專利名稱：高砷高碳微細(xì)粒難處理金礦生物提金工藝及所用微生物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種難處理金礦生物提金工藝，特別是高砷(砷含量一般在lwt%以上)高碳(有機(jī)碳含量一般在0.5wt%以上)微細(xì)粒難處理金礦的生物提金工藝，以及用于該工藝中的一種微生物。
背景技術(shù)：
我國金礦類型繁多，金礦保有儲(chǔ)量4265噸，但其中大型、特大型金礦床少，中小型金礦床多，低品位難處理礦石占全國探明儲(chǔ)量的比例較大，主要以卡林型金礦(Carlin-type gold deposit)為主,是典型最難處理的金礦之一。該類型金礦床具有品位低、規(guī)模大、礦體與圍巖界線不明顯，金主要呈顯微-次顯微形式分散產(chǎn)出。我國滇黔桂“金三角”地區(qū)的金礦資源主要以含砷含碳卡林型金礦為主，金往往以顯微或次顯微甚至晶格金的形式浸染于毒砂、黃鐵礦等硫化礦中。該類礦屬多重極難處理礦石，若采用常規(guī)氰化提金工藝處理，金的浸出率很低，主要因?yàn)樵谶@類礦石中金以極微細(xì)粒形態(tài)被含砷硫化物包裹，在氰化浸出過程中，金很難與浸出藥劑相結(jié)合，而且溶液中形成的砷的硫化物溶解度較高，氰化時(shí)會(huì)大量消耗溶液中的氰化物和溶解氧，以及在氰化浸金時(shí)含碳基質(zhì)可以吸附金的絡(luò)合物的“劫金”現(xiàn)象。目前針對含砷含碳卡林型金礦主要采用的是浮選+生物、火法預(yù)處理+氰化的聯(lián)合工藝流程進(jìn)行處理。焙燒氧化預(yù)處理法主要優(yōu)點(diǎn)是工藝成熟，技術(shù)可靠，但焙燒溫度應(yīng)控制在600 800°C之間，若爐內(nèi)溫度過高，會(huì)造成再結(jié)晶和燒結(jié)現(xiàn)象，造成金的二次包裹，降低金的浸出率。另外會(huì)產(chǎn)生大量的有毒氣體，例如二氧化硫、砷的揮發(fā)，給環(huán)保造成很大的壓力。細(xì)菌氧化預(yù)處理法是微生物學(xué)與濕法冶金學(xué)多學(xué)科交叉的新型技術(shù)工藝，就是利用特定的浸礦細(xì)菌在酸性條件下，將包裹金的硫化物氧化，使金充分暴露，提高氰化效果。該技術(shù)工藝具有操作簡單、投資少、環(huán)境友好等特點(diǎn)，具有未來“綠色冶金”之稱。但針對多重難處理金礦，有兩個(gè)瓶頸問題:其一是抗砷菌的選育與馴化，其二是碳“劫金”問題的解決。目前，針對多重難處理金礦，還存在著浮選回收率低、預(yù)處理過程中砷硫氧化率低、生物預(yù)氧化周期長、金顆粒暴露不充分和氰化過程中有機(jī)碳“劫金”、環(huán)境污染嚴(yán)重等技術(shù)難題有待突破，急需低成本、高效率、低污染的技術(shù)來開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述技術(shù)的不足，提供一種針對多重極難處理金礦的提金工藝，主要解決了高砷高碳微細(xì)粒金礦提金效率低的難題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種用于高砷高碳微細(xì)粒難處理金礦生物提金工藝中的微生物，其名稱為Sulfobacillus thermosulf idooxidans Retech-BIOX-l,現(xiàn)已保藏在中國國家典型培養(yǎng)物保藏中心CCTCC，地址位于武漢大學(xué)校內(nèi)，保藏日期為2011年7月14日，保藏編號為CCTCCN0.M2011253。
該菌耐砷能力能力達(dá)20g/L,同時(shí)對有機(jī)碳降解能力達(dá)50%,有效解決了碳劫金現(xiàn)象，金的氰化效率達(dá)90%以上。一種高砷高碳微細(xì)粒難處理金礦生物提金工藝，包括以下步驟:a.預(yù)氧化:將礦物磨礦調(diào)漿后，加入所述微生物，之后進(jìn)入預(yù)氧化槽中，充氣攪拌進(jìn)行預(yù)氧化反應(yīng)，充氣量為0.35 0.50m3/h,攪拌轉(zhuǎn)速為600 1200rpm，調(diào)節(jié)pH為1.0
