CN1387580A - 利用细菌氧化从尾矿堆中回收贱金属 - Google Patents
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Abstract
一种从尾矿堆中回收贱金属的方法,该方法包括以下步骤:疏松尾矿堆的表面层;调整表面层的pH和含湿量以形成对硫化物矿石的细菌氧化有利的条件;在一个受控时期内进行细菌氧化;在受控期后去除氧化表面层并将水添加其中以形成浆料;将浆料分离成固体颗粒和溶液;和从溶液中回收贱金属。
Description
发明背景
本发明涉及从尾矿中回收贱金属，更具体而言，与尾矿垛或堆中硫化物矿石的氧化有关。
现有相当多数量的文献涉及利用细菌作用自然氧化废岩石的堆浸法。这种类型的氧化要求空气能自由地渗透岩石。这种情况通常是岩石比较粗大，故空气能容易地渗透到一堆岩石的内部。因此，细菌能够氧化硫化物矿石并可利用溶液渗过岩石堆而使贱金属溶解。
如果尾矿堆是由例如具有粒径小于100微米的细粒径物质形成的，那么，通常必然会使这尾矿堆致密，故而使空气渗透到这尾矿堆内部的能力充其量是受到限制，但更一般而言是受到制止。
二份发表的资料已论及了具有细粒径的尾矿，亦即矿泥有关回收金的细菌浸出法问题，这二份参考资料指的是：
1.利维西-戈德布莱德E著：含有金、铀、黄铁矿的致密尾矿矿泥的细菌浸出法，发表在纽约州埃尔西维尔出版社1986年出版的，由劳伦斯RW，布雷尼奥RMR，埃比内尔GH编辑的“基础和应用生物湿法冶金学”第89-99页上；
2.劳桑NE，泰勒JL，赫尔西GA著：关于从矿泥垛中回收金的生物预处理，发表在1990年的南非采矿和冶金学会期刊上。
在这些资料所述方法中，呈可溶性的铁和硫酸盐形式的氧化矿石被溶解。但是这些方法不是以回收贱金属为目标的。
发明概述
本发明提供了一种从尾矿中回收贱金属的方法，该方法包括以下步骤：
(a)弄松尾矿堆的表面层；
(b)调整表面层的pH和含湿量，以便提供有利于硫化物矿石的细菌氧化的条件；
(c)在一个受控时期内进行细菌氧化；
(d)受控期后去除氧化表面层并将水添加其中以形成浆料；
(e)使浆料分离成固体颗粒和溶液；和
(f)从该溶液中回收贱金属。
上述方法其本身尤其适用于从尾矿堆中回收铜。
弄松表面层可以采用任何合适的方法例如采用搅拌或机械疏松表面层的方法来实现。这可以采用犁松表面层至数量级为0.5-1.0米的要求深度来完成。
表面层的pH可通过向其添加酸例如硫酸的方法来调整。可达到使pH值为1.3-2.0。
表面层的含湿量可调整到其值在16％-20％范围内，而优选调整到其值的数量级为18％。
在此时期内进行细菌氧化的受控期持续时间应足以保证基本上所有硫化物矿石被氧化。这受控期持续时间视物理条件和矿石的性质而定。因而，例如这受控期持续时间可能与温度有关，且也可能受表面层深度，所达到的疏松程度和所针对的回收图的影响。因此，受控期持续时间可以是至少为4个星期。
这氧化表面层可采用任何合适的技术去除。于是，这氧化表面层可以机械方式去除，然后可将水添加到此表面层中。这也可利用由水枪之类工具喷出的水注并用水冲洗从尾矿堆上冲下的有面层。附加的水，或适当的水溶液，可被添加到冲走的物质中，从而形成所要求稠度的浆料。
可以搅拌这浆料。这一步骤可在一容器内进行。
可将在溶液中呈硫酸盐形态的贱金属与浆料分离。可以用水冲洗剩余的固体颗粒以保证有效地回收贱金属硫酸盐。分离步骤后的固体颗粒残留物可作为废料处理。
可以采用任何适合的技术例如溶剂萃取或离子交换技术，从溶液中回收所要求的贱金属或金属。
附图简述
通过参照根据本发明从尾矿堆中回收铜方法的操作程序图附图对本发明作进一步叙述。
优选实施方案的阐述
本操作程序附图阐明了按照本发明的铜回收方法。
本发明的方法特别适用于由先碾碎铜矿石随之浮选石形成的尾矿的处理。通常这尾矿被注入尾矿堆，尾矿中的颗粒是细粒，且通常会自动地致密至空气不可能透入尾矿堆的程度，除非借助外部工具促成这种渗透。
根据本发明，上述类型的尾矿堆10在步骤12中调整到具有的含湿量为16％-20％，优选为18％。之后，在步骤14中采用机械工具将尾矿堆表面层犁松至深度为0.5-1.0米。由此使表面层松散和弄疏松。压实密度被有效地降低。同时，将稀硫酸添加到表面层中以调整其pH至数值为1.3-2.0(步骤16)。表面层可以分几次犁松，以保证具有合适的pH和含湿量，并保证上述量值基本不变地分布在整个表面层内。
