一種從金礦石中提取砷的方法
【專利摘要】一種從金礦石中提取砷的方法。其特征是其特征是步驟如下：以氧化亞鐵嗜酸硫桿菌（Acidithiobacillusferrooxidans）為浸礦菌株，以硫酸銨，氯化鉀，磷酸氫二鉀，硝酸鈣，硫酸亞鐵為培養基，得到細菌培養液；將含砷金礦石粉加入細菌培養液中，配成礦漿，對礦漿細菌預氧化；中止預氧化，過濾，洗滌礦漿；從溶液中回收砷，預氧化渣用于提取黃金；用氫氧化鈉調節上述含砷溶液的pH值，過濾后，往濾液中加入硫酸銅，調節溶液pH值，經沉淀、過濾、洗滌，得到亞砷酸銅；用氧化鈣調節沉淀亞砷酸銅后的濾液pH值為，除去沉淀，用硫酸中和后達標排放。本發明的方法可以有效浸出礦石中的有害元素砷，砷的浸出率大于90%，大幅度降低了礦石中砷的含量，實現礦石中砷資源的綜合回收利用。
【專利說明】一種從金礦石中提取砷的方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種從金礦石中提取砷的方法。
【背景技術】
[0002]金以顯微或次顯微甚至晶格金的形式被包裹于含砷的硫化物礦物之中的礦石，屬極難處理礦石。我國含砷難處理金礦石資源比較豐富，據不完全統計(以黃金金屬量計)，約有2000噸左右。采用常規氰化提金工藝處理，金的浸出率很低，一般為20-50%。主要因為這類礦石在氰化浸出過程中，金很難與浸出藥劑相結合，而且由于溶液中砷的硫化物溶解度較高，氰化時會大量消耗溶液中的氰化物和溶解氧。另外直接氰化浸金后礦石中的砷等有害元素繼續存在固體廢棄物中，容易造成二次污染。
[0003]要提高此類金礦石中金的氰化浸出率，必須在氰化浸出前進行預氧化處理。目前國內外對含砷難處理金礦石氧化預處理技術主要有焙燒氧化法、壓熱浸出法和攪拌槽浸細菌氧化法等。這幾種方法均存在一定的缺陷，焙燒氧化法在焙燒過程中產生大量的二氧化硫和三氧化二砷等有毒氣體，嚴重污染環境；壓熱浸出法對設備材料要求高，投資大，操作技術要求嚴格，方法成本高；攪拌槽浸細菌氧化法處理成本較低，但生產工藝中采用石灰中和沉淀法處理含砷廢水，產生大量含砷沉淀物，存在二次污染風險。

【發明內容】

[0004]本發明的目的就是要克服現有技術的缺陷，提供一種從含砷難處理金礦石中提取砷的方法。綜合回收礦石中的有害元素砷，破壞金礦石中砷礦物的晶體結構，使被包裹金暴露出來，改善金的氰化浸出效果。
[0005]本發明方法的具體步驟如下:
(1)菌種培養:以氧化亞鐵嗜酸硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)為浸礦菌株，以硫酸銨2~6g/L，氯化鉀0.1~0.2g/L，磷酸氫二鉀0.1~lg/L，硝酸鈣0.01~0.03g/L，硫酸亞鐵20~50g/L配成液體培養基，pHl.5~2.0，接種細菌后充氣培養24~48h，得到細菌培養液；
(2)砷礦物細菌預氧化:將粒度為一0.043mm占75、5%的含砷金礦石粉加入細菌培養液中，配成固體物濃度質量分數為10-30%的礦漿，在細菌預氧化條件為:礦漿pH值1.5~2.0，溫度25~45°C，充氣量2~8L/L.min、攪拌速度為40(T600rpm對礦漿細菌預氧化，氧化時間3~10天；定期檢測溶液中砷離子含量，當溶液中砷離子含量趨于穩定時，中止預氧化，過濾，洗滌礦漿；從溶液中回收砷，預氧化渣用于提取黃金；
