CN1475588A - 耐酸诱变菌及其用于精矿的浸出工艺 - Google Patents

耐酸诱变菌及其用于精矿的浸出工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐酸诱变菌及其用于精矿的浸出工艺，耐酸诱变菌它为氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁微螺菌的混合菌，名称为Thiobacillus ferrooxidansRetech III，保藏登记号为CCTCC No：M200033，保藏单位中国国家典型培养物保藏中心，地址武汉大学内。一种耐酸诱变菌的精矿浸出工艺为耐酸诱变混合菌的驯化和放大培养，精矿再磨，加酸调浆，以耐酸诱变混合菌直接接入细菌浸出搅拌槽，浸出工序出来的浸出液送至金属回收工序或细菌再生工段，浸出渣送尾矿坝堆存或进行金银氰化提取。本发明优点为耐酸诱变菌可在pH值0.9－3.0之间工作，该菌用于精矿搅拌浸出，其浸出周期缩短1/3－2/3，浸出率提高10－30％，生产成本降低10－30％。

Description

耐酸诱变菌及其用于精矿的浸出工艺
技术领域
本发明涉及一种耐酸诱变菌及其用于精矿的浸出工艺，特别是一种耐酸诱变氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌和氧化亚铁微螺菌等的混合菌及其利用该菌从精矿中提取金属的生物浸出工艺。
背景技术
已有的用于生物浸出提取金属的野生和改良的驯化菌，其浸出速度慢，浸出周期长，在低pH(pH＜1.5)时，细菌活性不高，从而影响金属浸出速度和浸出率，生物浸矿性能差，因此有必要提供一种高效浸矿菌耐酸诱变菌。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐酸诱变菌及其用于精矿的浸出工艺，该工艺与已有工艺相比，浸出周期缩短1/3-2/3，浸出率提高10-30％，生产成本降低10-30％。
为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：本发明中所用的耐酸诱变菌为氧化亚铁硫杆菌，氧化硫硫杆菌，氧化亚铁微螺菌的耐酸诱变混合菌，(该菌在中国国家典型培养物保藏中心武汉大学内寄存，名称为Thiobacillusferrooxidans Retech III，保藏登记号CCTCC No：M200033)在取得该菌种之后，在pH值为1.0-1.5的普通自来水中加入2-9K无铁基础培养基和所需浸出的精矿进行浸矿细菌适应性驯化培养、逐级放大培养，其中细菌接种量为10-20％(占培养物总体积的百分数)，加入的精矿量为5-30％(占培养物总重量的百分数)，获得菌浓度为107-109个/ml的适应性驯化浸矿耐酸诱变菌，其生长温度在4～45℃，最佳生长温度为25～35℃，pH值在0.9～3.0之间，最佳生长pH值为1.2～1.7，该菌再用于随后进行的精矿生物浸出。
精矿生物浸出过程：精矿经再磨矿、加硫酸调浆，PH值控制为1.3～1.7，加入驯化及放大培养后的浸矿细菌进行细菌搅拌浸出，浸出完成后矿浆过滤，过滤液送到金属回收工序或细菌再生，得到金属产品或再生浸矿细菌，浸出渣送到尾矿坝永久堆存或进行金银氰化提取，其中精矿细菌浸出槽数为4～8个，浸出槽的搅拌速度120-300转/分，细菌浸出的矿浆浓度为5-35％，细菌浸出的PH值为1.0-2.0％，浸出时间为1-5天。
上述的耐酸诱变混合菌的诱变方法是对采集含有氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌和氧化亚铁微螺菌混合菌的酸性矿坑水水样，在pH1.7-2.0的9K基础培养基中进行分离、培养，得到以含氧化亚铁硫杆菌为主，菌浓度在108个/ml以上较纯的菌种，该菌种在含有需浸精矿粉的9K培养基中驯化培养成驯化混合菌，再经He-Ne激光器辐照诱变，得到突变菌株，再经筛选获得耐低PH值诱变菌，该诱变菌进行浸矿适应性驯化培养获得耐酸诱变菌。该菌能在12小时内将培养基中含44.43g/LFe2+离子完全氧化(100％)为Fe3+离子。基础培养基9K的成分：(NH4)2SO4 3g/L，KCl 0.1g/L，K2HPO4 0.5g/L，Ca(NO3)2 0.01g/L，FeSO4·7H2O 44.43g/L。2-9K无铁基础培养基：(NH4)2SO4 0.6-3g/L，KCl0.02-0.1g/L，K2HPO4 0.1-0.5g/L，Ca(NO3)2 0.01g/L，MgSO4·7H2O 0.1-0.5g/L。
附图说明
图1为本发明一种实施例的工艺框图
图2为本发明另一种实施例的工艺框图
具体实施方式
如图1所示，1为经保藏的耐酸诱变混合菌，将其进行适应性驯化及放大培养2，精矿经再磨矿工序3，粒度控制在粒径小于320目，随后加硫酸调浆4，PH值控制为1.3～1.7，加入驯化及放大培养后的浸矿细菌，5为细菌搅拌浸出，浸出完成后矿浆过滤6，随后将过滤溶液7送到金属回收工序8，得到金属产品9，浸出渣10送到尾矿坝11永久堆存；如图2所示，12为含金银精矿经再磨矿工序，粒度控制在粒径小于37微米，随后加硫酸调浆4，PH值控制为1.3～1.7，加入经驯化及放大培养的浸矿细菌进行细菌搅拌预氧化13，预氧化完成后矿浆过滤6，随后将浸出渣14用石灰水中和15，中和后浸出渣PH值为10.5～11.5，再进行氰化提取金银16，过滤溶液7送到细菌再生工序17得到再生浸矿细菌进入下一轮的细菌搅拌预氧化13。
比较例1(其框图如图1)
