿石中黄铁矿含量高，硫铜比较高，耗酸脉石少，大量的黄铁矿溶解会造成系统酸铁过剩。酸铁过剩给后续的萃取电积工艺带来不利影响，萃取过程三相多，萃取剂消耗大；而且生产过程需要中和酸铁，环保压力大，铜生产成本增高。
硫化矿物溶解特性取决于其价带特征，黄铁矿的价带由金属原子轨道构成，失电子并不意味Fe-S键断裂，因此较难溶解，黄铁矿的氧化遵循纯电化学机理，氧化剂Fe3+从黄铁矿价带夺电子后，不能破坏价键，只能提高界面金属的氧化势，而金属将与溶液中水反应，形成金属络合物，所形成的金属络合物与黄铁矿中硫发生表面反应，最终生成硫酸盐，较高的氧化还原电位将促进黄铁矿溶解，而其他的矿物的溶解对电位的需求并不是特别强烈。因此，通过控制浸出液电位在合适的阈值以下，可实现黄铁矿和目的矿物的选择性浸出。
酸性生物浸出系统中电位决定于三价铁和二价铁的比值，所以电位的控制决定于浸出系统内的微生物氧化亚铁的活性。在嗜酸铁硫氧化微生物的作用下，被还原的Fe3+可以很快的得到补充，电位得到迅速提升，同时微生物附着于黄铁矿表面，可以极大的促进黄铁矿的氧化。所以如何控制浸出系统的微生物活性对控制黄铁矿的氧化显得至关重要。
同时在硫化矿浸出过程中，金属离子浸出后，矿物表面形成硫膜，形成疏水层，抑制了浸出液向矿物内部的扩散，对目的矿物的进一步溶解起到了抑制作用，开发一种降低硫膜的阻碍作用从而在一定程度上提高目的矿物的浸出速率的方法具有重要意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法。所述方法包括，向生物浸出过程中的矿石中加入抑制剂，用于抑制亚铁氧化微生物活性，实现抑制矿石生物浸出过程中黄铁矿的过量氧化。
所述抑制剂包括阴离子表面活性剂以及助剂。
所述助剂包括酶活性抑制剂、脱氧剂或异养微生物促进剂中的任意1种或至少2种的组合。
阴离子表面活性剂作为抑制亚铁氧化微生物活性的药剂，可以破坏微生物的膜结构，导致微生物受损或死亡，代谢受到严重影响；同时可以提高堆浸过程中的渗透性，利于堆浸过程中的浸出液在堆场中的扩散，促进目标金属矿物的浸出；同时利于提高矿物表面的亲水性，有利于溶液通过矿物表面的硫膜进入矿物颗粒内部，促进目标金属矿物浸出。
助剂中的微生物酶活性抑制剂、脱氧剂以及异养微生物促进剂的使用使阴离子表面活性剂的效果显著增强。其中微生物酶活性抑制剂的使用可以抑制微生物亚铁氧化亚铁，切断微生物电子传递过程，使微生物无法获得足够的能源来修复自身的损伤，对微生物的损害显著加倍加强。脱氧剂的使用可以切断自养亚铁氧化微生物能源来源，阻止微生物的增殖，进一步降低微生物数量及活性，也可以加倍显著的影响到微生物的活性。异养微生物促进剂的使用可以为异养微生物提供直接的能量来源，促进异养微生物的生长，从而提高异养微生物的竞争能力，同时降低自养亚铁氧化微生物的生存空间，使微生物亚铁氧化过程停滞，甚至在异养微生物作用下开始还原三价铁。组合助剂的使用，可以显著降低自养亚铁氧化微生物的数量，并降低亚铁氧化活性，抑制浸出体系电位的提高，从而实现抑制黄铁矿的过量氧化。具体效果决定于药剂的种类和剂量，多种化合物同时使用相比于单一药剂的使用，可以非常显著地增强使用效果。
本发明所述矿石是指含有黄铁矿和目标金属的金属矿；所述目标金属包括铜、金、钴、镍、锌、铅、铀、镓或钼中的任意1种或至少2种的组合。
所述的生物冶金过程包括生物堆浸过程和/或生物搅拌浸出过程。
所述向矿石中加入抑制剂的方法可以直接添加于矿石中，或者添加于生物冶金过程中的提取液中。
优选地，本发明所述生物堆浸过程中，所述抑制剂喷洒或涂覆于矿石破碎、团矿、皮带运输或筑堆步骤的至少1项或2项以上的组合。
优选地，所述搅拌浸出过程中，所述抑制剂在破碎、运输过程中与矿粉混合，或者所述抑制剂在搅拌浸出过程中添加于搅拌槽中。
优选地，所述抑制剂的添加方式包括粉末添加，或溶解于堆浸和搅拌浸出提取液后加入。
