一種含銻復(fù)雜難浸金礦的生物提金工藝及所用微生物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含銻復(fù)雜難浸金礦的生物提金工藝及所用微生物，屬于生物冶金
技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)是世界上主要的黃金生產(chǎn)及消費(fèi)國(guó)。我國(guó)的金礦資源儲(chǔ)量中，金礦類型繁多， 大部分均屬難處理資源。含銻復(fù)雜金礦是一種典型的極難浸金礦，其之所以難浸出，一方面 是因?yàn)榇祟惖V石的礦物組成復(fù)雜，黃鐵礦、輝銻礦、毒砂、雄黃、雌黃、碳質(zhì)物等細(xì)粒密切共 生，氰化浸金過(guò)程中輝銻礦大量消耗浸出液中的氧和游離氰化物，并在金粒的表面形成次 生銻鹽薄膜，阻礙金的浸出；同時(shí)礦石中含有對(duì)貴金屬氰絡(luò)合物具有強(qiáng)吸附能力的含碳物 質(zhì)，造成"劫金"現(xiàn)象。另一方面是因?yàn)樵擃愋徒鸬V中金通常以顯微或次顯微形式浸染于黃 鐵礦、輝銻礦、毒砂等礦物中形成粘連和包裹體，導(dǎo)致氰化浸出金過(guò)程中氰化鈉無(wú)法與金接 觸。因此，氰化浸出該類型礦石前必須對(duì)礦石進(jìn)行預(yù)處理，脫除或鈍化礦石中對(duì)浸金有害物 質(zhì)的同時(shí)使金礦物得以解離后再進(jìn)行浸出提金。
[0003] 目前，針對(duì)含銻復(fù)雜難進(jìn)金礦一般采用兩段焙燒一氰化提金工藝。該工藝主要優(yōu) 點(diǎn)是工藝成熟，技術(shù)可靠，但對(duì)焙燒溫度要求較為苛刻，爐溫過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響金精礦的 焙燒效果，從而降低后續(xù)氰化浸金的浸出率。另外焙燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的S02、As203、Sb203 等有毒有害氣體，嚴(yán)重污染環(huán)境。
[0004] 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)，該技術(shù)具有 操作簡(jiǎn)單、投資少、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，在含砷金礦的氧化預(yù)處理方面有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。但針 對(duì)含銻復(fù)雜難浸金礦，細(xì)菌氧化預(yù)處理過(guò)程中銻、砷、硫氧化率低、氧化周期長(zhǎng)、氰化過(guò)程中 有機(jī)碳"劫金"、氰化鈉消耗量大等技術(shù)難題仍無(wú)法較好解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種含銻復(fù)雜難浸金礦細(xì)菌氧化預(yù)處 理一氰化提金方法，該方法中金的浸出率達(dá)到90%以上，主要解決了含銻復(fù)雜難浸金礦提 金率低、氰化鈉耗量大的技術(shù)難題。達(dá)到了提高金浸出率的目的。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] -種用于含鋪復(fù)雜難浸金礦的生物提金微生物，名稱為acidithiobacillus ferrooxidansZJ-ZZG-1，保藏在中國(guó)國(guó)家典型培養(yǎng)物保藏中心CCTCC，保藏地址為武漢大 學(xué)校內(nèi)，保藏日期為2014年4月9日，保藏編號(hào)為CCTCCN0:M2014120。
[0008] 本發(fā)明的acidithiobacillusferrooxidansZJ-ZZG-1 經(jīng)鑒定為氧化亞鐵硫桿 菌，在9K固體培養(yǎng)基上呈現(xiàn)單菌落；菌落為圓形、中部突起、紅棕色。掃描電鏡下觀察該菌 形態(tài)為桿狀，寬度和長(zhǎng)度分別為〇? 5um和2um左右。生物學(xué)特性為：革蘭氏染色陰性，專性 好氧，嗜酸性。