首先对采集含有氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌和氧化亚铁微螺菌的某铜矿酸性矿坑水水样在pH值为1.7-2.0的9K基础培养基中进行分离、培养。9K基础培养基的成分：(NH4)2SO4 3g/L，KCl 0.1g/L，K2HPO4 0.5g/L，Ca(NO3)20.01g/L，FeSO4·7H2O 44.43g/L。然后在pH值为1.7-2.0的普通自来水中加入粒度为小于320目占98％的某镍铜钴精矿进行浸矿细菌的适应性驯化培养4次和逐级放大培养5次，其中细菌接种量为培养物总体积的10-20％，温度为25～35℃，加入的精矿粉量为培养物总重量的5-30％，获得菌浓度为108-109个/ml的野生适应性驯化浸矿菌，然后用于精矿的细菌搅拌浸出。
将某镍铜钴精矿再磨矿，粒度控制为小于320目占98％，然后加浓度35％的稀硫酸进行调浆，使矿浆PH值保持在1.3～1.7之间，矿浆浓度为25％(重量百分数)，按矿浆总体积的20％接入已经适应性驯化放大培养好的野生适应性驯化浸矿菌开始细菌搅拌浸出，细菌浸出槽数为6个，浸出温度为25～35℃，搅拌速度为175转/分钟，浸出时间为5天，然后浸出矿浆过滤，滤液先进入萃取—反萃取—电积工段回收铜，铜产品为含铜大于99.95％的A级阴极铜，铜萃取剂选用Lix984N，稀释剂选用磺化煤油。萃余液进入镍钴回收工段，镍钴回收采用多级净化沉淀萃取法进行。铜浸出率为56.48％，镍浸出率为75.28％，钴浸出率为78.35％。
比较例2(其框图如图2)
首先对采集含有氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌和氧化亚铁微螺菌的某铜矿酸性矿坑水水样在pH值为1.7-2.0的9K基础培养基中进行分离、培养。9K基础培养基的成分：(NH4)SO4 3g/L，KCl 0.1g/L，K2HPO4 0.5g/L，Ca(NO3)20.01g/L，FeSO4·7H2O 44.43g/L，然后在pH值为1.7-2.0的普通自来水中加入粒度为小于37微米占98％的某金精矿进行浸矿细菌的适应性驯化培养3次和逐级放大培养4次，其中细菌接种量为培养物总体积的20％，温度为25～35℃，加入的金精矿量为培养物总重量的5-30％，获得菌浓度为108-109个/ml的野生适应性驯化浸矿菌，然后用于金精矿的细菌搅拌预氧化。
将某金精矿进行再磨矿，粒度控制为小于37微米，然后加硫酸进行调浆，使矿浆PH值保持在1.3～1.7之间，矿浆浓度为25％，按矿浆总体积的20％接入已经适应性驯化放大培养好的野生适应性驯化浸矿菌开始细菌搅拌浸出，浸出槽数为8个，搅拌速度为175转/分钟，浸出温度为25～35℃，预氧化时间为4.5天，然后进行浸出矿浆过滤，滤液进入细菌再生工段进行细菌再生，再生后的细菌可以继续用于金精矿的生物预氧化。过滤渣用石灰水进行中和处理，当预氧化渣的PH值达到10.5～11.5后，就可以用含氰化钠的溶液进行金的浸出了。采用野生适应性驯化浸矿菌对某金精矿预氧化后金的氰化浸出率达到88.42％。
实施例1(其框图如图1)
首先对含有氧化亚铁硫杆菌，氧化硫硫杆菌和氧化亚铁微螺菌的耐酸诱变混合菌(该菌在中国国家典型培养物保藏中心武汉大学内寄存，培养物名称为Thiobaeillus ferrooxidans Retech III，保藏登记号为CCTCC No：M200033)在pH值为1.3-1.4、温度为25～35℃的普通自来水中加入2-9K无铁基础培养基和粒度为小于320目占98％的某镍铜钴精矿进行浸矿细菌适应性驯化培养4次和逐级放大培养5次，其中细菌接种量为培养物总体积的10-20％，加入的某镍铜钴精矿量为培养物总重量的5-30％，获得菌浓度为107-109个/ml的适应性驯化耐酸诱变混合浸矿菌，然后用于精矿的细菌搅拌浸出。
将某镍铜钴精矿进行再磨矿，粒度控制为小于320目占98％，然后加重量百分浓度35％的稀硫酸进行调浆，使矿浆PH值保持在1.3～1.7之间，矿浆重量百分浓度为25％，按矿浆总体积的20％接入已经适应性驯化放大培养好的耐酸诱变混合浸矿菌开始细菌搅拌浸出，细菌浸出槽数为4个，搅拌速度为175转/分钟，浸出温度为25～35℃，浸出时间为3天，然后浸出矿浆过滤，滤液先进入萃取—反萃取—电积工段回收铜，铜产品为含铜大于99.95％的A级阴极铜，铜萃取剂选用Lix984N，稀释剂选用磺化煤油。萃余液进入镍钴回收工段，镍钴回收采用多级净化沉淀萃取法进行。铜浸出率为76.84％，镍浸出率为87.59％，钴浸出率为89.67％。
实施例2(其框图如图2)
首先对含有氧化亚铁硫杆菌，氧化硫硫杆菌和氧化亚铁微螺菌的耐酸诱变混合菌(该菌在中国国家典型培养物保藏中心武汉大学内寄存，培养物名称为Thiobacillus ferrooxidans Retech III，保藏登记号为CCTCC No：M200033)在pH值为1.3-1.4、温度为25～35℃的普通自来水中加入2-9K无铁基础培养基和粒度为小于37微米占98％的某金精矿进行浸矿细菌适应性驯化培养3次和逐级放大培养4次，其中细菌接种量为培养物总体积的20％，加入的某金精矿量为培养物总重量的5-30％，获得菌浓度为107-109个/ml的适应性驯化耐酸诱变混合浸矿菌，然后用于金精矿的细菌搅拌预氧化。
将某金精矿进行再磨矿，粒度控制为小于37微米，然后加重量百分浓度35％的稀硫酸进行调浆，使矿浆PH值保持在1.3～1.7之间，矿浆重量百分浓度为25％，按矿浆总体积的20％接入已经适应性驯化放大培养好的耐酸诱变混合浸矿菌开始细菌搅拌预氧化，细菌浸出槽数为4个，搅拌速度为175转/分钟，浸出温度为25～35℃，预氧化时间为3.5天，然后进行浸出矿浆过滤，滤液进入细菌再生工段进行细菌再生，再生后的细菌可以继续用于金精矿的生物预氧化。过滤渣用石灰水进行中和处理，当预氧化渣的PH值达到10.5～11.5后，就可以用含氰化钠的溶液进行金的浸出了。采用本发明对某金精矿预氧化后金的氰化浸出率达到92.96％。
本发明的优点是：该诱变菌可在pH值0.9～3.0之间工作，与已有工艺相比，浸出周期缩短1/3～2/3，浸出率提高10～30％，生产成本降低10-30％。