本发明所述亚铁氧化微生物包括生物冶金过程中矿石中或提取液中的嗜酸微生物，优选包括钩端螺旋菌属(Leptospirillum)、硫杆菌属(Acidithiobacillus)或铁质菌属(Ferroplasma)中的任意1种至少2种的组合。例如，所述亚铁氧化微生物是钩端螺旋菌属、硫杆菌属、铁质菌属，或者是硫杆菌属和铁质菌属的组合，或者是钩端螺旋菌属和硫杆菌属的组合，或者是钩端螺旋菌属、硫杆菌属和铁质菌属的组合等。
所述阴离子表面活性剂包括脂肪醇醚硫酸盐、烷基苯磺酸盐、α-烯基磺酸盐、仲烷基磺酸盐、醇醚羧酸盐、醇醚磷酸盐、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐或聚丙烯酰胺中的任意1种或至少2种的组合，例如，所述阴离子表面活性剂可以是醇醚磷酸盐和烷基硫酸盐的混合物，可以是脂肪醇醚硫酸盐、烷基苯磺酸盐和α-烯基磺酸盐的混合物，可以是聚丙烯酰胺、仲烷基磺酸盐、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐或脂肪醇醚硫酸盐等。
优选地，所述阴离子表面活性剂的使用量为10～2000mg/kg矿石，例如12mg/kg矿石、20mg/kg矿石、30mg/kg矿石、40mg/kg矿石、52mg/kg矿石、70mg/kg矿石、90mg/kg矿石、100mg/kg矿石、150mg/kg矿石、200mg/kg矿石、240mg/kg矿石、320mg/kg矿石、440mg/kg矿石、460mg/kg矿石、490mg/kg矿石、500mg/kg矿石、510mg/kg矿石、600mg/kg矿石、800mg/kg矿石、1000mg/kg矿石、1200mg/kg矿石、1300mg/kg矿石、1400mg/kg矿石、1600mg/kg矿石、1700mg/kg矿石、1800mg/kg矿石、1900mg/kg矿石、1970mg/kg矿石或1990mg/kg矿石等，优选50～500mg/kg矿石。
优选地，所述抑制剂包括含有所述阴离子表面活性剂的溶液；
优选地，所述阴离子表面活性剂添加入生物冶金提取液中的浓度为10～2000mg/L，例如12mg/L、21mg/L、30mg/L、40mg/L、52mg/L、70mg/L、80mg/L、90mg/L、98mg/L、150mg/L、200mg/L、240mg/L、320mg/L、440mg/L、490mg/L、500mg/L、510mg/L、600mg/L、800mg/L、1000mg/L、1200mg/L、1300mg/L、1400mg/L、1600mg/L、1700mg/L、1800mg/L、1900mg/L、1970mg/L或1990mg/L等，优选20～100mg/L。
本发明所述酶活性抑制剂包括苯甲酸盐、氰化盐、亚铁氰化盐、铁氰化盐、叠氮化盐或硫化盐中的任意1种或至少2种的组合，例如，所述酶活性抑制剂为苯甲酸盐、氰化盐、亚铁氰化盐、铁氰化盐、叠氮化盐或硫化盐，或者是氰化盐、亚铁氰化盐和铁氰化盐的混合物铁氰化盐和叠氮化盐的混合物，或者是或者苯甲酸盐和氰化盐的混合物等。
优选地，所述酶活性抑制剂的使用量为10～1000mg/kg矿石，例如12mg/kg矿石、20mg/kg矿石、30mg/kg矿石、40mg/kg矿石、52mg/kg矿石、70mg/kg矿石、90mg/kg矿石、100mg/kg矿石、120mg/kg矿石、130mg/kg矿石、140mg/kg矿石、150mg/kg矿石、160mg/kg矿石、170mg/kg矿石、180mg/kg矿石、190mg/kg矿石、200mg/kg矿石、240mg/kg矿石、320mg/kg矿石、440mg/kg矿石、490mg/kg矿石、500mg/kg矿石、510mg/kg矿石、600mg/kg矿石、700mg/kg矿石、800mg/kg矿石、870mg/kg矿石或960mg/kg矿石等，优选50～200mg/kg矿石；
