[发明专利]金属矿堆浸-厌氧浓缩转化-生物浸出提取工艺

权利要求书

1.一种金属矿堆浸-厌氧浓缩转化-生物浸出提取工艺，包括如下步骤：

(A)露天堆浸：通过向露天矿石堆喷淋含有硫氧化菌和/或铁氧化菌的培养基，将硫化矿物氧化生成低浓度的金属硫酸盐溶液；

(B)厌氧浓缩转化：将步骤(A)获得的较低浓度的金属硫酸盐溶液，补充碳源、能源后，在厌氧生物反应器中利用以硫酸盐还原菌为主的厌氧菌将金属硫酸盐转化生成金属硫化物，使金属得到浓缩；

(C)生物浸出：将步骤(B)获得的金属硫化物置入生物浸出反应器，添加含有硫氧化菌和/铁氧化菌的培养基，在细菌氧化作用下，获得高浓度金属硫酸盐溶液。

2.根据权利要求1所述的一种金属矿堆浸-厌氧浓缩转化-生物浸出提取工艺，其特征是：所述的培养基是供生物生长和维持用的人工配制的养料，含有碳水化合物、含氮物质、无机盐以及维生素和水；常用于培养硫氧化菌和/或铁氧化菌的9K培养基的配方是：每升含有：(NH₄)₂SO₄ 1.5g，，KH₂PO₄ 0.25g，，MgSO₄·7H₂O 0.25g和CaCl₂·2H₂O 0.01g，补充0.2g酵母提取物，pH值调整为1.5。

3.根据权利要求1所述的一种金属矿堆浸-厌氧浓缩转化-生物浸出提取工艺，其特征是：所述的碳源是指一切可以为生物所降解的有机物，以及一氧化碳、二氧化碳；包括醋酸、乙醇，也可以是酒糟的滤出液、猪粪发酵后的滤出液；厌氧生物反应器内部有机物浓度要求控制在10000mgCOD/L以内。

4.根据权利要求1所述的一种金属矿堆浸-厌氧浓缩转化-生物浸出提取工艺，其特征是：所述的能源是指能够提供生物能量的物质，有机碳源也是能源；若采用无机物一氧化碳、二氧化碳为碳源时，可以采用氢气作为能源。

5.根据权利要求1所述的一种金属矿堆浸-厌氧浓缩转化-生物浸出提取工艺，其特征是：以硫化铜矿为例，其工艺过程如下：

(A)露天堆浸：将开采的低品位金属矿或尾矿堆置在堆浸场，并向矿石堆喷淋pH＝1.5的含有氧化亚铁硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋菌、喜温嗜酸硫杆菌和金属硫化叶菌的9K培养基，其中每升含有：(NH₄)₂SO₄ 1.5g，KH₂PO₄ 0.25g，MgSO₄·7H₂O 0.25g和CaCl₂·2H₂O 0.01g，补充0.2g酵母提取物，获得浓度100～500mg/L金属硫酸盐溶液；

(B)厌氧浓缩转化：将步骤(A)获得的较低浓度的金属硫酸盐溶液，补充碳源、能源后，在厌氧生物反应器中利用硫酸盐还原菌为主的厌氧菌将金属硫酸盐转化生成金属硫化物，从厌氧生物反应器底部获得金属硫化物与细菌的混合体，出水中金属离子浓度小于0.1mg/L；

所述的碳源、能源为酒糟滤出液；

(C)生物浸出：将步骤(B)分离出来的含金属硫化物的污泥，置入生物浸出反应器中，添加含有氧化亚铁硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋菌、喜温嗜酸硫杆菌和金属硫化叶菌的9K培养基，其中每升含有：(NH₄)₂SO₄ 1.5g，KH₂PO₄ 0.25g，MgSO₄·7H₂O 0.25g和CaCl₂·2H₂O 0.01g，补充0.2g酵母提取物，pH＝1.5，利用细菌的氧化作用浸出金属硫化物，获得高浓度金属硫酸盐溶液，铜离子浓度大于1500mg/L。