(3)溶液中砷的回收:用固體氫氧化鈉調節上述含砷溶液的pH值為5.5~6.5，過濾后，按銅與砷摩爾比為2: 1，往濾液中加入硫酸銅，調節溶液pH值為8.0-8.5，攪拌反應1~2h，經沉淀、過濾、洗滌，得到亞砷酸銅；用氧化鈣調節沉淀亞砷酸銅后的濾液PH值為8.5^9.5，除去沉淀，用硫酸中和至PH值為6.5^7.5后達標排放。
[0006]本發明使用的菌種為氧化亞鐵嗜酸硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)；保藏單位:中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心；保藏號:CGMCC N0.1832(中國專利號 ZL 200610140866.8)。
[0007]本發明得到的亞砷酸銅可以采用濕法冶金工藝轉化為三氧化二砷和硫酸銅。
[0008]與已有傳統技術相比，本發明的優點:
1.本發明的方法能夠破壞含砷難處理金礦石中砷礦物的晶體結構，使被砷礦物包裹的顯微或次顯微甚至晶格金暴露出來，可以提高礦石中金的氰化浸出率。
[0009]2.本發明的方法可以有效浸出礦石中的有害元素砷，砷的浸出率大于90%，大幅度降低了礦石中砷的含量。這樣既可以降低氰化過程中氰化鈉的消耗量，同時也降低了氰化浸出渣對環境的污染風險。
[0010]3.本發明的方法能夠以亞砷酸銅的形式從細菌預氧化溶液中回收有害元素砷，實現了礦石中砷資源的綜合回收利用。
[0011]4.本發明的方法無廢氣產生，廢水達標排放，有利于環境保護；本發明使用的微生物、化學反應藥劑基本無毒，保證了生產的安全性。
【具體實施方式】
[0012]通過以下實例對本發明作進一步說明。
[0013]實施例1
某高砷難處理金精礦中含砷5.50%,金品位為40g/t礦石，粒度為一 0.043mm占90.50%，采用以下步驟處理:
(I)菌種培養:以氧化亞鐵嗜酸硫桿菌為浸礦菌株，以硫酸銨5g/L，氯化鉀0.lg/L，磷酸氫二鉀0.5g/L，硝酸鈣0.02g/L，硫酸亞鐵45g/L配成液體培養基，pHl.80，培養基中接種細菌后充氣培養36h，得到細菌培養液。
[0014](2)砷礦物細菌預氧化:將1000g含砷金精礦加入4000mL細菌培養液中，配成濃度為質量分數20%的礦漿，裝入浸出攪拌槽中進行細菌預氧化。預氧化條件為:礦漿pH值1.80、溫度301:、充氣量5.0171.1^11、攪拌速度為500rpm。當溶液中砷離子含量達到12.97g/L，延長反應時間，砷含量不再增加，中止反應，氧化時間為7天。礦漿過濾、洗滌，固液分離，得到預氧化渣866g，預氧化渣用于提取金，渣中含砷0.36%，表明礦石中94.33%的砷進入溶液。
[0015](3)溶液中砷的回收:過濾液、洗滌液合并共計10L，溶液中砷含量為5.18g/L，用固體氫氧化鈉調節上述含砷溶液PH值為6.05，溶液中的Cu2+、Pd2+、Zn2+、Fe3+等金屬離子以氫氧化物的形式沉淀，過濾去除雜質離子。在攪拌條件下，按銅與砷摩爾比為2: I的量往濾液中加入硫酸銅，調節溶液PH值為8.13，反應1.5h，經沉淀，過濾，洗滌，干燥，得到亞砷酸銅粗級產品191g，含砷26.85%，表明溶液中99%的砷進入亞砷酸銅粗級產品。從礦石中砷的細菌浸出率為94.33%計算出砷的綜合回收率為93.39%。沉砷后的廢水用氧化鈣調節PH值為9.0左右，進一步去除溶液中的雜質離子，經氧化鈣除雜后的廢水用硫酸中和至pH值為7.0左右，以去除溶液中的鈣離子，處理后的廢水可達標排放。
[0016]實施例2