2.0,預(yù)氧化周期為5 7天；b.固液分離:預(yù)氧化后的礦漿進(jìn)入濃密機(jī)進(jìn)行固液分離，上清液加入石灰中和后降砷返回步驟a中用于調(diào)漿，濃密機(jī)底流進(jìn)入氰化提金流程；c.氰化提金:將濃密機(jī)底流加水將礦漿濃度調(diào)節(jié)至25 30Wt%，然后加石灰攪拌，保持PH在11 12，然后加入氰化鈉提金，氰化鈉用量為5 15Kg/t礦，氰化時(shí)間為48 60h，得到含金貴液。如上所述的提金工藝，其中優(yōu)選地，所述磨礦調(diào)漿，是將由礦石原料經(jīng)過浮選得到的金精礦磨礦后，脫除金精礦中夾帶的浮選藥劑后進(jìn)入調(diào)漿槽，之后向調(diào)漿槽中加入9K培養(yǎng)基及菌液，將礦漿濃度調(diào)節(jié)至20 25wt%，并將pH調(diào)至1.0 2.0。如上所述的提金工藝，其中優(yōu)選地，所述微生物在加入到礦漿之前，預(yù)先接種于9K培養(yǎng)基中進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，微生物的接種量為體積百分比10%，培養(yǎng)基的pH為1.0 2.0，培養(yǎng)溫度為45 55°C，培養(yǎng)時(shí)間為24 36小時(shí)。本發(fā)明的有益效果在于:1.溫度特點(diǎn) 由于金精礦中含硫，在氧化過程中放熱，預(yù)氧化體系中溫度較高，必須采用冷卻水循環(huán)降溫，保證細(xì)菌的活性。目前，工業(yè)上大多溫度為30 45°C，采用的細(xì)菌為常溫菌和中等嗜熱菌。本發(fā)明所采用的細(xì)菌大大提高了溫度受限條件，在溫度為45 55°C條件下，仍能保持較高的氧化能力，提高了反應(yīng)速率，降低了冷卻能耗。2.耐砷特點(diǎn)隨著礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)，金的品位不斷降低，雜質(zhì)元素含量不斷升高。而金跟毒砂伴生程度比較密切，毒性元素砷含量較高，一般金精礦砷含量高于2wt%，有的甚至高于4wt%以上，給細(xì)菌的生長帶來嚴(yán)峻的考驗(yàn)。本發(fā)明采用細(xì)菌經(jīng)過多次馴化與改良，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性能，耐砷能力能力達(dá)20g/L，特別適用于高砷難處理金礦的氧化。3.降碳作用目前，大部分低品位金礦中都含碳，碳“劫金”問題一直未能有效解決。本發(fā)明采用細(xì)菌對有機(jī)碳有一定的降解作用，碳的降解率達(dá)50%，而且在該菌的新陳代謝作用，使部分有機(jī)碳表面鈍化，大大降低了對金的吸附，特別適用于含碳較高金礦，金氰化率可達(dá)90%以上。4.適應(yīng)性廣闊對于高砷高碳型多重難處理金礦，預(yù)氧化效率低一直是生物冶金技術(shù)的瓶頸，未能取得突破性進(jìn)展。本發(fā)明所采用細(xì)菌適應(yīng)性廣闊，能處理含砷高于4wt%、含碳高于2wt%的金精礦，大大提高了含砷含碳型復(fù)雜難處理金礦的綜合回收利用水平。5.環(huán)境友好該技術(shù)使毒性元素砷得到無害處理，而且操作條件溫和，降低了能耗。與焙燒和熱壓預(yù)氧化技術(shù)相比，具有成本低、環(huán)境友好等顯著特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
綜上所述，本發(fā)明主要利用含鐵氧化性能、硫氧化性能的浸礦微生物群落，通過馴化調(diào)節(jié)浸礦微生物氧化及耐砷性能，達(dá)到對包裹硫化礦的高效溶解，充分裸露被包裹金。添加真菌類異養(yǎng)菌，使礦石中的碳得到降解和鈍化，消除“劫金現(xiàn)象”。該工藝具有流程短、設(shè)備省、投資和運(yùn)營成本低、操作簡單，不需要經(jīng)過高溫熔煉，不排放污染性煙塵和二氧化硫等有害氣體，同時(shí)砷得到無害化處理，可實(shí)現(xiàn)低品位、偏遠(yuǎn)地區(qū)金礦資源的高效回收。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。