[发明专利]一种碱性细菌浸出氧化铜矿的工艺

说明书

技术领域

本发明属于溶浸采矿领域，涉及利用细菌在碱性条件下浸出氧化铜矿的工艺方法。

背景技术

在溶浸采矿领域内，对于酸法浸铜及嗜酸细菌浸铜工艺已做了大量研究，并在工业生产中有较好的运用效果。但对于高含碱性脉石矿物的难选氧化铜矿和铜尾矿，采用酸法浸出或嗜酸细菌浸出存在许多问题：一方面，大量的碱性脉石矿物必然使酸耗大大增加，经济上不合理；另一方面，酸性体系下会产生大量的硫酸钙和硫酸镁等微溶物，大大降低浸出体系的渗透性，从而影响浸出效果；同时，酸浸的腐蚀性较强，对设备要求高，环境保护方面的压力较大。

与酸法浸出体系相比，碱法浸铜具有金属选择性强、对设备的耐腐蚀性要求低，是一个主要的发展方向。对于碱法浸铜的研究，大多停留在化学浸矿层面，如氨水浸出铜矿。但氨水的挥发性大，导致处理成本增加，环境污染严重，无法进行大规模的堆浸；采用加压氨浸在技术上可行，但能耗高、设备投资大、经济效益较差。本发明提供了一种细菌在碱性环境中浸出氧化铜矿的新工艺，具有投资小、成本低、工艺简单、环境友好等技术优势，丰富和发展了细菌浸出铜矿的工艺。

发明内容

本发明的目的在于利用细菌在碱性条件下浸出氧化铜矿，解决酸浸工艺中存在的酸耗高、渗透性差、成本高等问题，丰富了铜矿的细菌浸出工艺，使铜矿的细菌浸出由酸性浸出工艺扩展到碱性浸出工艺上来。

本发明所述的一种细菌浸出氧化铜矿的工艺，是利用一种碱性细菌产生氨与铜矿物发生络合反应，实现在碱性条件下浸出氧化铜矿。所述的碱性细菌代谢过程中可以将尿素分解产生氨的碱性细菌，具体可采用JAT-1细菌，该菌株在中国普通微生物菌种保藏管理中心登记保存，保藏号为：CGMCC6214。其生长培养基成分为柠檬酸钠5～25g/L、尿素5～20g/L、磷酸二氢钾1.0～3.0g/L、磷酸氢二钠2.0～4.0g/L、硫酸镁0.1～0.5g/L，最佳生长pH值为8.0～11.0。

本发明所述的一种细菌浸出氧化铜矿的工艺，浸出剂由细菌菌液与其液体培养基按比例混合而成，混合比例为1:10～1:5。浸出初期，保证浸出液中细菌菌液占有较高比例，细菌菌液与液体培养基的比例取1:8～1:5；随着浸出反应的进行，碱性细菌逐渐成为浸出系统的优势种群，此后逐渐降低浸出液中细菌菌液的比例，可保持在1:10～1:8。

浸出时，直接将浸出液与矿物接触，矿物在浸出液的作用下发生反应，铜离子被浸出。

此浸出工艺属于碱法浸出，可由堆浸浸出或搅拌浸出实现，其工艺流程由以下几个基本工序组成：

(1)浸出准备。浸出准备包括矿石准备和碱性细菌准备。若采用堆浸法浸出，矿石准备主要包括配矿、破碎、堆矿；若采用搅拌法浸出，矿石准备主要包括配矿、破碎、磨矿和管道输送。碱性浸矿细菌准备主要是对碱性条件下对细菌进行大规模培育与驯化，为浸矿提供充足的菌种。

(2)碱性细菌浸出。浸出工序包括浸出剂的制备、浸出作业。浸出剂的制备是指将上工序中培养的碱性菌液与液体培养基按一定比例混合而成。若为堆浸浸出作业，则将浸出剂喷淋至矿堆上，进行浸出反应；若为搅拌浸出作业，将浸出剂加至矿浆槽进行搅拌。浸出过程中监测浸出液pH，若pH＜9时，加入氨水调节浸出溶液的pH，保证浸出体系中pH≥9。

(3)固液分离。若采用堆浸浸出，则可直接得到浸出液，浸出富液(浸出液Cu²⁺>1g/L时)进一步富集，而浸出贫液(Cu²⁺<1g/L)则返回至浸出工序；若采用搅拌浸出，浸出后的矿浆送至沉淀池，适当加入絮凝剂后，进行固液分离，富液进入下一工序，贫液再返回到浸出槽内循环利用。

本发明所述的一种细菌浸出氧化铜矿的工艺，能够经济有效地处理氧化铜矿，特别是能够处理高含碱性脉石的难选氧化铜矿。此工艺属于碱法浸出，具有以下优势：

(1)与酸浸对比，其浸出过程中金属选择性强，浸出液不与其他金属矿物发生反应；浸出副产物较少，体系的浸出效果受副产物影响较小；且工艺对设备要求不高，环境友好。

(2)与传统氨浸对比，改善了其成本大、能耗高、环境污染严重等问题，可在自然条件下进行大规模堆浸，且无需特殊设备，投资小、成本低。

附图说明

图1碱性条件下细菌浸出氧化铜矿工艺流程图；

图2碱性条件下细菌堆浸浸出氧化铜矿工艺流程图；

图3碱性条件下细菌搅拌浸出氧化铜矿工艺流程图；

具体实施方式

下面对本发明的具体实施做进一步描述，但本发明的保护范围并不局限于以下所描述具体实施方式的范围。