[发明专利]处理硫化物矿物的方法

说明书

发明背景

本发明涉及处理硫化物矿物或混合硫化物和氧化物矿物以便回收金属内含物的方法。在下文中特别参考铜的回收来描述本发明。这仅是对于本发明原理的示例而不是限制，本发明可用于回收其它贱金属，诸如从例如硫镍铁矿和针硫镍矿的硫化镍矿物中回收镍和从硫化锌矿物中回收锌。

US 2008/0026450描述了从含有黄铜矿的硫化铜矿石中回收铜的方法，其中浸提在浸提溶液中利用耐氯离子硫氧化细菌进行，所述浸提溶液的氯离子浓度为6g/1-18g/l且pH为1.6-2.5。

据建议，用此方法，铜浸提速率通过调整浸提溶液的氯离子浓度提高。此外，随着硫转化为硫酸，可防止浸提速率显著降低，否则这会由硫化铜矿石的硫涂覆表面而引起。

US2007/0202584中公开了类似于上述方法的方法，但其局限于使用特定微生物。

上述专利申请中没有记载且在现有技术中基本忽视的方面在于Cu2形式的游离铜的存在对生物浸提处理中使用的微生物通常具有毒性。铜对生物浸提相关生物体的毒性作用在氯离子存在下特别严重。这降低了金属回收效率。

AU 2002254782描述了在含氯化物含量超过5000ppm的溶液中且在超过10℃的温度下使用至少一种选自在保藏号DSM14175和DSM14174下保藏的那些细菌的细菌生物浸提硫化物矿物的方法。

不管该公开，细菌对盐的有限耐受性意味着在许多情况下在生物浸提矿物处理操作中仍然需要大量新鲜水。并且，在例如至高45℃的比较低的温度下，黄铜矿的浸提效率通常较低。

本发明涉及展示出提高的效率且可在高氯离子含量条件下实施的生物浸提方法。

发明概述

一方面，本发明基于使用铁氧化和硫氧化嗜盐或耐盐微生物的聚生体的意外发现，这被认为是改善生物浸提处理的地方自治主义关系(communalistic relationship)。出于当前还不完全理解的原因，看来似乎是聚生体中的微生物参与一种共生关系，其中一种微生物获得一些益处而其它一种或多种微生物视情况而基本未受影响。在实践中，这转化为在规定的特定条件下改善的生物浸提效率。

具体地说，本发明提供一种处理硫化物矿物或混合硫化物和氧化物矿物的方法，其包括在氯离子溶液中用混合培养物聚生体生物浸提所述矿物的步骤且其特征在于：

a)氯离子含量在1500ppm-30000ppm范围内；

b)所述溶液含有以下元素中的至少一种：铝、镁和钠；

c)所述溶液的温度超过10℃；

d)所述溶液的pH在1-3范围内；且

e)所述混合培养物聚生体至少含有嗜铁钩端螺菌(Leptospirillumferriphilum)菌株和嗜盐或耐盐的硫氧化微生物。

所述氯离子含量可处于5000ppm-30000ppm范围内。

当所述方法用于堆摊浸提处理时，堆摊中溶液的温度可处于10℃-60℃或甚至更高的范围内。所述温度通常在25℃-45℃范围内。

所述聚生体可以任何适当方式接种到堆摊中。在本发明的一种形式中，所述聚生体利用灌溉加入。

至少一种聚生体内包括的微生物可在一个或多个堆积反应器(build-up reactor)中培养。例如可使用多个反应器，其各自用于在特定范围内具有活性的相应微生物的接种体堆积。

可以批量(不连续)或连续地进行接种。

当连续进行接种时，来源于聚生体的接种体可具有10⁶个细胞/毫升-10¹⁰个细胞/毫升的细胞浓度。所述细胞浓度通常为10⁷个细胞/毫升-10⁹个细胞/毫升。

所述堆积反应器可在靠近堆摊的位置操作。可将空气喷射到各反应器中且所述空气可补充有二氧化碳。二氧化碳补充量可在0.1％-5％v/v范围内。

可进行接种以将堆摊中的细胞计数值保持为10⁶-10¹¹个细胞/吨矿石。

在本发明的一个变体中，代替直接从反应器进入堆摊，将来自各反应器的接种体导入充气且其中储存并保持接种体的池中。随后根据需要将来自所述池的接种体加到堆摊中。

在本发明的第二变体中，根据需要将例如来自一个或多个堆积反应器的接种体与酸一起加到碎矿石中，且根据需要将接种的矿石加到堆摊中。