一種微生物預氧化浸出硫精礦制酸高砷燒渣中低品位金的方法。其主要內容是利用細菌預氧化浸出高砷硫精礦制酸燒渣中金，該技術的核心是利用氧化亞鐵硫桿菌和硫化裂片菌等多種微生物，在酸性條件下，通過空氣中的氧氣將包裹金的碳酸鹽、硫化物、鐵質物和部分硅酸鹽解包，氧化成硫酸鹽，堿式硫酸鹽或砷酸鹽，達到暴露金的目的。金暴露后采用硫脲的稀硫酸溶液作浸出劑，在常溫常壓、pH值1.3-1.8條件下，攪拌浸出預氧化后渣料，70％-85％的金被浸出，固液分離后，含金溶液可用傳統提金工藝提出。細菌預氧化后硫脲浸金法的特點是毒性低，脫金后溶液易處理，可再生重用，可用不排污工藝流程進行生產；金、銀溶解速度快；對賤金屬(Cu、As、Sb、Pb)有害雜質不敏感。
【技術實現步驟摘要】
本項目屬于冶金
，是一種微生物冶金新技術。
技術介紹
高砷難處理金礦的金或以微細粒金鑲嵌于砷黃鐵礦、黃鐵礦或沉淀于硫化礦物晶粒間，或金粒以不溶體形式包裹于硫化礦物中，浸出難度較大，通常以預氧化后氰化法浸出為主。國內很多機構和企業取得了一定成效。化工、冶煉廢渣中的含砷難處理金渣中的金，以復雜方式包裹于碳酸鹽、硫化物、 鐵化物、硅酸鹽的中，浸出難度十分大，國內研究機構采取焙燒預處理、濕法加壓氧化預處理、微波預處理氰化浸金、堿浸除砷預處理氰化浸出等方法對其進行預處理，破壞包裹金的碳酸鹽、硫化物、鐵質物、硅酸鹽，使金得以暴露，提高浸出率，盡管如此，浸出率仍然較低， 即使高砷廢渣中的金的經濟價值比較可觀，卻難于開發，大部分含金3%以下的低品位渣只能廢棄。主要原因一是傳統氰化法對該物料浸出效果較差，約30-40%浸出率，資源利用率太低、無開發價值；二是工藝的選擇需考慮環境保護，工藝流程的環保措施是否能較好控制，廢渣如何無害化、廢水如何處理等都是十分敏感的問題。利用硫精礦沸騰焙燒制酸工藝，煙塵灰水洗會產生含金1-5克的含砷廢渣，俗稱制酸燒渣。該類燒渣中的金被碳酸鹽、硅酸鹽、鐵質物等反復包裹，包裹十分嚴密，浸出難度大，氰化浸出率在30 %以內，回收價值低，成為冶煉界的一大難題。
技術實現思路
本專利技術主要內容是利用細菌預氧化浸出高砷硫精礦制酸燒渣中金，該技術的核心是利用氧化亞鐵硫桿菌和硫化裂片菌等多種微生物，在酸性條件下，通過空氣中的氧氣將包裹金的碳酸鹽、硫化物、鐵質物和部分硅酸鹽解包，氧化成硫酸鹽，堿式硫酸鹽或砷酸鹽， 達到暴露金的目的。細菌的作用實質上是催化亞鐵離子和還原態硫物質的氧化，而細菌自身則從這種放熱的氧化反應中獲得維持其生長所需的能量，促進了其生長和繁殖。一般研究認為，細菌氧化機理包括直接氧化，間接氧化2種，其中細菌的直接氧化作用是主要的。直接氧化細菌產生的酶與物料表面接觸的氧化作用。4Fe2++02+4H+ = 4Fe3++2H204FeAsS+1302+6H20 = 4Fe2++12H++4AS043>4S042_間接氧化FeS2+2Fe3+ = 3Fe2++2S4Fe2++02+4H+ = 4Fe3++2H20HAs02+2Fe3++2H20 = As0:+2Fe2++5H+2S+302+2H20 = 4H.+2S042-4FeAsS+8Fe3++6H20+502 = 4AS043>12Fe2++4S+12H+4Fe2++02+4H+ = 4Fe3++2H20CaC03+H+ — Ca2++HC03"CaC03+H2C03 — Ca2++2HC03"從以上反應可見，細菌浸出能夠不斷產生硫酸高鐵和硫酸，礦石中的i^、S和As經過細菌氧化作用，分別氧化成狗3+、SO42-和As043_，在整個氧化過程中，既需要氧，也需要酸， 同時在氧化過程中也生成酸。微生物代謝產生的酸使碳酸鹽分解呼吸產生的(X)2溶解產生H2CO3,從而加速碳酸鹽的分解，微生物代謝產生的酸也可使硅酸鹽分解，使其生成游離的原硅酸。一系列反應解開了金的包裹，使金暴露易于溶浸。金暴露后可以調整溶液的PH值后用氰化浸出，但是由于氰化浸金時間長、速度慢，加之前端溶液PH值為1. 5-2. 5，采用硫脲浸金，可以取得速度快、浸出率高、工藝簡單的效果。在微生物氧化劑存在的條件下，金可溶于酸性硫脲溶液中Au+2SC (NH2) 2 = Au 2++e細菌使鐵處于高價態，溶液中1 3+居多，且高價鐵鹽可再生。