淺談微濕法冶金應用技術在冶金中環(huán)保理念中的體現(xiàn)及應用

李平

摘要： 隨著我國冶金技術的不斷快速發(fā)展，濕法冶金在冶金行業(yè)的應用也越來越廣泛。然而，濕法冶金存在很大的污染問題，因而，人們現(xiàn)在越來越關注濕法冶金中的環(huán)保理念。因此，研究濕法冶金中環(huán)保理念的體現(xiàn)及應用具有非常中的現(xiàn)實意義。本文主要介紹了濕法冶金的概念，并詳細的闡述了濕法冶金過程中環(huán)境保護的意義，最后分析了濕法冶金中環(huán)保理念的體現(xiàn)及應用。 生物濕法冶金是冶金領域十分活躍的學科之一，較傳統(tǒng)氧化冶金工藝有很大的優(yōu)勢，有著廣闊的工業(yè)應用前景。介紹微生物濕法冶金技術的概況以及其應用現(xiàn)狀，并對其在未來的發(fā)展前景做出展望。

關鍵詞：濕法冶金；浸金；介紹；應用；前景

隨著我國冶金技術的不斷快速發(fā)展，濕法冶金在冶金行業(yè)的應用也越來越廣泛。然而，濕法冶金存在很大的污染問題，因而，人們現(xiàn)在越來越關注濕法冶金中的環(huán)保理念。因此，研究濕法冶金中環(huán)保理念的體現(xiàn)及應用具有非常中的現(xiàn)實意義。本文主要介紹了濕法冶金的概念，并詳細的闡述了濕法冶金過程中環(huán)境保護的意義，最后分析了濕法冶金中環(huán)保理念的體現(xiàn)及應用。

一、生物濕法冶金介紹

生物濕法冶金是多年來冶金領域十分活躍的學科之一。在自然界，微生物在多種元素的循環(huán)當中起著重要作用，地球上許多礦物的遷移和礦床的形成都和微生物的活動有關。生物濕法冶金是一種很有前途的新工藝，它不產生二氧化硫，投資少，能耗低，試劑消耗少，能經濟地處理低品位、難處理的礦石。微生物浸礦是指用含微

（一） 細菌浸銅

迄今為止，利用微生物技術處理的銅礦石都是一些硫化礦。在微生物的作用下，礦石中的生物的溶劑從礦石中溶解有價金屬的方法。用微生物處理的礦石多為用傳統(tǒng)方法無法利用的低品位礦、廢石、多金屬共生礦等。微生物浸礦過程機理的研究已有很長的歷史，在細菌的生長、硫化礦分解等方面已有較深刻的認識。細菌浸礦過程是細菌生長及包括化學反應，電化學，動力學現(xiàn)象的硫化氧化分解的復雜過程。主要有以下兩種方式。

細菌直接作用浸礦。

細菌對礦石存在著直接氧化的能力，細菌與礦石之間通過物理化學接觸把金屬溶解出來。某些靠有機物生活的細菌，可以產生一種有機物，與礦石中的金屬成分嵌合，從而使金屬從礦中分解出來。

細菌間接作用浸礦。

細菌能把金屬從礦石中溶浸出來，是細菌生命過程中的新陳代謝作用，例如細菌作用產生硫酸和硫酸鐵，然后通過硫酸和硫酸鐵作為溶劑浸提出礦石中得所有金屬。

微生物的濕法冶金有以下幾方面的價值：1減少資金花費2工藝流程更容易改變3可以提高金屬回收率4減少廢氣排放，保護環(huán)境。

二、微生物冶金現(xiàn)狀

我國是一個有色金屬礦產資源儲量大國 ，同時也是消費大國。經過半個多世紀的生產消耗 ，易采易選冶礦已為數(shù)不多?，F(xiàn)有的常規(guī)物理、化學選冶方法由于回收率低、資源損耗大、生產成本高和對環(huán)境污染嚴重等問題已不適應社會經濟可持續(xù)發(fā)展要求。在此情況下 ，微生物在礦物分離方面的作用逐漸引起人們的重視 ，它既可用于礦物的就地浸出 ，也可用于工廠礦物處理、廢水廢渣處理。并且微生物浸礦具有生產成本低、投資少、工藝流程短、設備簡單、環(huán)境友好、能處理復雜多金屬礦物等優(yōu)點 ，因此細菌浸礦的廣泛應用 ，將引起傳統(tǒng)礦物加工產業(yè)的重大變革 ，為人類、資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展開辟廣闊的前景 。

