[發(fā)明專利]一種硫化銅礦生物堆浸水噴淋啟動(dòng)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510536726.1
• 申請(qǐng)日: 2015-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN105200232B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈炎;阮仁滿;孫和云;耿一;張冬松;虞捷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所;萬(wàn)寶礦產(chǎn)有限公司
• 主分類號(hào): C22B3/18
• 分類號(hào): C22B3/18
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11472
• 代理人: 王宇楊,李彪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物冶金領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種硫化銅礦生物堆浸水噴淋啟動(dòng)的方法。

背景技術(shù)

硫化銅礦生物堆浸過(guò)程中，需要酸性、富含F(xiàn)e³⁺以及嗜酸鐵硫氧化微生物的溶液作為噴淋進(jìn)行噴淋，通過(guò)Fe³⁺和微生物的作用，將硫化銅礦氧化，浸出銅離子。由于生物堆浸一般用于低品位礦及尾礦的處理，處理礦石量大，礦石吸水及蒸發(fā)量大，在生產(chǎn)起始階段需要大量的生產(chǎn)溶液，同時(shí)脈石在浸出起始階段大量耗酸，所以如果人工采購(gòu)H₂SO₄和Fe₂(SO₄)₃來(lái)配置生產(chǎn)所需酸鐵溶液，需要較高的成本及人力投入。硫化礦(MeS)本身就可以氧化產(chǎn)生H₂SO₄，一般硫化礦中不可避免的含有一定含量的黃鐵礦(FeS₂)，可以作為生產(chǎn)所需氧化劑Fe³⁺的重要來(lái)源。利用礦石中硫化礦自身氧化來(lái)提供酸和鐵，可以有效地降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種硫化銅礦生物堆浸水噴淋啟動(dòng)的方法，該方法通過(guò)直接用水噴淋，在氧氣和微生物的作用下將硫化礦氧化，生成H₂SO₄和Fe₂(SO₄)₃，實(shí)現(xiàn)生物堆浸起始階段無(wú)需酸鐵投入，節(jié)省生產(chǎn)成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種硫化銅礦生物堆浸水噴淋啟動(dòng)的方法，所述方法包括以下步驟：

1)硫化銅礦水噴淋啟動(dòng)的可行性判定：若礦石的產(chǎn)酸潛勢(shì)大于耗酸潛勢(shì)，則進(jìn)行水噴淋啟動(dòng)；

2)水噴淋啟動(dòng)：在硫化銅礦的筑堆過(guò)程中用水潤(rùn)濕，筑堆完成后，用水進(jìn)行噴淋，當(dāng)浸出液pH>3.0時(shí)循環(huán)噴淋，當(dāng)浸出液pH<3.0，在浸出液中接種嗜酸鐵硫氧化微生物，作為噴淋液，繼續(xù)循環(huán)噴淋，逐漸提高系統(tǒng)溶液中的酸鐵濃度，實(shí)現(xiàn)硫化銅礦生物堆浸的啟動(dòng)。

確定目標(biāo)礦石水噴淋啟動(dòng)的可行性進(jìn)行判定，通過(guò)測(cè)定礦石還原態(tài)硫(包括黃鐵礦、硫化銅礦等)產(chǎn)酸潛勢(shì)以及脈石耗酸潛勢(shì)，如果產(chǎn)酸潛勢(shì)大于耗酸潛勢(shì)則可以進(jìn)行水噴淋啟動(dòng)。主要的硫化物的產(chǎn)酸性能計(jì)算，例如：4FeS₂+15O₂+2H₂O→2Fe₂(SO₄)₃+2H₂SO₄，Cu₂S+2.5O₂+H₂SO₄＝2CuSO₄+H₂O等。耗酸潛勢(shì)通過(guò)用100g/L硫酸滴定礦石粉末，計(jì)算硫酸的消耗量，作為耗酸潛勢(shì)。

本發(fā)明中，在硫化銅礦生物堆浸筑堆的過(guò)程中，用水進(jìn)行噴淋潤(rùn)濕，噴淋比例為20-100L/噸礦石，在筑堆階段保持礦石的水分含量為5％-10％，堆高1-10米。

本發(fā)明中，在硫化銅礦生物堆浸完成筑堆后，采用水進(jìn)行噴淋，根據(jù)礦石性質(zhì)、粒度及堆高等因素選擇噴淋的時(shí)間和強(qiáng)度(3-50L/m²·h)，浸出液循環(huán)噴淋至pH<3.0。

本發(fā)明中，當(dāng)浸出液循環(huán)噴淋至pH<3.0時(shí)，向溶液池的浸出液中接種嗜酸鐵硫氧化微生物，主要包括鉤端螺旋菌屬、嗜酸硫桿菌屬以及鐵質(zhì)菌屬中的一種菌或多種菌的混合菌，添加的方式可以是含有嗜酸鐵硫氧化微生物的酸性廢水或者是富集培養(yǎng)的嗜酸鐵硫氧化菌群。

本發(fā)明中，可以選擇在浸出液溶液池中或者堆場(chǎng)上添加適合嗜酸鐵氧化微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使系統(tǒng)溶液中(NH₄)₂SO₄濃度達(dá)到0.5-3g/L，K₂HPO₄濃度達(dá)到0.1-0.5g/L，KCl濃度達(dá)到0.01-0.1g/L，MgSO₄濃度達(dá)到0.1-0.5g/L，Ca(NO₃)₂濃度達(dá)到0.002-0.01g/L，為嗜酸鐵氧化細(xì)菌的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)。