本發(fā)明所米用的Sulfobacillus thermosulf idooxidans Retech-BIOX-l,現(xiàn)已保藏在中國國家典型培養(yǎng)物保藏中心CCTCC，地址位于武漢大學(xué)校內(nèi)，保藏日期為2011年7月14 日，保藏編號為 CCTCC N0.M2011253。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1國內(nèi)貴州興義市普安縣金礦為高砷高碳微細(xì)粒難處金礦，金精礦中砷和有機(jī)碳含量較高，而且金粒微細(xì)，嵌布在硫精礦中，采用常規(guī)氰化浸出，金的浸出率僅為19.87%。金精礦主要元素分析見表1:表I金精礦元素分析
權(quán)利要求
1.一種用于高砷高碳微細(xì)粒難處理金礦生物提金工藝中的微生物，其特征在于，其名稱為 Sulfobacillus thermosulfidooxidans Retech-BIOX-l,現(xiàn)已保藏在中國國家典型培養(yǎng)物保藏中心CCTCC，地址位于武漢大學(xué)校內(nèi)，保藏日期為2011年7月14日，保藏編號為CCTCC N0.M2011253。
2.一種高砷高碳微細(xì)粒難處理金礦生物提金工藝，其特征在于，包括以下步驟: a.將礦物磨礦調(diào)漿后，加入權(quán)利要求1所述微生物，之后進(jìn)入預(yù)氧化槽中，充氣攪拌進(jìn)行預(yù)氧化反應(yīng)，充氣量為0.35 0.50m3/h,攪拌轉(zhuǎn)速為600 1200rpm，調(diào)節(jié)pH為1.0 2.0,預(yù)氧化周期為5 7天； b.預(yù)氧化后的礦漿進(jìn)入濃密機(jī)進(jìn)行固液分離，上清液加入石灰中和后降砷返回步驟a中用于調(diào)漿，濃密機(jī)底流進(jìn)入氰化提金流程； c.將濃密機(jī)底流加水將礦漿濃度調(diào)節(jié)至25 30Wt%，然后加石灰攪拌，保持pH在11 12，然后加入氰化鈉提金，氰化鈉用量為5 15Kg/t礦，氰化時(shí)間為48 60h，得到含金貴液。
3.如權(quán)利要求2所述的提金工藝，其特征在于，所述磨礦調(diào)漿，是將由礦石原料經(jīng)過浮選得到的金精礦磨礦后，脫除金精礦中夾帶的浮選藥劑后進(jìn)入調(diào)漿槽，之后向調(diào)漿槽中加A 9K培養(yǎng)基及菌液，將礦漿濃度調(diào)節(jié)至20 25wt %，并將pH調(diào)至1.0 2.0。
4.如權(quán)利要求2或3所述的提金工藝， 其特征在于，所述微生物在加入到礦漿之前，預(yù)先接種于9K培養(yǎng)基中進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，微生物的接種量為體積百分比10%，培養(yǎng)基的pH為·1.0 2.0，培養(yǎng)溫度為45 55°C，培養(yǎng)時(shí)間為24 36小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于高砷高碳微細(xì)粒難處理金礦生物提金工藝中的微生物，及利用該微生物進(jìn)行高砷高碳微細(xì)粒難處理金礦的提金工藝，將礦物磨礦調(diào)漿后，加入所述微生物，充氣攪拌進(jìn)行預(yù)氧化，預(yù)氧化周期為5～7天；預(yù)氧化后的礦漿進(jìn)行固液分離，上清液加入石灰中和后降砷返回用于調(diào)漿，底流加水調(diào)節(jié)礦漿濃度后加石灰保持pH在11～12，加入氰化鈉提金，得到含金貴液。本發(fā)明工藝能夠充分利用低品位的多重難處理金礦資源，提高礦山綜合利用水平，節(jié)約成本，提高利潤，促進(jìn)冶金行業(yè)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本發(fā)明特別適合應(yīng)用于我國滇黔桂金三角地區(qū)高砷高碳卡林型金礦的開發(fā)。
文檔編號C22B11/08GK103184336SQ201110459938
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者武彪, 溫建康, 陳勃偉, 尚鶴 申請人:北京有色金屬研究總院