优选地，当所述浸出剂为含有阴离子表面活性剂的溶液时，其中还含有10～500mg/L的酶活性抑制剂，例如12mg/L、21mg/L、30mg/L、40mg/L、52mg/L、60mg/L、70mg/L、80mg/L、90mg/L、98mg/L、150mg/L、200mg/L、240mg/L、320mg/L、440mg/L、490mg/L或500mg/L等，优选还含有20～100mg/L的微生物酶活性抑制剂。
本发明所述脱氧剂包括亚硫酸盐、焦亚硫酸盐、硫氰化盐或铁粉中的任意1种或至少2种的组合，例如所述脱氧剂为亚硫酸盐、焦亚硫酸盐、硫氰化盐、铁粉，或者为亚硫酸盐和焦亚硫酸盐的混合物，或者为焦亚硫酸盐、硫氰化盐、铁粉的混合物等。
优选地，所述脱氧剂的使用量为10～1000mg/kg矿石，例如12mg/kg矿石、20mg/kg矿石、30mg/kg矿石、40mg/kg矿石、52mg/kg矿石、70mg/kg矿石、90mg/kg矿石、100mg/kg矿石、120mg/kg矿石、130mg/kg矿石、140mg/kg矿石、150mg/kg矿石、160mg/kg矿石、170mg/kg矿石、180mg/kg矿石、190mg/kg矿石、200mg/kg矿石、240mg/kg矿石、320mg/kg矿石、440mg/kg矿石、490mg/kg矿石、500mg/kg矿石、510mg/kg矿石、600mg/kg矿石、700mg/kg矿石、800mg/kg矿石、870mg/kg矿石或960mg/kg矿石等，优选50～200mg/kg矿石；
优选地，当所述抑制剂为含有阴离子表面活性剂的溶液时，其中还含有100～5000mg/L的脱氧剂，例如102mg/L、121mg/L、210mg/L、240mg/L、252mg/L、270mg/L、280mg/L、290mg/L、350mg/L、400mg/L、440mg/L、480mg/L、496mg/L、500mg/L、510mg/L、600mg/L、800mg/L、1000mg/L、1200mg/L、1300mg/L、1400mg/L、1600mg/L、1700mg/L、1800mg/L、1900mg/L、2070mg/L、2490mg/L、2800mg/L、3100mg/L、3500mg/L、3900mg/L、4100mg/L、4500mg/L、4800mg/L或4980mg/L等，优选还含有200～500mg/L的脱氧剂。
本发明所述异养微生物促进剂包括甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸、草酸、苹果酸、葡萄糖中的任意1种或至少2种的组合，例如甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸、草酸、苹果酸、葡萄糖，或者柠檬酸和草酸的混合物，或者甲酸、乙酸、丙酸和柠檬酸的混合物等。
优选地，所述异养微生物促进剂的使用量为50～2000mg/kg矿石，例如52mg/kg矿石、70mg/kg矿石、90mg/kg矿石、110mg/kg矿石、150mg/kg矿石、200mg/kg矿石、240mg/kg矿石、320mg/kg矿石、440mg/kg矿石、460mg/kg矿石、490mg/kg矿石、500mg/kg矿石、510mg/kg矿石、600mg/kg矿石、800mg/kg矿石、1000mg/kg矿石、1200mg/kg矿石、1300mg/kg矿石、1400mg/kg矿石、1600mg/kg矿石、1700mg/kg矿石、1800mg/kg矿石、1900mg/kg矿石、1970mg/kg矿石或1990mg/kg矿石等，优选100～500mg/kg的矿石。
