[发明专利]一种强化黄铁矿微生物浸出的方法

说明书

技术领域

本发明属于硫化矿微生物冶金技术领域，具体涉及一种强化黄铁矿微生物浸出的方法。

背景技术

由于世界矿产总量有限在长时间的开采下矿产资源开始向贫细杂转变导致选冶的难度加大传统选冶技术遇到了新的问题，微生物冶金技术因其具有工艺成本低、污染小，能有效开发低品位、难处理矿产资源等特点而显示出优越性，成为全球矿冶领域研究的热点，并在铜矿、铀矿及难处理金矿预处理方面得到广泛研究和工业化应用。

对于难处理金矿石，矿石中金被黄铁矿、毒砂等硫化物包裹，采用传统工艺直接氰化提金，金的浸出率低，因此在氰化前需要进行氧化预处理，以提高金回收率。微生物预氧化法是行之有效的方法之一，利用微生物自身的代谢活动，氧化分解载金矿物，破坏硫化物晶格，使得包裹在其中的微细、超微细粒的金暴露出来，为下一步的氰化浸出创造条件。

微生物氧化含金硫化矿时，微生物对硫化物的催化氧化、硫化物溶解、离子转化等一系列生化反应都与硫化物性质密切相关。有文献通过对102个金矿床的统计表明：载金矿物中出现黄铁矿的金矿床占总数的98％，其次是磁黄铁矿和镍黄铁矿，且通常它们的含金量的次序由高至低依次是黄铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿。但黄铁矿细菌预氧化体系氧化时间大致是其他两种矿物的3倍且溶解浸出率低；研究还表明不同成因和产地矿石的黄铁矿矿物性质（如半导体性质、溶解性），特别是表面性质等差异大，并导致与微生物作用后浸出行为的不同，如对于P型半导体黄铁矿，微生物作用下其氧化溶解效率较高；但对于N型半导体黄铁矿，无论是改变菌种、增大细菌接种量、降低矿浆浓度，还是调整搅拌速度等，微生物对其氧化分解作用很弱。因此对于以黄铁矿为主要载金矿物的矿石，微生物预氧化效果差，黄铁矿溶解率低，金不能有效从载体矿物中解离出来，不利于下一步氰化浸出，并最终导致金回收率低。

有研究表明微生物浸出体系特定金属离子的添加对矿物具有催化氧化作用，可以促进微生物对矿物的氧化分解，如Ag离子等在有菌体系对黄铜矿溶解具有促进作用；另外特定金属离子的添加通过改变矿浆氧化还原电位，对矿物溶解也具有促进作用等。因此该方法将是一种提高微生物浸出体系黄铁矿的浸出效果的措施。

发明内容

本发明的目的是提供一种促进黄铁矿微生物浸出的方法，解决微生物对黄铁矿氧化分解效果差、浸出率低的问题，为含金黄铁矿矿石的高效开发利用提供技术指导。

本发明的具体实施步骤：

一种强化黄铁矿微生物浸出的方法，包括以下步骤：

1）将黄铁矿矿样粉碎成粒度大小为0.037mm～0.074mm的颗粒；同时将配制的9K培养基与浸出用容器高温灭菌；

2）取9K培养基和粉碎后的矿样置于灭菌容器中，矿浆浓度不大于10%；调节矿浆pH值，使其为接种细菌的适宜生长pH值，并接种细菌，初始供接种的菌液细菌浓度为1.0×10⁸个/毫升～5.0×10⁸个/毫升，接种后浸出体系中细菌浓度为1.0×10⁷个/毫升～5.0×10⁷个/毫升；

3）浸出体系中添加硫酸铁，根据接种菌种的不同，溶液中的三价铁离子浓度在0.2g/L～0.8g/L之间；

4）将浸出体系置于恒温摇床，调控温度为接种细菌的适宜生长温度，并在转速160-180rpm条件下浸出至少15天。

浸矿微生物包括：如高温嗜热菌-万座布氏酸菌（Acidinanus manzaensis，简称A.manzaensis）、中等嗜热菌-嗜铁钩端螺旋菌（Leptospirillum ferriphilum，简称L.ferriphilum）和中等嗜热菌-嗜温硫氧化硫化杆菌（Sulfobacillus thermosulfidooxidans，简称S.thermosulfidooxidans）在内的各种浸矿微生物的一种或几种。

上述方法中优选几种工艺如下：

万座布氏酸菌Acidinanus manzaensis浸出N型半导体黄铁矿体系：将黄铁矿矿石粉碎成粒度大小为0.037mm～0.074mm的颗粒，投入含微生物的9K培养液中；浸出条件为：矿浆浓度为1%，初始供接种的菌液细菌浓度为1.0×10⁸个/毫升，接种后浸出体系中细菌浓度为1.0×10⁷个/毫升，培养液的pH值为2.5，摇床转速160rpm，温度为65℃，浸出开始前添加0.24g/L三价铁离子，浸出21天。