某高砷難處理金精礦中含砷14.00%，金品位為41.5g/t礦石，粒度為一 0.043mm占92.30%，采用以下步驟處理:(I)菌種培養:以氧化亞鐵嗜酸硫桿菌為浸礦菌株，以硫酸銨5g/L，氯化鉀0.lg/L，磷酸氫二鉀0.5g/L，硝酸鈣0.02g/L，硫酸亞鐵45g/L配成液體培養基，pHl.80，培養基中接種細菌后充氣培養36h，得到細菌培養液。
[0017](2)砷礦物細菌預氧化:將500g含砷金精礦加入4500mL細菌培養液中，配成濃度為質量分數10%的礦漿，裝入浸出攪拌槽中進行細菌預氧化。預氧化條件為:礦漿pH值1.80、溫度30°C、充氣量5.0L/L.min、攪拌速度為500rpm。當溶液中砷離子含量達到15.10g/L，延長反應時間，砷含量不再增加，中止反應，氧化時間為7天，礦漿過濾、洗滌，固液分離，得到預氧化渣421g，預氧化渣用于提取金，渣中含砷0.49%，表明礦石中97.06%的砷進入溶液。
[0018](3)溶液中砷的回收:過濾液、洗滌液合并共計10 L，溶液中砷含量為6.79g/L。用固體氫氧化鈉調節上述含砷溶液PH值為6.15，溶液中的Cu2+、Pd2+、Zn2+、Fe3+等金屬離子以氫氧化物的形式沉淀，過濾去除雜質離子。在攪拌條件下，按銅與砷摩爾比為2: I的量往濾液中加入硫酸銅，調節溶液PH值為8.07，反應2.0h,經沉淀，過濾，洗滌，干燥，得到亞砷酸銅粗級產品262g，含砷25.63%，表明溶液中98.89%的砷進入亞砷酸銅粗級產品。從礦石中砷的細菌浸出率為97.06%計算出砷的綜合回收率為95.98%。沉砷后的廢水用氧化鈣調節pH值為9.0左右，進一步去除溶液中的雜質離子，經氧化鈣除雜后的廢水用硫酸中和至pH值為7.0左右，以去除溶液中的鈣離子，處理后的廢水可達標排放。
【權利要求】
1.一種從金礦石中提取砷的方法，其特征是步驟如下: (1)菌種培養:以氧化亞鐵嗜酸硫桿菌(Acidithiobacillusferrooxidans)為浸礦菌株，以硫酸銨2~6g/L，氯化鉀0.1~0.2g/L，磷酸氫二鉀0.1~lg/L，硝酸鈣0.θ1~θ.03g/L，硫酸亞鐵2(T50g/L配成液體培養基，pHl.5~2.0，接種細菌后充氣培養24~48h，得到細菌培養液； (2)砷礦物細菌預氧化:將粒度為一0.043mm占75、5%的含砷金礦石粉加入細菌培養液中，配成固體物濃度質量分數為10-30的礦漿，在細菌預氧化條件為:礦漿pH值1.5~2.0，溫度25~45°C，充氣量2~8L/L.min、攪拌速度為40(T600rpm對礦漿細菌預氧化，氧化時間3~10天；定期檢測溶液中砷離子含量，當溶液中砷離子含量趨于穩定時，中止預氧化，過濾，洗滌礦漿；從溶液中回收砷，預氧化渣用于提取黃金； (3)溶液中砷的回收:用固體氫氧化鈉調節上述含砷溶液的pH值為5.5飛.5，過濾后，按銅與砷摩爾比為2: 1，往濾液中加入硫酸銅，調節溶液pH值為8.0-8.5，攪拌反應廣2h，經沉淀、過濾、洗滌，得到亞砷酸銅；用氧化鈣調節沉淀亞砷酸銅后的濾液PH值為8.5^9.5，除去沉淀，用硫酸中和至PH值為6.5^7.5后達標排放。
【文檔編號】C22B11/00GK103667695SQ201310657811
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月9日 優先權日:2013年12月9日
【發明者】周吉奎, 喻連香 申請人:廣州有色金屬研究院