[發明專利]采用轉鼓式反應器生物浸出含砷金礦的預氧化處理方法

有效

• 申請號: 201010239589.2
• 申請日: 2010-07-27
• 公開（公告）號: CN101899570A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 石紹淵;叢威;劉國梁;金建;溫樹梅;伍志春
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C22B3/18
• 分類號: C22B3/18;C22B3/02;C22B11/00
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;高宇

1.一種采用轉鼓式反應器生物浸出含砷金礦石的預氧化處理方法，該方法包括以下步驟：

1)將經浮選的含砷金精礦用自來水漂洗；

2)將步驟1)中漂洗后的含砷金精礦進行濾水烘干、研磨活化、酸預浸；

3)將嗜酸氧化亞鐵硫桿菌和嗜酸氧化硫硫桿菌的誘變菌，進行馴化培養，放大培養得到誘變混合菌；

4)將步驟3)中誘變混合菌接種到經酸浸后的高濃度含砷金礦，在轉鼓式反應器中進行生物浸出；

5)將含砷金礦生物氧化浸渣進行氰化提金，并將浸出液經分析檢測并去除有害離子后，循環用于含砷金礦石的連續浸出；

所述的轉鼓式反應器中進行高濃度含砷金礦的生物預氧化，通過轉鼓內部擋板直接提升礦物顆粒進行礦漿均勻混合，由氣體分布器實現氣體預分散與氣液充分接觸混合，促進氣液傳質和溶氧供應充分。

2.根據權利要求1所述的氣體分布器，其特征在于，所述的氣體分布器包括：進氣管(1)、分支導氣管(2)、氣體分布管(3)和出氣管(4)；所述的進氣管(1)穿設固定于轉鼓一端的水平固定軸上，該進氣管(1)位于轉鼓內的出氣端通過分支導氣管(2)連通至若干氣體分布管(3)；所述的分支導氣管(2)呈半圓形，若干氣體分布管(3)沿轉鼓的軸向平行設置；所述的出氣管(4)穿設于轉鼓一端的水平固定軸上，其末端膨大部分為圓柱形多孔式氣體收集管，該多孔式氣體收集管保持在液面以上，其頂端表面密封、側面開孔。

3.根據權利要求1所述的預氧化處理方法，其特征在于，所述的步驟1)中將含砷金礦用自來水進行反復多次漂洗至澄清。

4.根據權利要求1所述的預氧化處理方法，其特征在于，所述的步驟2)首先將漂洗礦石濾水后置于干燥箱中，溫度穩定為110～120℃；然后，對干燥過的礦樣進行研磨活化，連續研磨30min以上；最后，將研磨后的礦樣進行酸浸，礦樣與酸浸液的比例為1∶2或1∶3，且浸泡過程中通過添加硫酸溶液控制浸泡液的pH穩定在1.5～2.0，至pH不發生顯著變化。

5.根據權利要求1所述的預氧化處理方法，其特征在于，所述的步驟3)包括以下步驟：

3-1)將15～20W的紫外燈，波長265nm，預熱20～30min，在暗箱中操作；將盛有菌液嗜酸氧化亞鐵硫桿菌和嗜酸氧化硫硫桿菌10～20ml、直徑9～15cm的培養皿距紫外燈30～40cm，按不同時間進行輻射處理；誘變后菌液避光于4℃冰箱中處理12～24小時，后置于搖床中避光培養，分別獲得2種富集的正突變菌株；

3-2)將2種浸礦菌種富集的誘變菌株，分別通過搖瓶浸出進行誘變菌種的連續馴化，在250～1000ml錐形瓶和Leathen培養基中，Fe²⁺或硫粉量逐漸減少而含砷金礦粉比例逐漸增加的方式，每次增加含砷金礦2％～5％，就減少Fe²⁺或硫粉量2％～5％，當含砷金礦含量大于20％時，停止用Fe²⁺或硫粉作能源；控制馴化培養基pH為1.5～2.5，分別對嗜酸氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌進行傳代培養，培養溫度為25～35℃；連續馴化培養五代以上得到濃度大于10⁷個/ml的適應性馴化菌；

3-3)在優化Leathen培養基中，并按比例加入Fe²⁺和單質硫，把經連續循環的誘變菌種進行混合放大培養；首先在90％以上礦物粒度小于75μm的金礦石進行批量搖瓶培養，然后在10L、20L和50L轉鼓反應器中進行逐級放大培養；其中，接種量為培養物總體積的10％～30％、溫度在30～35℃之間，pH值在1.5～2.5之間，加入礦粉量為培養物總重量的20％～50％，獲得菌種密度為10⁷～10⁹個/ml的適應高礦漿和高離子濃度的誘變混合菌。

6.根據權利要求1所述的預氧化處理方法，其特征在于，所述的步驟4)包括以下步驟：

4-1)將酸浸后的礦樣加入到轉鼓反應器內，按比例加入浸出液和接種誘變混合菌，控制礦漿濃度為20～50％，菌種初始密度大于10⁷個/ml；

4-2)浸出液用自來水配制，按優化的Leathen培養基添加營養組分，1L培養基中含有(NH₄)₂SO₄1.5g、MgSO₄·7H₂O?0.05g、KCl?0.05g、K₂HPO₄0.05g、Ca(NO₃)₂0.01g；

4-3)含砷金礦生物浸出過程中，控制反應器溫度為30～35℃、pH值1.5～2.0、通氣速率為2～20L/min、轉鼓轉速為1～10r/min。