以1 3+和溶解氧為氧化劑的硫脲溶金的化學反應方程式可表示為Fe3++Au+2SC (NH2) 2 = Au 2++Fe2+Au+2SC (NH2) 2+l/402+H+ = Au 2++1/2Η20從硫脲的穩定性考慮，硫脲提金時，采用硫脲的稀硫酸溶液作浸出劑，而且應注意先加酸后加硫脲，以免礦漿局部溫度過高而使硫脲水解失效。介質酸度與硫脲濃度有關，酸度在隨硫脲濃度提高而降低，在常溫硫脲用量條件下介質PH值小1. 5為宜，但酸度不宜太大，否則會增加雜質的酸溶量。金的浸出率一般隨硫脲用量的增大而提高。硫脲用量隨原料含金量而異。其單耗 (千克/噸)為2-6千克。硫脲法的特點是毒性低，脫金后溶液易處理，可再生重用，可用不排污工藝流程進行生產；金、銀溶解速度快；對賤金屬(Cu、As、Sb、Pb)有害雜質不敏感。本專利技術包括以下工藝步驟(1)細菌培養在帶有攪拌裝置的氧化槽中，將細菌接種至培養基中，進行擴大培養，接種量按體積比為菌種液培養基工=1 10 20，培養溫度為20 40°C，培養液 PH值為1. 0 2. 0，培養時間12 M小時。種菌采用分段種菌的方式最初使用以一種菌為主的酸性廢水(菌種源)；再增加接種其他菌種。(2)細菌預氧化浸渣將硫精礦沸騰焙燒煙灰水洗渣加入到細菌氧化槽中，槽中的礦漿濃度為10 20 %，充空氣并攪拌，充氣量為0. 5 0. 8m3/h,攪拌轉數為1000 1500rpm，溫度保持在25 40°C，用濃度為30 40%的硫酸調整pH值為1. 0 2. 0，氧化時間為3-4小時，氧化的時間與燒渣的含量、粒度以及細菌氧化的礦漿濃度有關，控制上述浸出體系的條件進行浸出，并定時監測體系的酸度、電位；(3)硫脲浸金按照2. 0-2. 9kg/t的用量加入硫脲，繼續攪拌浸出溶金。浸出率可達70% -85%。 燒渣中金含量越高浸出率越高。在含金量達到5G/噸以上時，浸出率可達到90%以上。(4)固液分離將氧化槽中的礦漿進行固液分離，得到含金浸出液和廢渣。(5)提取金得到的含金浸出液用濕法冶金中常規的方法如碳吸附、離子交換、鐵鋅置換金等方法提取金。本專利技術采用的菌種為嗜酸氧化亞鐵硫桿菌(AcidithicAacillus ferrooxidans, 簡稱A. f菌)、嗜酸氧化硫硫桿菌(Acidithiobacillus thiooxidans簡稱A. t菌)、 氧化亞鐵鉤端螺旋菌(L印tospiri 1 Ium ferrooxidans簡稱L. f菌)，嗜酸熱氧化硫桿菌(Acidithiobacillus Caldus 簡稱 A. C 菌)、嗜酸嗜溫硫化葉菌(Sulfolobus Acidocaldarius)禾口嗜高溫氧化it化物Ilt桿菌(Acidibacillus thermosulfidooxidans) > 硫化裂片菌等中的兩種或多種。菌種的培養基包括Leathen、9K、Wakesman、0ΝΜ、或Colmer 培養基中的一種或混合，營養基PH 1. 3-2. 5，鎂和鈣離子由渣料本身提供。該浸出方案具有以下優勢(1)碳酸鹽、硫化物、鐵質物包裹金均能在細菌浸出體系中解包；(2)硫脲抗干擾能力強，浸出快，攪拌浸出約2- ;(3)因有細菌氧化亞鐵，不需添加氧化劑等其它輔助藥品；(4)適當調整配方，自養菌中的異養菌大量繁殖時，次生代謝產生的氨基酸本身也有較強的溶金作用，特別是曲霉菌，國外也已有相關“純生物制劑”浸金專利；( 攪拌系統中，硫脲的應用條件易于控制，可控制合理成本。具體實施例方式具體實施例1.含砷4. 1%，金2. 3g/噸的制酸燒渣采用細菌預氧化-硫脲浸金-活性炭吸附-解吸-電積流程本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．一種微生物預氧化浸出硫精礦制酸高砷燒渣中低品位金的方法。該方法主要內容是利用氧化亞鐵硫桿菌和硫化裂片菌等多種微生物，在酸性條件下，通過空氣中的氧氣將包裹金的碳酸鹽、硫化物、鐵質物和部分硅酸鹽解包，氧化成硫酸鹽，堿式硫酸鹽或砷酸鹽，達到暴露金的目的，并利用硫脲對金進行浸出。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉卓锫，
申請(專利權)人：湖南布魯斯凱環保科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：43
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