Claims (7)

1、一种耐酸诱变菌，其特征在于：它为氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁微螺菌的耐酸诱变混合菌，名称为Thiobacillus ferrooxidans RetechIII，保藏登记号为CCTCC No：M200033，保藏单位中国国家典型培养物保藏中心，地址武汉大学内。
2、一种耐酸诱变菌的精矿浸出工艺，其特征在于：它包括：
(1)将氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁微螺菌的耐酸诱变混合菌，该菌保藏号CCTCC No：M200033，经驯化及放大培养，获得适应性耐酸诱变混合浸矿菌；
(2)将精矿再磨，随后送至加酸调浆工序；
(3)将(1)中放大培养的耐酸诱变混合浸矿菌液直接加至生物浸出搅拌桶中；
(4)浸出工序出来的浸出液送至金属回收工序或浸矿细菌的再生工段；
(5)生物浸出渣被送到尾矿坝永久堆存或进入金银的氰化提取工段。
3、根据权利要求2所述的耐酸诱变菌的精矿浸出工艺，其特征在于：所述的耐酸诱变混合菌的驯化放大培养条件为：在普通自来水中加入2-9K无铁基础培养基和粒度小于320目的精矿进行浸矿细菌适应性驯化培养和逐级放大培养，耐酸诱变混合菌的接种量为培养物总体积的10-20％、生长的温度在4-45℃之间，pH值在0.9-3.0之间，加入的精矿粉量为培养物总重量的5-30％，获得菌浓度为107-109个/ml的适应性驯化耐酸诱变浸矿菌。
4、根据权利要求2或3所述的耐酸诱变菌的精矿浸出工艺，其特征在于：所述的细菌浸出的矿浆重量百分浓度为5～35％。
5、根据权利要求2或3所述的耐酸诱变菌的精矿浸出工艺，其特征在于：所述的细菌浸出的pH值为1.0～2.0之间。
6、根据权利要求2或3所述的耐酸诱变菌的精矿浸出工艺，其特征在于：所述的浸出时间为1～5天。
7、根据权利要求2或3所述的耐酸诱变菌的精矿浸出工艺，其特征在于：所述的搅拌速度为120～300转/分钟。
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