优选地，当所述抑制剂为含有阴离子表面活性剂的溶液时，其中还含有100～5000mg/L的异养微生物促进剂，例如102mg/L、121mg/L、210mg/L、240mg/L、252mg/L、270mg/L、280mg/L、290mg/L、350mg/L、400mg/L、440mg/L、480mg/L、496mg/L、500mg/L、510mg/L、550mg/L、600mg/L、650mg/L、700mg/L、740mg/L、800mg/L、860mg/L、920mg/L、990mg/L、1200mg/L、1300mg/L、1400mg/L、1600mg/L、1700mg/L、1800mg/L、1900mg/L、2070mg/L、2490mg/L、2800mg/L、3100mg/L、3500mg/L、3900mg/L、4100mg/L、4500mg/L、4800mg/L或4980mg/L等，优选还含有500～1000mg/L的异养微生物促进剂。
本发明所述含抑制剂的提取液包括所述生物堆浸过程和/或生物搅拌浸出过程得到的浸出液经过提取所述目标金属离子后的回收液。回收液可以作为抑制剂循环利用，经济环保。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明根据黄铁矿与其它矿物不同的氧化机理，针对性地提出了在生物浸出过程中，以抑制微生物亚铁氧化活性来抑制电位的提升，从而实现抑制黄铁矿氧化的药剂及其使用方法。本发明在生物浸出过程中，采用组合抑制剂的使用实现抑制黄铁矿的氧化，降低黄铁矿氧化，同时实现促进目标金属矿物的浸出的目的，例如采用组合抑制剂后，硫化铜矿经过150天的堆浸，黄铁矿氧化率能够控制在7.2％以下，最低低至1.5％，平均浸出率为86％左右。
附图说明
图1是实施例5与对比例4的铜浸出率随浸出时间的变化曲线图。
图2是实施例5与对比例4的黄铁矿氧化率随浸出时间的变化曲线图。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
低品位铜矿生物堆浸试验中，矿石成分为Cu 0.35％、Fe 5.19％、还原态S6.18％。矿石中主要铜矿物为辉铜矿、铜蓝和硫砷铜矿，其中辉铜矿占90％以上，黄铁矿含量为9.2％，主要脉石矿物为长石、石英、绢云母。将矿石破碎至粒度小于50mm，同时均匀混入抑制剂粉末，所述抑制剂组成为：聚丙烯酰胺，使用剂量为200mg/kg矿石；苯甲酸钠，使用剂量为500mg/kg矿石；焦亚硫酸钠，使用剂量为200mg/kg矿石；乙酸，使用剂量为1000mg/kg矿石。经过150天的浸出，铜浸出率86.6％，黄铁矿氧化率为2.0％。
实施例2
与实施例1的区别只有：抑制剂不含乙酸。经过150天的浸出，铜浸出率85.0％，黄铁矿氧化率为3.4％。
实施例3
与实施例1的区别只有：抑制剂不含焦亚硫酸钠。经过150天的浸出，铜浸出率85.5％，黄铁矿氧化率为3.4％。
实施例4
与实施例1的区别只有：抑制剂不含苯甲酸钠。经过150天的浸出，铜浸出率85.4％，黄铁矿氧化率为3.1％。
实施例5
与实施例1的区别只有：抑制剂不含焦亚硫酸钠和乙酸。经过150天的浸出，铜浸出率84.5％，黄铁矿氧化率为3.5％。
实施例6
与实施例1的区别只有：抑制剂不含苯甲酸钠和乙酸。经过150天的浸出，铜浸出率84.6％，黄铁矿氧化率为3.5％。
实施例7
与实施例1的区别只有：抑制剂不含苯甲酸钠和乙酸。经过150天的浸出，铜浸出率83.9％，黄铁矿氧化率为4.2％。
对比例1
与实施例1的区别只有：不加入抑制剂。经过150天的浸出，铜浸出率78.5％，黄铁矿氧化率为10.5％。
对比例2
与实施例1的区别只有：抑制剂不含苯甲酸钠、焦亚硫酸钠和乙酸。经过150天的浸出，铜浸出率81.3％，黄铁矿氧化率为8.6％。
