難處理金礦細(xì)菌預(yù)氧化-氰化提金工藝研究

李岳姝

(黑龍江工業(yè)學(xué)院 安全與環(huán)境工程系，黑龍江 雞西 158100)

難處理金礦細(xì)菌預(yù)氧化-氰化提金工藝研究

李岳姝

(黑龍江工業(yè)學(xué)院 安全與環(huán)境工程系，黑龍江 雞西 158100)

難處理金礦在我國(guó)黃金資源中占據(jù)較大的比例，常規(guī)處理原生礦的方法焙燒法與加壓氧化法因成本太高，不適合處理該低品位金礦。因此，采取細(xì)菌預(yù)氧化-氰化提金工藝試驗(yàn)進(jìn)行研究分析。試驗(yàn)研究表明，最終金浸出率58.8%，試驗(yàn)指標(biāo)較為理想。

細(xì)菌；預(yù)氧化；氰化提金

細(xì)菌預(yù)氧化試驗(yàn)礦石為典型的卡林型難處理金礦石，該礦石采用了全硫浮選、氰化尾礦浮選、浮選尾礦氰化等多種流程方案，并對(duì)其進(jìn)行了初步的研究，均未能取得好的選別指標(biāo)。因此，考慮直接處理原礦回收金工藝。常規(guī)處理原生礦的方法焙燒法與加壓氧化法因成本太高，不適合處理該低品位金礦，通過資料調(diào)研，擬對(duì)該礦石采用細(xì)菌預(yù)氧化—氰化提金試驗(yàn)。

1礦石性質(zhì)

1.1礦石的化學(xué)組成。

試驗(yàn)礦石多元素分析結(jié)果見表1。

表1 試驗(yàn)礦樣多元素分析結(jié)果

元素AsTC有機(jī)炭TSSiO2CaOAl2O3MgO-含量/%0.861.210.888.9244.970.2519.510.41-

*單位為:g/t，下同。

1.2金的化學(xué)物相分析。

金的化學(xué)物相分析見表2。

表2 金的化學(xué)物相分析

2試驗(yàn)材料和方法

2.1菌種的分離、篩選試驗(yàn)及培養(yǎng)基。

試驗(yàn)用的浸礦菌利用培養(yǎng)基從試驗(yàn)礦山酸性礦坑水中富集獲取，并按5%→10%→15%礦漿濃度逐級(jí)增加原則進(jìn)行適應(yīng)性馴化，最終獲取優(yōu)良的試驗(yàn)用菌。

培養(yǎng)液為9K培養(yǎng)基，其組成為：(NH4)2SO43g/L、KH2PO40.5g/L、KCl 1.0g/L、MgSO4.7H2O 0.5g/L、Ca(NO3)2. 4H2O 0.01g/L、FeSO4. 7H2O 44.2g/L。

2.2生物浸礦試驗(yàn)。

生物浸礦試驗(yàn)在不同大小的錐形瓶中進(jìn)行，反應(yīng)體系置于30℃水浴鍋中恒溫振蕩培養(yǎng)。浸礦菌種為在15%礦粉的培養(yǎng)基中培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的菌液，按10%(v/v)接種，于不同礦漿濃度、浸礦時(shí)間和礦石粒度反應(yīng)條件下進(jìn)行浸礦試驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)前記錄液面位置，定時(shí)取出用自來(lái)水補(bǔ)充蒸發(fā)的水分，實(shí)驗(yàn)前用稀硫酸調(diào)節(jié)pH至1.8～2.0，每天用PHS-3C精密pH計(jì)檢測(cè)溶液中pH、用數(shù)顯萬(wàn)用表檢測(cè)溶液Eh和顯微鏡觀察細(xì)菌數(shù)量。

2.3氰化提金試驗(yàn)。

氰化試驗(yàn)在錐形瓶中進(jìn)行，先將細(xì)菌氧化渣按液固比3：1配成礦漿，加入一定量的石灰振蕩反應(yīng)3-4h使溶液pH值穩(wěn)定在10～11之間，按不同濃度要求添加氰化鈉(炭浸法加入氰化鈉的同時(shí)添加一定量的活性炭)，然后置于搖床中振蕩開始氰化，不同時(shí)間后取出過濾洗滌烘干分析渣中相關(guān)元素含量。

3試驗(yàn)結(jié)果和討論

3.1 浸礦菌的馴化試驗(yàn)。

試驗(yàn)用的菌種經(jīng)過約2個(gè)月的馴化時(shí)間后，在15%礦漿濃度下，細(xì)菌能夠較好地適應(yīng)在試驗(yàn)礦石中生長(zhǎng)，在9K培養(yǎng)基下生長(zhǎng)3-4天細(xì)菌數(shù)量達(dá)到5×107個(gè)/ml，生長(zhǎng)情況良好，細(xì)菌屬嗜常溫菌，是由氧化亞鐵硫桿菌等組成的混合菌，氧化能力強(qiáng)，溶液電位上升至560mv，礦石S被不斷氧化導(dǎo)致pH值下降。

3.2生物預(yù)氧化試驗(yàn)。

進(jìn)行了氧化時(shí)間、礦漿濃度以及培養(yǎng)基組分等常溫菌預(yù)氧化條件試驗(yàn)，探索出最優(yōu)的生物預(yù)氧化指標(biāo)，金的浸出為炭漿法，氰化條件為：起始氰化鈉濃度0.3%，液固比3：1，氰化時(shí)間48h。

氧化時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果見表4，試驗(yàn)條件為：礦漿濃度15%，10%細(xì)菌接種量，起始pH值1.8～2.0，9K培養(yǎng)基，礦石粒度0.074μm占96%，溫度30℃。