（一） 細菌浸銅

迄今為止，利用微生物技術處理的銅礦石都是一些硫化礦。在微生物的作用下，礦石中的

銅硫化物首先被氧化溶解 出來，同時生成一些氧化能力較強的物質，如H2SO4， Fe2（SO4）3等，它們可以氧化其他銅硫化物或銅氧化物 。美國在細菌氧化堆浸處理銅礦方面起步較早 ，開展了多方面的研究 ，技術也比較成熟 ，1994 年采用此法生產的銅價值已超過3.5億美元 。

從世界上第1座銅的微生物堆浸工廠于 1950 年在美國的 Kennecott 銅業(yè)公司建成投產 ，到 20 世紀 80 年代 ，世界上 共有14座 （我國 2 座 ）銅的微生物氧化提取廠投入生產 。

（二） 細菌浸鈾

在大多數(shù)鈾礦石當中 ，都存在一些金屬硫化礦 ，比較常見的有黃鐵礦（FeS2）。黃鐵礦為浸礦細菌提供了能源 ，礦石受浸礦細菌的浸蝕作用 ，生成 FeSO4和 H2SO4 。FeSO4在細菌作用下 ，很快被氧化為 Fe2（SO4）3，而很好的氧化劑 ，又可以氧化黃鐵礦：

FeS2 + Fe2（ SO4 ）3 =3FeSO4 +2S

反應生成的元素硫也是細菌的能源 ，受細菌氧化生成H2SO4 ，在 H2SO4和 Fe2 （ SO4）3存在的條件下 ，鈾礦物被溶解 出來 ，反應如下：

UO2 + Fe2（ SO4 ）3 =UO2SO4 +2FeSO4

（三） 細菌浸鈾的發(fā)展

1965 年葡萄牙堆浸年產U3O8 45 t ，加拿大井下細菌回收83～87.6 t/a ，法國井下和堆浸回收的U3O8 在40 t/a左右 。經過20年的發(fā)展 ，加拿大生物鈾的年產量已達 420 t 之多。法國也有一些鈾礦用細菌進行地下浸出 ，如埃卡爾勃耶爾鈾礦原以化學浸出為主 ，后改用細菌浸出 ，到 1975 年產鈾由原 25 t 增至635 t 。此外 ，美國、南非等也用這一方法生產鈾。我國湖南某礦曾進行半工業(yè)試驗 ，浸出率50 %～60 % 。

（四）難處理金礦的細菌氧化

生物氧化工藝是近年發(fā)展起來的一種金礦氧化新工藝 ，其過程簡單 ，投資少 ，生產成本低而且對環(huán)境的影響很低 ，現(xiàn)在越來越受到重視。目前金的生物氧化浸出主要限于處理難浸金礦石 ，作為氰化提金的預處理 ，而且浸出方式均采用浮選精礦充分攪拌浸出。

（五）難浸金礦的細菌氧化工業(yè)

難浸金礦的細菌氧化預處理最早是 1964 年法國人嘗試利用細菌浸取紅土礦物中的金 ，取得了令人鼓舞的效果。1977年蘇聯(lián)最先發(fā)表了實驗結果。北美最先用攪拌反應槽對難浸金礦石及精礦進行細菌氧化 ，對于攪拌反應槽式細菌氧化廠的投產和推廣 ，具有奠基作用。

三、未來的發(fā)展前景

目前生物冶金技術研究與工業(yè)應用已經取得顯著成交效，今后將受業(yè)界更加廣泛的關注，并在高效浸礦菌選育、浸礦微生物的基因組和蛋白組學、生物浸出過程基礎理論與工程化技術研究、生物冶金技術應用領域等幾個方面得到更加系統(tǒng)的研究。

隨著高品位、易選冶的銅，鎳，鋅，鈷，金等有色金屬礦物資源的日益減少，低品位，難處理資源的開發(fā)日益增大，生物冶金技術將是本世紀最有競爭力的礦冶技術之一。

高溫浸礦菌浸出黃銅礦和異養(yǎng)菌浸出鎳紅土礦等技術將取得突破，生物冶金新技術不斷涌現(xiàn)，生物冶金技術將得到更大的發(fā)展。

生物冶金技術產業(yè)化應用越來越成熟，應用領域越來越廣泛，生物冶金將具有廣闊的應用前景。

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