对照实施例1与对比例1和实施例2～7可见，当只加入一种或两种助剂时，黄铁矿氧化率虽然较不加入抑制剂时有所降低，但仍高于加入三种助剂的情况，且铜浸出率也低于加入三种助剂的情况；对照实施例1-7与对比例2可见，抑制剂的加入可以降低黄铁矿的氧化率，并提高铜的浸出率；抑制剂与助剂同时使用可以更显著的降低黄铁矿的氧化率，同时也进一步提高铜的浸出率。
实施例8
硫化镍矿的生物浸出中，所用的硫化镍矿镍含量为2.1％，黄铁矿含量为12.1％，矿石破碎至约80％低于200目，采用搅拌浸出的方式，矿浆浓度为10％，向浸出混合液中通入空气并搅拌进行浸出，空气通入量为每升培养液为0.03m3/h，搅拌速度为800rpm，控制混合液的温度为50摄氏度，浸出时间为20h；抑制剂溶解于搅拌浸出的提取液中，所述抑制剂组成为：20mg/L的仲烷基磺酸钠；30mg/L的十二烷基苯磺酸钠；50mg/L的亚铁氰化钾；1000mg/L的草酸。经过搅拌浸出，最终镍浸出率为89.0％，最终浸出液氧化还原电位为652mV，黄铁矿氧化率为4.1％。
对比例3
与实施例8的区别只有：未添加抑制剂。经过搅拌浸出，最终镍浸出率为83.0％，最终浸出液氧化还原电位为812mV，黄铁矿氧化率为16.2％。
实施例9
硫化铜矿主要铜矿物为辉铜矿，矿石成分为Cu 0.47％、Fe 3.59％、还原硫含量4.28％，黄铁矿含量为7.8％。该铜矿生物堆浸过程中，矿石破碎到P80＝250mm，然后筑堆，堆高为6米。筑堆完成后，在堆场表面采用撒播的方式施用抑制剂粉末，其中抑制剂的组成为：十二烷基硫酸钠，使用剂量为100mg/kg矿石；焦亚硫酸钠，使用剂量为200mg/kg矿石；苹果酸，使用剂量为500mg/kg矿石。采用矿山酸性废水作为堆浸过程的喷淋浸出液。浸出液Cu浓度达到3g/L时进入萃取电积车间，得到阴极铜，萃余液返回作为喷淋液，继续循环喷淋，直至浸出结束。
300天后，铜浸出率达到81％，黄铁矿氧化率为2.1％。
对比例4
与实施例9的区别仅在于：未添加抑制剂。300天后铜的浸出率为73.6％，黄铁矿氧化率为8.2％。
如图1所示，实施例9的铜浸出率大于对比例4，如图2所述，实施例9中黄铁矿氧化率随浸出时间没有明显增加，300天后仍然控制在2.1％以下，而对比例4中黄铁矿氧化率随浸出时间成正比例增长，300天后高达8.2％。证明抑制剂不仅显著降低黄铁矿氧化率，并且对目标金属铜的浸出率的提高也起了促进作用。
实施例10
低品位铜矿生物堆浸试验中，矿石成分为Cu 0.35％、Fe 5.19％、还原态S6.18％。矿石中主要铜矿物为辉铜矿、铜蓝和硫砷铜矿，其中辉铜矿占90％以上，黄铁矿含量为9.2％，主要脉石矿物为长石、石英、绢云母。将矿石破碎至粒度小于50mm，同时均匀混入抑制剂粉末，所述抑制剂组成为：2-甲基苯磺酸钠，使用剂量为10mg/kg矿石；亚铁氰化钾，使用剂量为10mg/kg矿石；硫氰化钾，使用剂量为10mg/kg矿石；丙酸，使用剂量为50mg/kg矿石。经过150天的浸出，铜浸出率82.6％，黄铁矿氧化率为7.2％。
实施例11
低品位铜矿生物堆浸试验中，矿石成分为Cu 0.35％、Fe 5.19％、还原态S6.18％。矿石中主要铜矿物为辉铜矿、铜蓝和硫砷铜矿，其中辉铜矿占90％以上，黄铁矿含量为9.2％，主要脉石矿物为长石、石英、绢云母。将矿石破碎至粒度小于50mm，同时均匀混入抑制剂粉末，所述抑制剂组成为：乙基硫酸钠，使用剂量为2000mg/kg矿石；铁氰化钾，使用剂量为1000mg/kg矿石；铁粉，使用剂量为1000mg/kg矿石；草酸，使用剂量为2000mg/kg矿石。经过150天的浸出，铜浸出率89.6％，黄铁矿氧化率为1.6％。
实施例12
低品位铜矿生物堆浸试验中，矿石成分为Cu 0.35％、Fe 5.19％、还原态S6.18％。矿石中主要铜矿物为辉铜矿、铜蓝和硫砷铜矿，其中辉铜矿占90％以上，黄铁矿含量为9.2％，主要脉石矿物为长石、石英、绢云母。将矿石破碎至粒度小于50mm，同时均匀混入抑制剂粉末，所述抑制剂组成为：α-烯基磺酸钠，使用剂量为50mg/kg矿石；硫化钠，使用剂量为50mg/kg矿石；亚硫酸钠，使用剂量为50mg/kg矿石；柠檬酸，使用剂量为100mg/kg矿石。经过150天的浸出，铜浸出率83.0％，黄铁矿氧化率为5.6％。
