專利名稱：一種強化含砷金礦細菌預氧化的方法
技術領域：
本發明屬于生物冶金領域，涉及一種強化含砷金礦細菌預氧化的方法，實現含砷尤其是聞神金礦的細菌聞效預氧化，從而為含神金礦的提金創造有利條件。
背景技術：
隨著易選金礦資源的日益枯竭，難處理金礦將成為今后黃金工業中不可回避的重要資源。在難處理金礦資源中，含硫砷金礦占1/3以上，屬極難浸出礦石，必須采用預處理的手段。目前，這類礦石采用的主要預處理方法有濕法化學預處理、焙燒氧化預處理和細菌氧化預處理。細菌預氧化處理工藝與其他工藝相比，具有以下優點常溫常壓下進行的硫化物的細菌氧化過程，流程簡單、操作方便；投資少、生產成本低、預處理后金回收率高，有較高的經濟效益；對環境影響小，具有較好的社會效益。因此，細菌預氧化法將成為處理難 浸金礦的一種有發展前途的方法。含砷金礦細菌預氧化技術存在的主要問題是細菌預氧化浸礦周期長，氧化產物對細菌的毒性。因此，對于含砷金礦細菌預氧化工藝來說，如何加快氧化速度(縮短浸礦周期)，降低毒性是促進技術進步及生產力可持續發展的關鍵。富氧強化技術的出現使細菌預氧化時間大幅縮短，但富氧技術只是對含砷低的金礦有效果，溶液中砷濃度不會超過細菌耐受力的范圍，一旦含砷金礦砷品位大于5%，富氧技術似乎不能解決實質問題。向高砷金礦中通過添加黃鐵礦的方法(一方面形成電對，另一方面可以稀釋砷的品位)來降低砷的影響，但反過來又降低了礦石中金的品位，反而不利于后續處理。另外，向溶液中添加添加劑，以期氧化溶液中的三價砷，降低三價砷的影響，但這些添加劑往往是強氧化劑，會嚴重影響細菌的活性。砷黃鐵礦的反應本質是一個電化學過程，因此本發明提出了協同強化細菌預氧化的技術思路，即在陰極強化的同時對陽極過程進行強化；采用添加劑通過高壓電位的形式氧化溶液中的三價砷，以消除三價砷對細菌的影響，從而達到強化含砷金礦細菌快速氧化的目的。⑶O PEI,Miller，PortiIIo和C0rdoba等人發現許多金屬離子對黃銅礦和閃鋅礦的細菌氧化具有催化作用。到目前為止，有關金屬離子強化含砷金礦細菌氧化鮮有報道，更沒有在強化陰極的同時強化陽極反應的報道，基于以上研究現狀，本發明在協同強化思路的基礎之上，開展了技術上的創新。以生物氧化體系具有強化作用的添加劑Fe (III)離子為陰極強化劑，以Ag (I)離子為陽極強化劑，進行協同強化含砷金礦細菌預氧化。

發明內容
本發明的目的是提供一種強化含砷金礦細菌預氧化的方法，即能氧化溶液中的As(III)為As (V)，又不影響細菌活性，同時高效強化細菌氧化含砷金礦中的砷。為了實現以上目的，本發明的技術方案是一種強化含砷金礦細菌預氧化的方法在含砷金礦細菌預氧化體系中添加Ag+，Fe3+進行預氧化。具體是在缺氯的9K培養基溶液中添加Ag+為O. 005 O. 05g/L, Fe3+為I 10g/L，然后加入含砷金礦和菌液進行預氧化。所述的Ag+，Fe3+以硝酸銀和硫酸鐵或硝酸鐵的形式加入。進一步說是在缺氯的9K培養基溶液中添加Ag+，Fe3+后，控制溶液的pH值在I. 5^1. 6 ;含砷金礦配加到該溶液中，使礦漿濃度不超過25%，調整pHl. 8^2. O ;然后加入礦漿質量百分比5°/Γ20%的菌液，進行細菌預氧化；該菌液中細菌的個數達到105~9個/mL。上述細菌為嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌(A. f菌)。
上述含砷金礦中砷的品位不低于5%。本發明的方法適合于各種砷礦物類型的含砷金礦，砷的品位最高可達到30%以上，砷的氧化率最高達到90%以上，完全可以達到后續浸金的需要。本發明提供的添加劑Ag (I)作為催化劑起到欠電子沉積來消除或降低表面覆蓋膜的作用從而加速砷黃鐵礦的陽極溶解；Fe (III)作為氧化劑一開始添加到體系中起到氧化砷黃鐵礦，同時與Fe (II)形成高壓電對將溶液中因礦物溶解所產生的As (III)氧化為As(V)，降低了 AsUII)對細菌的毒性，細菌活性慢慢增強，溶液中Fe (III)濃度增多，進而砷黃鐵礦的氧化率增加。Ag (I)和Fe (ΠΙ)的協同強化一方面加速了砷黃鐵礦的溶解，一方面降低了體系對細菌的毒性，成為加快細菌氧化含砷金礦速率的重要措施。
具體實施例方式下面結合實施例來進一步說明本發明，而非限制本發明。原料條件A礦含砷金礦砷品位為8. 03%，砷主要以砷黃鐵礦形式存在B礦含砷金礦砷品位為19. 32%，砷主要以砷黃鐵礦形式存在C礦含砷金礦砷品位為33. 25%，砷主要以砷黃鐵礦形式存在其它條件先配有添加劑的缺氯9K培養基，溶液的pH控制在I. 5^1. 6 ;然后加入不超過25%的含砷金礦，調節礦漿pH I. 8左右；再接種5°/Γ20%的嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌(A. f菌)(細菌采用常見的嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌，培養采用缺氯9k培養基，繁殖后細菌的數量達到105~9個/ml)。