[發(fā)明專利]一種添加劑在強(qiáng)化細(xì)菌氧化含砷金礦上的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210098802.1
• 申請(qǐng)日: 2012-04-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102634661A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李騫;姜濤;楊永斌;鄧瓊;苑洪晶;范曉慧;李光輝;郭宇峰;陳許玲;張?jiān)?/a>;張雁;楊勰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B3/18
• 分類號(hào): C22B3/18;C22B11/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 袁靖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物冶金領(lǐng)域，涉及一種添加劑在強(qiáng)化含砷金礦細(xì)菌氧化上的應(yīng)用方法，實(shí)現(xiàn)含砷尤其是高砷金礦細(xì)菌的高效氧化，從而為含砷金礦的提金創(chuàng)造有利條件。

背景技術(shù)

隨著黃金資源的大量開(kāi)發(fā)利用，難浸金礦已逐漸成為提金的主要原料。我國(guó)含砷金礦資源比較豐富，分布廣泛，在各個(gè)產(chǎn)金省份中均有分布。許多難處理的金銀礦石中含有不同量的砷，而且往往以毒砂和FeAsS形式存在。目前，處理這類金礦的方法主要有焙燒法、高壓氧化法和細(xì)菌氧化法。氧化焙燒時(shí)，砷和硫以有害氣體的形式排放到大氣，造成大氣污染；高壓氧化法處理時(shí)，硫和砷以硫酸鹽、砷酸鹽的形式進(jìn)入溶液，與金分離，但這一方法對(duì)設(shè)備的耐壓、耐腐蝕要求嚴(yán)格，投資和生產(chǎn)成本較高。隨著環(huán)保生態(tài)問(wèn)題日趨嚴(yán)重，采用經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、無(wú)污染或少污染的提金技術(shù)越來(lái)越被重視。細(xì)菌預(yù)氧化-氰化浸金法具有金回收率高、費(fèi)用低、無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，細(xì)菌氧化處理含砷金礦技術(shù)正越來(lái)越得到重視。

然而，細(xì)菌氧化脫砷法浸礦時(shí)間太長(zhǎng)，尤其是對(duì)含砷較高(砷含量大于5％)的金礦，該工藝有一定難度。究其原因，主要是砷黃鐵礦的氧化產(chǎn)物(亞砷酸鹽和砷酸鹽)對(duì)細(xì)菌的毒副作用。Collinet和Corkhill等人研究發(fā)現(xiàn)，嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌耐As(III)的能力為5g/L，耐As(V)的能力為40g/L。Fernandez等人研究發(fā)現(xiàn)As(III)的對(duì)細(xì)菌的毒性高出As(V)60倍。隨著生物預(yù)氧化過(guò)程的進(jìn)行，溶液中砷離子富集抑制了細(xì)菌的繁殖。因此，對(duì)于含砷金礦生物預(yù)氧化工藝來(lái)說(shuō)，如何解決這個(gè)難點(diǎn)，即解決生物氧化產(chǎn)物的毒性(As(III)轉(zhuǎn)化為As(V))，是加快細(xì)菌預(yù)氧化速率的關(guān)鍵。

研究認(rèn)為As(III)在細(xì)菌氧化過(guò)程中是穩(wěn)定的，為使As(III)氧化成As(V)，必須加入強(qiáng)氧化劑。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在無(wú)菌體系下有利于As(III)氧化的各類氧化劑有過(guò)氧化氫、次氯酸鈉、三氯化鐵、高錳酸鉀及臭氧等，但這些氧化劑均為強(qiáng)氧化劑或滅菌劑，引入細(xì)菌體系后，均會(huì)對(duì)細(xì)菌產(chǎn)生毒害作用，影響細(xì)菌的正常繁殖生長(zhǎng)。因此，提供一種即能氧化As(III)，又不影響細(xì)菌活性的添加劑，十分必要。

針對(duì)目前細(xì)菌氧化含砷金礦過(guò)程中存在的上述問(wèn)題，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種添加劑在強(qiáng)化細(xì)菌氧化含砷金礦上的應(yīng)用方法；該添加劑即能氧化As(III)，又不影響細(xì)菌活性，能高效強(qiáng)化細(xì)菌氧化含砷金礦。

一種添加劑在強(qiáng)化細(xì)菌氧化含砷金礦上的應(yīng)用方法：所述的添加劑為過(guò)硫酸銨，化學(xué)分子式(NH₄)₂S₂O₈，所述的添加劑應(yīng)用于強(qiáng)化細(xì)菌氧化含砷金礦。

所述的添加劑用量為含砷金礦總重量的20％～50％。

細(xì)菌氧化含砷金礦時(shí)，直接將添加劑添加到細(xì)菌氧化含砷金礦的體系中。優(yōu)選將添加劑與菌液一起添加到氧化浸出體系，或者細(xì)菌氧化浸出2天后再加入到氧化浸出體系。

采用第一種添加方式，即添加劑與菌液一起添加到氧化浸出體系時(shí)，添加劑的主要作用是氧化砷黃鐵礦，添加劑的量由0％增加到50％，砷黃鐵礦的氧化率由8.7％增加到95％。采用第二種添加方式，即細(xì)菌氧化浸出2天后再加入到氧化浸出體系時(shí)，添加劑的主要作用是氧化溶液中的As(III)，添加劑的量由0％增加到50％，As(III)的氧化率由4.9％增加到91.12％。該添加劑添加后不影響細(xì)菌的繁殖與活性，在氧化過(guò)程中能顯著強(qiáng)化砷黃鐵礦或者As(III)的氧化，可以解決生物氧化產(chǎn)物的毒性問(wèn)題，成為加快細(xì)菌氧化含砷金礦速率的重要措施。

本發(fā)明提供的添加劑過(guò)硫酸銨屬于中性氧化劑，在溶液體系中會(huì)發(fā)生分解，釋放出活性極高的O₂，添加劑本身及產(chǎn)物硫酸銨和O₂不破壞細(xì)菌活性或者影響細(xì)菌正常氧化，活性O(shè)₂有利于砷黃鐵礦和As(III)的氧化，在氧化過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染和設(shè)備腐蝕等問(wèn)題，具有無(wú)污染、成本低、效果顯著等優(yōu)點(diǎn)，有利于強(qiáng)化含砷金礦的細(xì)菌氧化，有著十分廣闊的推廣應(yīng)用前景。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合實(shí)施例旨在進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。

原料條件：含砷金礦砷品位為17.8％，砷主要以砷黃鐵礦形式存在。