实施例13
低品位铜矿生物堆浸试验中，矿石成分为Cu 0.35％、Fe 5.19％、还原态S6.18％。矿石中主要铜矿物为辉铜矿、铜蓝和硫砷铜矿，其中辉铜矿占90％以上，黄铁矿含量为9.2％，主要脉石矿物为长石、石英、绢云母。将矿石破碎至粒度小于50mm，同时均匀混入抑制剂粉末，所述抑制剂组成为：α-烯基磺酸钠，使用剂量为500mg/kg矿石；叠氮化钠，使用剂量为200mg/kg矿石；亚硫酸钠，使用剂量为150mg/kg矿石；葡萄糖使用剂量为100mg/kg矿石；柠檬酸，使用剂量为200mg/kg矿石。经过150天的浸出，铜浸出率86.6％，黄铁矿氧化率为2.0％。
实施例14
低品位铜矿生物堆浸试验中，矿石成分为Cu 0.35％、Fe 5.19％、还原态S6.18％。矿石中主要铜矿物为辉铜矿、铜蓝和硫砷铜矿，其中辉铜矿占90％以上，黄铁矿含量为9.2％，主要脉石矿物为长石、石英、绢云母。将矿石破碎至粒度小于50mm，同时均匀混入抑制剂粉末，所述抑制剂组成为：α-烯基磺酸钠，使用剂量为1000mg/kg矿石；叠氮化钠，使用剂量为150mg/kg矿石；亚硫酸钠，使用剂量为500mg/kg矿石；葡萄糖，使用剂量为1000mg/kg矿石。经过150天的浸出，铜浸出率85.6％，黄铁矿氧化率为1.5％。
实施例15
硫化铜矿的生物浸出中，所用的硫化铜矿铜含量为2.1％，黄铁矿含量为12.1％，矿石破碎至约80％低于200目，采用搅拌浸出的方式，矿浆浓度为10％，向浸出混合液中通入空气并搅拌进行浸出，空气通入量为每升培养液为0.03m3/h，搅拌速度为800rpm，控制混合液的温度为44～60摄氏度，浸出时间为10h；抑制剂溶解于搅拌浸出的提取液中，所述抑制剂组成为：10mg/L的仲烷基磺酸钠；10mg/L的亚铁氰化钠；100mg/L的硫氰化钾；100mg/L的甲酸。经过搅拌浸出，最终铜浸出率为88.5％，最终浸出液氧化还原电位为660mV，黄铁矿氧化率为3.1％。
实施例16
硫化铜矿的生物浸出中，所用的硫化铜矿铜含量为2.1％，黄铁矿含量为12.1％，矿石破碎至约80％低于200目，采用搅拌浸出的方式，矿浆浓度为10％，向浸出混合液中通入空气并搅拌进行浸出，空气通入量为每升培养液为0.03m3/h，搅拌速度为800rpm，控制混合液的温度为44～60摄氏度，浸出时间为10h；抑制剂溶解于搅拌浸出的提取液中，所述抑制剂组成为：2000mg/L的十二烷基苯磺酸钠；500mg/L的亚铁氰化钾；5000mg/L的铁粉；500mg/L的草酸。经过搅拌浸出，最终铜浸出率为88.0％，最终浸出液氧化还原电位为640mV，黄铁矿氧化率为2.1％。
实施例17
硫化铜矿的生物浸出中，所用的硫化铜矿铜含量为2.1％，黄铁矿含量为12.1％，矿石破碎至约80％低于200目，采用搅拌浸出的方式，矿浆浓度为10％，向浸出混合液中通入空气并搅拌进行浸出，空气通入量为每升培养液为0.03m3/h，搅拌速度为800rpm，控制混合液的温度为44～60摄氏度，浸出时间为10h；抑制剂溶解于搅拌浸出的提取液中，所述抑制剂组成为：20mg/L的仲烷基磺酸钠；20mg/L的亚铁氰化钾；200mg/L的焦亚硫酸钠；5000mg/L的葡萄糖。经过搅拌浸出，最终铜浸出率为87.9％，最终浸出液氧化还原电位为645mV，黄铁矿氧化率为3.2％。
实施例18
