有色金屬尾礦微生物原位浸出關鍵技術

供稿|董穎博 / DONG Ying-bo

礦產(chǎn)資源是不可再生資源，經(jīng)過逐年開采利用，目前高品位易選礦產(chǎn)資源日趨減少，因此低品位礦和復雜難選礦的開發(fā)已成當務之急。與傳統(tǒng)方法相比，微生物浸礦技術具有流程短、成本低、環(huán)境友好和低污染等特點，已成為世界礦物加工的前沿技術。隨著現(xiàn)代工業(yè)化的迅速發(fā)展和對礦產(chǎn)品需求大幅度的增加，礦業(yè)開發(fā)規(guī)模隨之加大，尾礦的排放、堆積量越來越大。大量堆存的尾礦不及時處理勢必給環(huán)境、地質、安全及經(jīng)濟等帶來諸多問題。因此，有色金屬尾礦微生物原位浸出關鍵技術研究以有色金屬尾礦為處理對象，采用微生物原位浸礦技術實現(xiàn)其資源化。

圖1 高效浸礦菌種的SEM照片

有色金屬尾礦微生物原位浸出關鍵技術研究取得了以下創(chuàng)新性成果：（1）建立了浸礦細菌復合誘變育種新方法。設計多種菌種誘變策略，研究發(fā)現(xiàn)復合誘變可以大幅度提高浸礦菌種的活性和浸礦性能，使尾礦中有價金屬浸出效率提高了30%，高效浸礦菌種的SEM照片見圖1。（2）揭示了不同浮選藥劑對浸礦菌浸出有色金屬尾礦的影響規(guī)律和機制（如圖2所示，含不同浮選藥劑的尾礦浸出體系目標礦物被細菌浸蝕程度明顯不同），并從藥劑分子基團、礦物表面性質、細菌細胞物質及酶等方面揭示了浮選藥劑對浸礦體系抑制機理。（3）硫酸亞鐵、硫代硫酸鈉、黃鐵礦作為能源物質均能夠提高金屬浸出效率，其中硫代硫酸鈉的效果最為顯著；同時發(fā)現(xiàn)在浸礦初期不需要添加無機鹽培養(yǎng)基，尾礦中溶解出來的無機鹽離子可以滿足菌種生長需求。（4）開發(fā)了微生物原位浸出尾礦的工藝，解決了尾礦含泥量高、滲透性差、菌液分布不均、不能與尾礦充分接觸而形成死角和盲區(qū)等技術問題。

圖2 不同浮選藥劑作用下黃銅礦顆粒細菌浸蝕差異

有色金屬尾礦微生物原位浸出關鍵技術研究成果在我國有色金屬尾礦資源綜合利用領域具有較好的應用前景，可有效解決微生物浸礦周期長、效率低的“瓶頸”問題，同時對被譽為“城市礦山”的電子垃圾資源化和減量化具有一定的借鑒和指導作用。