[0009] 本發(fā)明的含銻復(fù)雜難浸金礦的生物提金微生物，采用9K培養(yǎng)基培養(yǎng)（液體培養(yǎng) 基），最適溫度范圍為25?55°C，pH值范圍為0. 6?2. 2。利用該菌對(duì)含銻復(fù)雜難浸金礦進(jìn) 行生物氧化-氰化提金，礦石的脫砷率達(dá)80%以上，脫銻率達(dá)40%以上，對(duì)有機(jī)碳降解能力 達(dá)50%以上，有效解決了礦石的氧化率低、氰化鈉耗量大的問(wèn)題，金的氰化浸出率達(dá)90% 以上。
[0010] 本發(fā)明第二方面公開(kāi)了一種含銻復(fù)雜難浸金礦的生物提金方法，包括以下步驟：
[0011] 1)細(xì)菌氧化預(yù)處理：在細(xì)菌氧化槽中將含銻復(fù)雜難浸金礦（粒度< 37ym的礦石 粉占全部礦石粉的比例多90% )加入前述提金微生物acidithiobacillusferrooxidans ZJ-ZZG-1的菌液中獲得混合液，混合液中礦漿濃度為15?25wt%，向混合液中充氣攪拌進(jìn) 行細(xì)菌氧化反應(yīng)；氧化反應(yīng)條件為：充氣量0. 1?0. 4m3/h，攪拌速率600?lOOOrpm，調(diào)節(jié) 混合液pH值0. 6?2. 2,在25?55°C下氧化反應(yīng)4?8天后固液分離，獲得細(xì)菌氧化渣；
[0012] 2)氰化提金處理：將細(xì)菌氧化渣加水清洗后調(diào)成25?40wt%的渣漿，調(diào)節(jié)渣漿 pH值為9?11，向澄衆(zhòng)中加入氰化鈉至混合衆(zhòng)中氰化鈉濃度為0. 1?0. 3wt%后，氰化反應(yīng) 24?48小時(shí)，氰化反應(yīng)結(jié)束后固液分離，得到含金貴液。
[0013] 氰化浸出過(guò)程中的反應(yīng)溫度為室溫。
[0014] 進(jìn)一步，步驟1)所述菌液的制備方法為采用9K培養(yǎng)基培養(yǎng)前述 acidithiobacillusferrooxidansZJ-ZZG-1，細(xì)菌接種量為 10 ?30v/v%，培養(yǎng)溫度為 25?55°C，pH值范圍為1. 6?2. 0,充氣量0? 1?0? 4m3/h，攪拌速率600?lOOOrpm，培養(yǎng) 時(shí)間為24?48h。
[0015] 進(jìn)一步，步驟2)中通過(guò)向渣漿中加入CaO調(diào)節(jié)渣漿pH值為9?11。通過(guò)向渣漿 中加入堿來(lái)調(diào)節(jié)渣漿的pH值，常用NaOH及CaO等，由于CaO成本較低，因此生產(chǎn)上通常用 CaO來(lái)調(diào)節(jié)pH。
[0016] 進(jìn)一步，步驟2)氰化反應(yīng)過(guò)程中，控制混合漿pH值為10?11。
[0017] 本發(fā)明最后還公開(kāi)了前述提金微生物acidithiobacillus ferrooxidans ZJ-ZZG-1在生物冶金領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0018] 本發(fā)明有益效果如下：
[0019] (1)本發(fā)明較之兩段焙燒氧化預(yù)處理工藝，細(xì)菌氧化預(yù)處理工藝方法操作簡(jiǎn)單、投 資少、環(huán)境溫和友好、經(jīng)濟(jì)效益明顯；
[0020] (2)本發(fā)明中所用的細(xì)菌具有耐溫范圍寬、最適PH值范圍廣的優(yōu)良特性；
[0021] (3)本發(fā)明中所用的細(xì)菌是高效的浸礦細(xì)菌，對(duì)黃鐵礦、輝銻礦、毒砂的氧化能力 強(qiáng)，細(xì)菌氧化后礦石的砷脫除率達(dá)80%以上，銻脫除率達(dá)40%以上。對(duì)有機(jī)碳亦有一定的 降解作用，碳的降解率達(dá)50%以上。而且在該菌的新陳代謝作用下，可使部分未降解的有機(jī) 碳表面鈍化，大大降低了對(duì)金的吸附活性；