硫化铜矿的生物浸出中，所用的硫化铜矿铜含量为2.1％，黄铁矿含量为12.1％，矿石破碎至约80％低于200目，采用搅拌浸出的方式，矿浆浓度为10％，向浸出混合液中通入空气并搅拌进行浸出，空气通入量为每升培养液为0.03m3/h，搅拌速度为800rpm，控制混合液的温度为44～60摄氏度，浸出时间为10h；抑制剂溶解于搅拌浸出的提取液中，所述抑制剂组成为：100mg/L的仲烷基磺酸钠；100mg/L的亚铁氰化钾；500mg/L的亚硫酸钾；700mg/L的草酸。经过搅拌浸出，最终铜浸出率为88.3％，最终浸出液氧化还原电位为638mV，黄铁矿氧化率为3.4％。
实施例19
硫化铜矿的生物浸出中，所用的硫化铜矿铜含量为2.1％，黄铁矿含量为12.1％，矿石破碎至约80％低于200目，采用搅拌浸出的方式，矿浆浓度为10％，向浸出混合液中通入空气并搅拌进行浸出，空气通入量为每升培养液为0.03m3/h，搅拌速度为800rpm，控制混合液的温度为44～60摄氏度，浸出时间为10h；抑制剂溶解于搅拌浸出的提取液中，所述抑制剂组成为：1000mg/L的仲烷基磺酸钠；200mg/L的十二烷基苯磺酸钠；2500mg/L的亚铁氰化钾；2500mg/L的草酸。经过搅拌浸出，最终铜浸出率为89.6％，最终浸出液氧化还原电位为635mV，黄铁矿氧化率为3.1％。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (21)

1.一种生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，所述方法包括，向生物浸出过程中的矿石中加入抑制剂，用于抑制亚铁氧化微生物活性，实现抑制矿石生物浸出过程中黄铁矿的过量氧化；
所述抑制剂包括阴离子表面活性剂以及助剂；
所述助剂包括酶活性抑制剂、脱氧剂或异养微生物促进剂中的任意1种或至少2种的组合；
所述亚铁氧化微生物包括钩端螺旋菌属、硫杆菌属或铁质菌属中的任意1种至少2种的组合；
所述阴离子表面活性剂包括脂肪醇醚硫酸盐、烷基苯磺酸盐、α-烯基磺酸盐、仲烷基磺酸盐、醇醚羧酸盐、醇醚磷酸盐、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐或聚丙烯酰胺中的任意1种或至少2种的组合；
所述阴离子表面活性剂的使用量为10～2000mg/kg矿石；
所述酶活性抑制剂包括苯甲酸盐、氰化盐、亚铁氰化盐、铁氰化盐、叠氮化盐或硫化盐中的任意1种或至少2种的组合；
所述酶活性抑制剂的使用量为10～1000mg/kg矿石；
所述脱氧剂包括亚硫酸盐、焦亚硫酸盐、硫氰化盐或铁粉中的任意1种或至少2种的组合；
所述脱氧剂的使用量为10～1000mg/kg矿石；
所述异养微生物促进剂包括甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸、草酸、苹果酸、葡萄糖中的任意1种或至少2种的组合；
所述异养微生物促进剂的使用量为50～2000mg/kg矿石。
2.如权利要求1所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，所述矿石是指含有黄铁矿和目标金属的金属矿；所述目标金属包括铜、金、钴、镍、锌、铅、铀、镓或钼中的任意1种或至少2种的组合。
3.如权利要求2所述生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，所述的生物冶金过程包括生物堆浸过程和/或生物搅拌浸出过程。
4.如权利要求3所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，所述向生物堆浸过程中的矿石中加入抑制剂的方法直接添加于矿石中，或者添加于生物冶金过程中的提取液中。
5.如权利要求3所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，所述生物堆浸过程中，所述抑制剂喷洒或涂覆于矿石破碎、团矿、皮带运输或筑堆步骤的至少1项或2项以上的组合。