表3 氧化時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果

從表3可知，隨著細(xì)菌氧化時(shí)間的增加，礦石As、Fe和S的脫除率也在提高，但后期變化幅度不大，細(xì)菌氧化12天后金浸出率為53.6%，而細(xì)菌氧化15天后金浸出率僅為45.4%，試驗(yàn)確定常溫菌氧化時(shí)間12天。

礦漿濃度試驗(yàn)見表4，試驗(yàn)條件為： 10%細(xì)菌接種量，起始pH值1.8～2.0，9K培養(yǎng)基，礦石粒度0.074μm占96%，溫度30℃，氧化時(shí)間12天，礦漿濃度分別為10%、15%和20%。

表4 礦漿濃度試驗(yàn)結(jié)果

從表4可知，隨著礦漿濃度的增加，細(xì)菌氧化效果變差，金的浸出率也降低，綜合考慮15%為最佳礦漿濃度。

培養(yǎng)基組分試驗(yàn)見表5，試驗(yàn)條件：礦漿濃度15%，10%細(xì)菌接種量，起始pH值1.8～2.0，不同的培養(yǎng)基，礦石粒度0.074μm占96%，溫度30℃，氧化時(shí)間12天。

表5 不同培養(yǎng)基組分試驗(yàn)結(jié)果

不同培養(yǎng)基組分試驗(yàn)結(jié)果表明，細(xì)菌在無(wú)鐵9K培養(yǎng)基條件下對(duì)礦石的預(yù)氧化效果更好，As、Fe和S的脫除率分別為92.6%、85.7%和94.4%，最終金浸出率58.8%，而不加培養(yǎng)基條件下，細(xì)菌氧化效果差，金的浸出率也降低至28.6%。

綜上試驗(yàn)結(jié)果證明，常溫菌能有效氧化礦石中As、Fe和S，破壞包裹金的黃鐵礦和毒砂礦物，暴露金以利于氰化鈉浸出。最佳的細(xì)菌氧化條件為礦漿濃度15%，10%細(xì)菌接種量，起始pH值1.8～2.0，9K培養(yǎng)基，礦石粒度-0.074μm占96%，溫度30℃，氧化時(shí)間12天，炭漿法氰化提金浸出率達(dá)到58.8%。

3.3生物氧化-氰化提金綜合試驗(yàn)。

根據(jù)以上細(xì)菌氧化和氰化條件試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行試驗(yàn)礦石常溫菌預(yù)氧化-氰化工藝綜合試驗(yàn)，選取的試驗(yàn)參數(shù)為：礦石粒度0.074μm占96%、15%礦漿濃度、氧化時(shí)間12天、10%接種量、30℃、無(wú)鐵培養(yǎng)基、起始pH值1.8～2.0；氧化渣氰化鈉用量5.7Kg/t(起始濃度0.2%)、液固比3：1、氰化時(shí)間選取24h。

試驗(yàn)考查細(xì)菌氧化條件下礦石中As、Fe和S氧化脫除率，以及最終金的炭漿法浸出率，其試驗(yàn)結(jié)果見表6所示。

表6 生物氧化綜合試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果證明盡管礦石中As、Fe和S的氧化脫除率高，但金的炭漿法金浸出率僅為58.7%，尚未達(dá)到工業(yè)化應(yīng)用指標(biāo)，考慮到礦石中存在“劫金”的有機(jī)炭物質(zhì)，試驗(yàn)進(jìn)行了炭浸法和炭漿法對(duì)照試驗(yàn)，其炭浸法提金方法為在氰化的同時(shí)添加礦石重6%的活性炭，氰化完成后過濾除去活性炭、洗滌烘干，氰化渣送化驗(yàn)分析。從試驗(yàn)結(jié)果看，試驗(yàn)原生礦細(xì)菌氧化后利用炭浸法金的浸出率高達(dá)87.4%，明顯高于炭漿法浸金的58.7%浸出率，證明礦石氰化“劫金”現(xiàn)象嚴(yán)重。

4結(jié)語(yǔ)

試驗(yàn)結(jié)果表明試驗(yàn)礦石細(xì)菌氧化效果好，能夠有效打開黃鐵礦、毒砂等礦物的包裹，金的浸出率提高明顯，采用炭浸法氰化，礦石“劫金”現(xiàn)象改善明顯。

[1]楊瑋，覃文慶，劉瑞強(qiáng)，任允超．高砷難處理金精礦細(xì)菌氧化-氰化提金[J]．中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào)，2011(05)：49-50.

[2]楊德生，高洋，張朝紅. 提高金氰化回收率試驗(yàn)研究與工業(yè)實(shí)踐[J]. 黃金，2013(01)：13-15.

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ClassNo.:TF831DocumentMark：A

(責(zé)任編輯：鄭英玲)

StudyofBacterialPre-oxidation——CyanideLeachingProcessTechnologyforRefractoryGoldOres

Li Yueshu

(Department Safety and Environmental Engineering, Heilongjiang University of Technology, Jixi, Heilongjiang 158100，China)

Refractory gold ores account for a large proportion of China's gold resources. The conventional roasting and pressure oxidation method to process the primary ores are not suited to deal with the low-grade gold mine because of the higher production costs . Therefore, the paper made a test to put the Bacterial Pre-oxidation -Cyanide Leaching approach into the production of gold . The experiment showed that 58.8% of the final gold leaching rate can be taken as an ideal indicator.

bacterial；pre-oxidation；cyanide

李岳姝，碩士，講師，黑龍江工業(yè)學(xué)院。

1672-6758(2013)07-0058-2

TF831

A