[0022] (4)本發(fā)明細(xì)菌氧化處理后的細(xì)菌氧化澄，經(jīng)過(guò)氰化浸出，金的浸出率大幅提高， 金浸出率可達(dá)90%以上，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明的含銻復(fù)雜難浸金礦細(xì)菌氧化-氰化提金流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并 非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0025] 實(shí)施例1菌落的分離篩選
[0026] 1?樣品來(lái)源
[0027] 樣品來(lái)自甘肅省合作市某含銻復(fù)雜金礦酸性礦坑水。
[0028] 2.acidithiobacillusferrooxidansZJ-ZZG-1 的分離純化
[0029] 取50mL原水接種至200mL的9K液體培養(yǎng)基于500ml的三角瓶中，在35°C的恒溫 振蕩器中170rpm振蕩培養(yǎng)6?10d后，用0. 45ym有機(jī)微孔濾膜去除溶液中的紅棕色沉 淀，然后將所得濾液在高速離心機(jī)中l(wèi)〇〇〇〇rpm離心20min，收集底部乳白色沉淀即為細(xì)菌 集合體，最后用去離子水將其稀釋制得菌懸液，即為嗜酸性細(xì)菌混培物，將得到的細(xì)菌混合 物繼續(xù)富集3?4代，然后將培養(yǎng)至對(duì)數(shù)期的新鮮菌液在無(wú)菌操作臺(tái)上用pH為2. 5的無(wú)菌 水分別稀釋到1(T5,10'1(T7倍的濃度，每個(gè)直徑12cm的固體培養(yǎng)基平板上加入0.lmL稀 釋后的菌液，涂布均勻，記錄對(duì)應(yīng)的稀釋度和培養(yǎng)時(shí)間，在35°C生化培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)，直 到長(zhǎng)出圓形凸起的菌落為止。用滅菌后的接種環(huán)挑取單個(gè)菌落至新鮮的9K液體培養(yǎng)基中， 于35°C，170rpm的條件下振蕩培養(yǎng)，待菌液變?yōu)樽丶t色后，再重復(fù)前面的步驟，用固體培養(yǎng) 基分離培養(yǎng)，直到菌落形態(tài)完全一致，且鏡檢菌體形態(tài)一致，即獲得了純培養(yǎng)的菌種。再將 純菌進(jìn)行浸出性能分析驗(yàn)證其浸出性能，最后得到一株針對(duì)含銻復(fù)雜金礦的高效浸出菌 ZJ-ZZG-1。
[0030] 經(jīng)形態(tài)、生理和16SrDNA分子鑒定，該菌鑒定為氧化亞鐵硫桿菌 (Acidithiobacillusferrooxidans，保藏在中國(guó)國(guó)家典型培養(yǎng)物保藏中心CCTCC，保藏地 址為武漢大學(xué)校內(nèi)，保藏日期為2014年4月9日，保藏編號(hào)為CCTCCN0:M2014120)。
[0031] 實(shí)施例2生物提金工藝
[0032] 1.實(shí)驗(yàn)對(duì)象
[0033] -典型含鋪復(fù)雜難浸金礦，金精礦中鋪、砷和有機(jī)碳含量較高，而且金以顯微或次 顯微形式浸染于黃鐵礦、毒砂、輝銻礦中形成包裹體，金精礦采用常規(guī)氰化浸出，氰化鈉耗 量為47. 6kg/t，金的浸出率僅為21. 73%。金精礦主要元素化學(xué)分析見(jiàn)下表1 :
[0034] 表1金精礦主要元素化學(xué)分析