6.如权利要求3所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，所述搅拌浸出过程中，所述抑制剂在破碎、运输过程中与矿粉混合，或者所述抑制剂在搅拌浸出过程中添加于搅拌槽中。
7.如权利要求1所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，所述抑制剂的添加方式包括粉末添加，或溶解于堆浸和搅拌浸出提取液后加入。
8.如权利要求1所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，所述阴离子表面活性剂的使用量为50～500mg/kg矿石。
9.如权利要求1所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，所述抑制剂包括含有所述阴离子表面活性剂的溶液。
10.如权利要求1所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，所述阴离子表面活性剂添加入生物冶金提取液中的浓度为10～2000mg/L。
11.如权利要求10所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，所述阴离子表面活性剂添加入生物冶金提取液中的浓度为20～100mg/L。
12.如权利要求1所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，所述酶活性抑制剂的使用量为50～200mg/kg矿石。
13.如权利要求1所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，当所述浸出剂为含有阴离子表面活性剂的溶液时，其中还含有10～500mg/L的酶活性抑制剂。
14.如权利要求13所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，当所述浸出剂为含有阴离子表面活性剂的溶液时，其中还含有20～100mg/L的微生物酶活性抑制剂。
15.如权利要求1所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，所述脱氧剂的使用量为50～200mg/kg矿石。
16.如权利要求1所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，当所述抑制剂为含有阴离子表面活性剂的溶液时，其中还含有100～5000mg/L的脱氧剂。
17.如权利要求16所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，当所述抑制剂为含有阴离子表面活性剂的溶液时，其中还含有200～500mg/L的脱氧剂。
18.如权利要求1所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，所述异养微生物促进剂的使用量为100～500mg/kg的矿石。
19.如权利要求1所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，当所述抑制剂为含有阴离子表面活性剂配的溶液时，其中还含有100～5000mg/L的异养微生物促进剂。
20.如权利要求19所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，当所述抑制剂为含有阴离子表面活性剂配的溶液时，其中还含有500～1000mg/L的异养微生物促进剂。
21.一种如权利要求4所述的生物冶金过程中抑制黄铁矿氧化的方法，其特征在于，所述提取液包括所述生物堆浸过程和/或生物搅拌浸出过程得到的浸出液经过提取所述目标金属后的回收液。
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