本發明所述的Ag (I) BP Ag+，Fe (III)即 Fe3+。實施例I :礦樣為含砷19. 32%的B礦，添加劑用量為Ag (1)0. 01g/L和Fe (III)lg/L，礦漿濃度為10%，菌液接種量為10%;細菌的數量為IO8個/ml，氧化12天后氧化率83. 94%ο實施例2 :礦樣為含砷19. 32%的B礦，添加劑用量為Ag (1)0. O lg/L和Fe (III)8g/L，礦漿濃度為10%，菌液接種量為10%;細菌的數量為IO8個/ml，氧化12天后氧化率88.01%。實施例3 :礦樣為含砷19. 32%的B礦，添加劑用量為Ag (1)0. O lg/L和Fe (III)10g/L，礦漿濃度為10%，菌液接種量為10% ;細菌的數量為IO8個/ml，氧化12天后氧化率91. 00%ο實施例4 :礦樣為含砷19. 32%的B礦，添加劑用量為Ag (1)0. 005g/L和Fe (III)8g/L，礦漿濃度為10%，菌液接種量為10%;細菌的數量為IO8個/ml，氧化12天后氧化率73. 56%ο實施例5 :礦樣為含砷19. 32%的B礦，添加劑用量為Ag (1)0. 05g/L和Fe (III)8g/L，礦漿濃度為10%，菌液接種量為10%;細菌的數量為IO8個/ml，氧化12天后氧化率85. 43%ο實施例6 :礦樣為含砷8. 03%的A礦，添加劑用量為Ag(I)O. O lg/L和Fe (III)8g/L,礦漿濃度為20%，菌液接種量為5% ;細菌的數量為IO5個/ml，氧化8天后氧化率90. 01%。實施例7 :礦樣為含砷33. 25%的C礦，添加劑用量為Ag (1)0. O lg/L和Fe (III)10g/L，礦漿濃度為5%，菌液接種量為20%;細菌的數量為IO9個/ml，氧化18天后氧化率91. 17%。對照例I :礦樣為含砷8. 03%的A礦，無添加劑，礦漿濃度為5%，菌液接種量為20% ;細菌的數量為IO9個/ml，氧化時間8天后含砷金礦氧化率為18. 54%?！φ绽? :礦樣為含砷19. 32%的B礦，無添加劑，礦漿濃度為10%，菌液接種量為20% ;細菌的數量為IO9個/ml，氧化時間12天后含砷金礦氧化率為10. 64%。對照例3 :礦樣為含砷33. 25%的C礦，無添加劑，礦漿濃度為5%，菌液接種量為20% ;細菌的數量為IO9個/ml，氧化時間18天后含砷金礦氧化率為9. 83%。
權利要求
1.一種強化含砷金礦細菌預氧化的方法，其特征在于，在含砷金礦細菌預氧化體系中添加Ag+，Fe3+進行預氧化。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，在缺氯的9K培養基溶液中添加Ag+為O. 005、. 05g/L, Fe3+為f 10g/L，然后加入含砷金礦和菌液進行預氧化。
3.根據權利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述的Ag+以硝酸銀的形式加入，Fe3+以硫酸鐵或硝酸鐵的形式加入。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，缺氯的9K培養基溶液中添加Ag+，Fe3+后，控制溶液的PH值在I. 5^1. 6 ;含砷金礦配加到該溶液中，使礦漿濃度不超過25%，調整PHI. 8^2. O ;然后加入礦漿質量百分比5°/Γ20%的菌液，進行細菌預氧化；該菌液中細菌的個數達到IO5 9個/mL。
5.根據權利要求I或2或4所述的方法，其特征在于，細菌為嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌(A. f 菌)。
6.根據權利要求I或2或4所述的方法,其特征在于,含砷金礦中砷的品位不低于5%。
全文摘要
本發明提供了一種強化含砷金礦細菌預氧化的方法。有兩種添加劑(添加劑分別為硝酸銀和硫酸鐵或硝酸鐵)，應用時配成缺氯9K溶液，使溶液中Ag(I)和Fe(Ⅲ)的濃度分別達到0.005~0.05g/L和1~10g/L，然后將含砷金礦配加到該溶液中，最后接一定量的菌液到該體系中進行細菌預氧化。在Ag(I)和Fe(Ⅲ)協同作用下，含砷金礦的細菌氧化率可達到90%以上，而且氧化時間大幅縮短。Ag(I)和Fe(Ⅲ)的協同強化一方面加速了砷黃鐵礦的溶解，一方面降低了體系中As(Ⅲ)對細菌的毒性作用，從而強化了含砷金礦的細菌氧化，為提高此種類型金礦細菌預氧化-氰化浸金工藝的效率提供了重要的理論及技術指導。
文檔編號C22B11/00GK102943175SQ20121040274
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月22日 優先權日2012年10月22日
發明者李騫, 楊永斌, 姜濤, 范曉慧, 李光輝, 郭宇峰, 陳許玲, 張元波, 苑洪晶, 張雁, 楊勰 申請人:中南大學