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难选金矿细菌氧化工艺

2013-12-26 11:20:46 来源:矿秘书网采编 评论(0)

从工艺上看,难浸金矿石的生物提取和溶解,从微生物化学作用的本质上看是一致的。前者注重的是氧化一剥露金粒,比较适用以颗粒金为主的矿石。后者注重的是氧化一溶解载金硫化物,既要脱砷、脱铜、又要使微细金与可溶金属分离。因而两者在工艺实践上无根本区别。物料可用原矿石、精矿、尾矿,处理方法可用搅拌浸出、堆浸、池浸和就地浸出工艺,但后面三类工艺多数只涉及低品位金矿石的回收。

多级细菌氧化可采用槽式细菌氧化法和生物堆浸法等方法进行。前者是把精矿同高浓度细菌悬浮液在一定的稀硫酸溶液中充气搅拌的连续过程,即先将悬浮在酸液中的浮选精矿送往第一槽,待大部分生物氛化后送人第二槽再次充气搅拌。在通常情况下,生物氧化装置按三段串联配置,第一段规格大,后两段规格小。在第二段精矿停留时间较短。这种配置不仅为硫化矿的细菌分解提供了充裕的时间,而且消除了可能造成金回收率低的矿浆短路

现象。对生物氧化法提金的经济效益影响很大的两个参数为:(1)由细菌分解的硫化矿数量。这一参数决定着需要的氧化量和搅拌工作量和金回收率。(2)细菌分解硫化矿物的速度。这一参数决定着每一段的实际处理能力和所需的段数。

生物堆浸法与其他堆浸法相类似,主要作业包括矿石破碎、垫上筑堆、含菌稀酸液连续喷淋。当矿石品位较低,用选矿法处理不经济时,可考虑用生物堆浸法。

在工艺过程的溶液处理阶段,沉淀碱式砷酸铁然后排放铁和砷,这有着重要的环境意义。从微生物氧化浸出液中产生的铁砷沉淀有足够高的稳定性。

有关搅拌浸出(糟浸)技术,目前国际上较成熟的工艺有BIOX工艺、BacTech工艺和MINBAC工艺。

BIOX工艺是最早开发成功的工艺,始于20世纪70年代末,现已成为全世界采用最多的难处理精矿细菌氧化技术。该工艺的典型流程为浮选精矿再磨后,给人细菌氧化槽,为保证细菌在单槽内有足够的繁殖时间,一般将氧化过程分为两段,第一段为三个并列的氧化槽,第二段为三个串列的氧化槽,其目的是延长细菌在单槽内的停留时间,以确保细菌的正常繁殖,同时又不至于造成矿浆的短路。硫的氧化率通常在第一阶段可达50%-60%,在第二阶段可达70%-90%。为保证细菌有合适的生长温度,要对矿浆进行冷却,以维持细菌生存及活动所必须的40℃左右的温度。冷却方式一般用蛇形管水冷却方式。同时,根据矿石含硫量的不同,还应该适当加人硫酸或石灰,以调整pH值在细菌需要的1 -2范围内,充气量是另一重要的控制因素,充气的目的是为了提供细菌生存所需要的氧气,充气的好坏直接影响细菌的活性。如何合理地进行充气并保证较高的弥散度,是BIOX工艺的技术关键之一。

BIOX工艺使用的细菌菌株种类是严格保密的。一般认为,它是由氧化铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌和氧化铁螺旋菌组成的混合物。其混合的比例视矿石的组成成分不同而不同。细菌的最佳工作温度是4090,最佳pH值为1一2,温度超过50℃时细菌活性明显下降甚至死亡。

BaeTech工艺的开发研究开始于1984年。所用细菌为一种嗜热细菌组成的混合菌簇。这种嗜热菌簇的最佳生存温度为4690,在55℃的温度下可存活3天。因此,采用这种细菌

进行矿物氧化通常不需要对矿浆进行冷却。1994年投产的澳大利亚Yonanmi金矿采用这种细菌生物氧化的速度有了大幅度提高。目前BacTech又培养了一种更加耐热的细菌,其耐热温度为45一90`C,最佳生存温度为6090 , BacTech正在努力将这一细菌投人工业应用。已建成了一座日处理It浮选精矿的半工业试验厂,分别在保加利亚、加纳和前苏联的哈萨克斯坦共和国进行半工业试验。同时计划在哈萨克斯坦Altyn-Tas投资合作兴建一座采用该工艺的细菌氧化厂。

MINBAC法目前已建成了一座It/d的中间试验厂,用于进一步的半工业试验,最近在英美公司下属的ValReefs金矿建成了一座20t/d的氧化厂,采用的细菌为氧化铁硫杆菌和氧化铁螺旋菌。同时,目前已对来自全球的50多种难处理金矿样品进行了小型探索性试验,相信不久的将来会得到更广泛的工业应用。

影响细菌浸金效果的因素很多,主要为:金矿石或金精矿性质、微生物因素、物理化学因素和工艺技术因素等。微生物因素包括菌种选择及驯化培养,细菌的适应性及有害组分等。物理化学因素主要包括pH值、温度、氧化还原电位、充气量等。工艺技术因素主要包括生产技术中的矿石停留时间,矿石粒度,矿浆浓度,通气搅拌状况以及反应罐设计等都对微生物氧化过程有重要影响,这些因素的最佳选择必须根据具体的矿石类型、矿物组成及外部环境和要求,并经过实验研究而确定。

责任编辑:钴网金铼

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