[0035]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于含鋪復(fù)雜難浸金礦的生物提金微生物，名稱為acidithiobacillus ferrooxidans ZJ-ZZG-1，保藏在中國(guó)國(guó)家典型培養(yǎng)物保藏中屯、CCTCC，保藏地址為武漢大 學(xué)校內(nèi)，保藏日期為2014年4月9日，保藏編號(hào)為CCTCC N0;M2014120。
2. 如權(quán)利要求1所述的生物提金微生物，其特征在于，acidithiobacillus ferrooxidans ZJ-ZZG-1采用9K培養(yǎng)基培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度范圍為25?55°C，抑值范圍為 0. 6 ?2. 2。
3. -種含鋪復(fù)雜難浸金礦的生物提金方法，包括W下步驟： 1) 細(xì)菌氧化預(yù)處理；在細(xì)菌氧化槽中將含鋪復(fù)雜難浸金礦加入提金微生物 acidithiobacillus ferrooxidans ZJ-ZZG-1的菌液中獲得混合液，混合液中礦漿濃度 為15?25wt%，向混合液中充氣攬拌進(jìn)行細(xì)菌氧化反應(yīng)，氧化反應(yīng)條件為；充氣量0. 1? 0. 4mVh，攬拌速率600?1000巧m，調(diào)節(jié)混合液抑值0. 6?2. 2,在25?55°C下氧化反應(yīng) 4?8天后固液分離，獲得細(xì)菌氧化渣； 2) 氯化提金處理：將細(xì)菌氧化渣加水清洗后調(diào)成25?40wt%的渣漿，調(diào)節(jié)渣漿抑值 為9?11，向渣漿中加入氯化鋼至混合漿中氯化鋼濃度為0. 1?0. 3wt %后，氯化反應(yīng)24? 48小時(shí)，氯化反應(yīng)結(jié)束后固液分離，得到含金貴液。
4. 如權(quán)利要求3所述的提金方法，其特征在于，步驟2)中通過(guò)向渣漿中加入CaO調(diào)節(jié) 渣漿抑值為9?11。
5. 如權(quán)利要求3所述的提金方法，其特征在于，步驟2)氯化反應(yīng)過(guò)程中，控制混合漿 抑值為10?11。
6. 權(quán)利要求1-2任一權(quán)利要求所述提金微生物acidithiobacillus ferrooxidans ZJ-ZZG-1在生物冶金領(lǐng)域的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種含銻復(fù)雜難浸金礦生物提金工藝及所用微生物，將保藏號(hào)為CCTCC NO：M2014120的細(xì)菌接種至9K培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)；將含銻復(fù)雜難浸金礦加到細(xì)菌培養(yǎng)液中，25～55℃進(jìn)行細(xì)菌氧化預(yù)處理，pH 0.6～2.2，充空氣并攪拌，充氣量0.1～0.4m3/h，攪拌速率600～1000rmp，氧化時(shí)間4～8天；細(xì)菌氧化后，固液分離，將細(xì)菌氧化渣加水調(diào)成pH值9～11的渣漿，加入氰化鈉，氰化過(guò)程中pH值控制為10～11，氰化時(shí)間24～48小時(shí)。本發(fā)明工藝能夠充分利用含銻復(fù)雜難浸金礦資源，金的浸出率可達(dá)90％以上，節(jié)約成本，提高利潤(rùn)，綠色環(huán)保。CCTCC NO: M201412020140409
【IPC分類】C22B3-18, C22B11-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104531990
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410495593
【發(fā)明人】王彩霞, 秦洪訓(xùn), 馬鵬程, 王效杰, 張?jiān)? 王路平
【申請(qǐng)人】招金礦業(yè)股份有限公司技術(shù)中心
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年9月25日