[发明专利]中等嗜热菌及低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种中等嗜热菌及低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺。本工艺主要利用含Fe²⁺离子的稀硫酸溶液对原生硫化铜矿进行预处理，然后用具有很强硫氧化活性的中等嗜热菌对矿物进行再浸出。

背景技术

传统原生硫化铜矿的处理工艺是矿石破碎、磨矿、浮选、浮选精矿火法熔炼。该工艺由于对浮选精矿的质量要求严格，对低品位的原生硫化铜矿无法处理或是处理工艺很复杂，存在成本高、能耗高、环境污染重和铜金属回收率低等缺点，不适合处理低品位及偏远地区的原生硫化铜矿石。我国已探明的原生硫化铜矿资源中，大多为位置偏远、低品位的原生硫化铜矿，此外老矿区中也存在大量的处于传统分选技术边界品位以下的废矿石，上述铜资源采用现有的传统选冶技术或工艺开发，无经济效益或经济效益很差。因此，有必要提供一种新的处理工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种中等嗜热菌和一种新的低品位原生硫化铜矿中铜的提取工艺，该工艺不同于传统的选冶工艺，即：不需要通过高能耗传统选矿富集成精矿，也不需要高温熔炼；新工艺不排放污染性大的烟尘和二氧化硫等有毒气体，对环境友好；本工艺流程短、设备简单、投资省、成本低、无污染，铜回收率高，综合利用了难处理低品位原生硫化铜矿资源，可获得很好的经济效益。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

所述中等嗜热菌为已寄存并保藏在中国典型培养物保藏中心(武汉大学内)，名称为Sulfobacillus thermosulfidooxidans Retech-MTC-1，保藏登记号CCTCC No：M206029，保藏日期2006年3月28日。中等嗜热菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans Retech-MTC-1)的选育：从墨江矿区采集含中等嗜热菌的酸性矿坑水，在改进的Norrison基础培养液中加入上述矿坑水进行选育，选育后再进行浸矿驯化。改进的基础培养液的无机盐成分为：(NH₄)₂SO₄ 0.5g/L，KCl 0.1g/L，K₂HPO₄ 0.2g/L，MgSO₄·7H₂O 0.5g/L，Ca(NO₃)₂ 0.01g/L，yeast extract 0.02％；能源基质为：单质S。细菌的驯化是在含上述营养物质的自来水中加入粒度小于0.076mm的低品位原生硫化铜矿矿粉，加入矿石粉后形成的矿浆浓度为1～20％重量百分比，pH值在1.5～2.5之间；驯化菌液的氧化还原电位为350～450mV(SCE)，细菌浓度为10⁷～10⁹个/ml；所述细菌生长温度为4～55℃，最佳生长温度45～50℃。

低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺，它包括以下步骤：

(1)矿石筑堆及其预处理

将低品位原生硫化铜矿矿石破碎、筑堆，形成多孔洞的自然堆；用温度范围为45～50℃，含较高浓度Fe²⁺离子(8g/L～30g/L)的稀硫酸溶液喷淋或滴淋矿堆，预先中和矿石中的碱性脉石并将矿石中易溶浸部分金属浸出；

(2)预处理浸出液处理

当预处理浸出液的氧化还原电位高于400mV(SCE)时，需要采用碱性物质碳酸钙(石灰石)、氧化钙(石灰)、氢氧化钠、氨水、碳酸铵对浸出液进行高铁沉淀处理；高铁沉淀处理后将浸出液的pH值调节到1.3～1.5，返回矿堆浸铜。当预处理浸液中Cu²⁺离子达到一定浓度时，需要对浸出液进行Cu²⁺萃取，萃余液返回矿堆浸矿。

(3)中等嗜热菌堆浸

对浸矿菌种Sulfobacillus thermosulfidooxidans Retech-MTC-1进行进一步的浸矿驯化和放大培养后，接种入已预处理好的矿堆(预处理方法为(2))进行铜的浸出，接种细菌浓度为10⁷～10⁹个/ml，氧化还原电位350～400mv(SCE)，堆浸体系的pH值1.0～2.5。

(4)中等嗜热菌堆浸的浸出液处理