于是，可在一个受控时期内在表面内进行硫化物矿石的细菌氧化，此受控期持续时间依赖于一些因素，这些因素包括矿石的类型和诸如温度和降雨量的气候条件。例如，对于如辉铜矿或斑铜矿一类的矿石来说，约为4个星期的氧化期可以足够了。对于黄铜矿将要求更长的时间。如果尾矿堆的温度由于气候条件而上升，一般认为这是有利的，因为温度增加促进了细菌的活性。
尾矿堆的含湿量可以要求调整，例如可利用洒水器进行调整(步骤18)，但是，按照低湿度条件，本步骤取决于气候和尾矿堆的降雨量或干燥程度。
显而易见的是，关于这一点本发明的目的是要为在尾矿堆上层中进行铜矿石的细菌氧化创造有利条件(步骤20)。
在上层已被氧化至要求程度之后，采用机械设备去除氧化材料(步骤22)。或者利用水枪或喷水管通过冲洗或冲刷从尾矿堆上冲下的材料的方法去除氧化层。将这再生材料输送到搅拌容器内，将水24，或将可能从本方法的部分循环回来的合适水溶液，添加到容器中以形成浆料26。
在上述容器内铜溶解到水中，从而形成硫酸铜和太酸铁的酸性溶液。在分离步骤28中，利用过滤或滗析技术，将这浆料分离成固体颗料和溶液。在步骤30中，这些固体颗粒被冲洗并将液体添加到由分离步骤28得到的溶液中。然后，这些固体颗粒被堆积在一个新的尾矿垛上(步骤32)。
利用溶剂萃取或离子交换技术，使溶液经受提铜步骤34。
一旦为了形成浆料而去除了表面层(步骤32)，则按所述方法对尾矿堆的新的上表面层进行处理，以形成含有合适的含湿量和pH值的疏松物质，从而建立了有利的氧化条件。充分氧化的物质保留在尾矿堆的上层部分，从而使尾矿堆保留大量的活性细菌。
已经发现，虽然含湿量可以从16％变化到20％，但使其值保持为约18％是重要的。如果尾矿堆太湿，那么空气进入是不可能的。另一方面，如果尾矿堆是干燥的，那么细菌的作用不能有效地进行，因此细菌在整个物质中移动是困难的。
Claims (15)
1.一种从尾矿堆中回收贱金属的方法，该方法包括以下步骤：
(a)疏松尾矿堆的表面层；
(b)调整表面层的pH和含湿量，以便形成对硫化物矿石的细菌氧化有利的条件；
(c)在一个受控时期内进行的细菌氧化；
(d)受控期后去除氧化表面层并将水添加其中以形成浆料；
(e)使浆料分离成固体颗粒和溶液；和
(f)从溶液中回收贱金属。
2.权利要求1的方法，其中疏松表面层可采用搅拌或机械松散该表面层的方法。
3.权利要求2的方法，其中疏松表面层可采用犁松该表面层至0.5-1.0米深度的方法。
4.权利要求1-3之任一项的方法，其中pH值被调整为1.3-2.0。
5.权利要求1-4之任一项的方法，其中的pH采用向表面层添加硫酸的方法来调整。
6.权利要求1-5之任一项的方法，其中表面层的含湿量被调整到数值为16％-20％。
7.权利要求6的方法，其中含湿量被调整到数量级为18％。
8.权利要求1-7之任一项的方法，其中步骤(c)中所述受控期至少为4个星期。
9.权利要求1-8之任一项的方法，其中氧化表面层将采用至少下述一种方法去除：利用机械工具，和利用水注。
10.权利要求1-9之任一项的方法，其中浆料被引向至少一个容器内，并在其中进行浆料搅拌。
11.权利要求1-10之任一项的方法，其中使在溶液中呈硫酸盐形态的贱金属与浆料分离。
12.权利要求1-11之任一项的方法，其中步骤(f)采用溶剂萃取或离子交换技术来实现。
13.权利要求1-12之任一项的方法可用来从尾矿堆中回收铜。
14.权利要求13的方法，其中尾矿由先碾碎铜矿石随之浮选来形成。
15.一种铜回收的方法，其中铜矿石被碾碎，然后经受浮选，由此形成尾矿，并将这尾矿输送到尾矿堆上，和其中尾矿堆经受以下处理：松散和疏松尾矿堆的表面层，调整表面层的pH至其值为1.3-2.0，调整尾矿堆的含湿量至处于16％-20％，和在表面层中至少硫化物矿石被细菌氧化一个受控时期，此后表面层被去除，与水混合以形成浆料，该浆料被输送到至少一个搅拌容器中，并在容器内使浆料分离成固体颗粒和溶液，采用溶剂萃取或离子交换技术从该溶液中提取铜。
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